學科素養(yǎng)視域下初中數(shù)學實驗教學策略

王健

摘要：隨著新課改進程的不斷推進和深化，各個階段教師都應(yīng)積極參與到課程改革當中，而初中數(shù)學教師也不例外，除去教授學生基礎(chǔ)知識、實驗技能之外，還應(yīng)著重關(guān)注學科素養(yǎng)的培育現(xiàn)狀。其中實驗教學作為初中數(shù)學教學中的重要組成部分，在實驗教學中不僅能夠調(diào)動學生的主觀能動性、體現(xiàn)他們的主體性，還能深化他們對知識的認知與理解，提升他們的問題解決能力。鑒于此，教師應(yīng)采取新穎有效的教學方式、構(gòu)建輕松和諧的教學環(huán)境，增強實驗教學課堂的趣味性和新穎度，從而提高學生參與實踐教學活動的積極性和參與度，最終實現(xiàn)提升他們數(shù)學核心素養(yǎng)的教學目標。

關(guān)鍵詞：學科素養(yǎng);初中數(shù)學;實驗教學;有效策略

為適應(yīng)現(xiàn)代化教育教學發(fā)展趨勢，初中數(shù)學教師在重視基礎(chǔ)教學的同時，還應(yīng)側(cè)重與實驗教學，其中包括動手操作、合作探索和自主思考等內(nèi)容，不僅能夠深化學生對基礎(chǔ)知識和實踐技能的掌握與理解，還能夠提高學生的學科素養(yǎng)、開闊他們的數(shù)學思維，為學生提供充足的數(shù)學活動機會。由于各種現(xiàn)實因素的制約與影響，初中數(shù)學教師仍面臨一定的教學困境，鑒于此，教師應(yīng)基于核心素養(yǎng)探索優(yōu)化數(shù)學實驗教學效果的有效策略。本文以筆者教學經(jīng)歷為切入點，簡要剖析初中數(shù)學實踐教學現(xiàn)狀，并闡述在數(shù)學實踐教學中滲透核心素養(yǎng)的重要性，提出優(yōu)化實驗教學效果的有效策略，旨在為初中數(shù)學教學提供借鑒和參考。

一、初中實驗數(shù)學課程教學現(xiàn)狀

（一）數(shù)學教學理念不夠先進

由于深受先前教學理念的制約影響，很多初中數(shù)學教師還未轉(zhuǎn)變教學理念，仍是以自我為中心來開展實踐教學活動，也多是采用說教式或填鴨式的教學方式，學生往往處于被動的位置，其課堂容易變得沉悶乏味，導(dǎo)致學生的數(shù)學學習熱情有所降低，也無法實現(xiàn)教學質(zhì)量的有效提高。另外處于這樣的教學模式下，學生在頻繁依賴教師之后，會逐漸喪失自主探究和獨立思考的能力，不利于他們核心素養(yǎng)的形成。

（二）核心素養(yǎng)培育效果淺顯

數(shù)學核心素養(yǎng)的培育質(zhì)量與學生的學習效率之間存在某種關(guān)聯(lián)性。為此，需要向?qū)W生灌輸培育核心素養(yǎng)的重要性，即體現(xiàn)在數(shù)學思維、數(shù)學習慣、基礎(chǔ)水平和實踐能力等方面上，能夠幫助學生完善數(shù)學知識體系，還能為他們解決生活中數(shù)學問題提供便。結(jié)合筆者的實踐調(diào)查和實踐研究發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)多所中學教師并未將核心素養(yǎng)滲透到整個教學過程中，雖然會提及核心素養(yǎng)，但是學生在實驗過程中仍是按部就班地做題，并未探索數(shù)據(jù)規(guī)律、深化認知層次，導(dǎo)致核心素養(yǎng)培育效果不夠理想，其教學質(zhì)量也很難提高。

二、初中數(shù)學實踐教學中滲透核心素養(yǎng)的重要性

（一）推動數(shù)學改革進程

現(xiàn)階段，在課程改革力度不斷增強的背景下，初中教師都積極探索在完成教學任務(wù)的基礎(chǔ)上滿足改革需求的教學模式，其中“核心素養(yǎng)”這一理念受到眾多教師的關(guān)注與重視，在各個教學環(huán)節(jié)中落實核心素養(yǎng)培養(yǎng)不僅有著推動教學改革進程的作用，還能為數(shù)學課程教育指明基本方向。基于此，教師應(yīng)采取新穎的教學措施來實現(xiàn)核心素養(yǎng)的有效滲透，從而有效提高數(shù)學教學質(zhì)量，為實現(xiàn)數(shù)學課程改革提供內(nèi)在動力。

（二）提高學生綜合能力

我國社會經(jīng)濟正處于轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段，各個領(lǐng)域都得到空前發(fā)展，其崗位對人才專業(yè)方面、綜合素質(zhì)都有著更高的要求。為提升學生社會核心競爭力，初中數(shù)學教師應(yīng)向?qū)W生灌輸提高自身素質(zhì)和能力在后續(xù)學習和發(fā)展匯總的重要性，并及時接納先進的教學理念，為學生構(gòu)建趣味性強、新穎度高的數(shù)學課堂。將實驗教學與基礎(chǔ)教學擺在同一位置上，并在實踐教學中積極引進學科核心素養(yǎng)理念，教授學生基礎(chǔ)知識和實踐技能的同時，還應(yīng)擴展學生認知面、開闊他們的思維邏輯、提高他們的協(xié)作意識，從而促進他們的全面發(fā)展。

三、學科素養(yǎng)視域下優(yōu)化初中數(shù)學實驗教學效果的有效策略

（一）開展實驗教學引導(dǎo)學生探索數(shù)學規(guī)律

初中數(shù)學教師在正式開展實驗教學活動時應(yīng)對其進行深入研究和分析，其中筆者結(jié)合實驗發(fā)現(xiàn)實驗教學的有效性比較多面，其中可以提供引導(dǎo)學生探索數(shù)學規(guī)律的數(shù)學活動機會。具體表現(xiàn)為教師可以鼓勵學生參與到問題探索、問題剖析、問題解決當中，比此次過程中進行更為深層次的思考與探究。為此，教師應(yīng)充分發(fā)揮實驗教學活動的有效性，帶領(lǐng)學生在動手操中開闊學生思維、完善知識體系，最終實現(xiàn)解決能力的有效提高與鍛煉，并順利完成核心素養(yǎng)培育任務(wù)。

比如教師設(shè)置有以下主題的實驗任務(wù)：我手中紙張的厚度約為0.06mm，請同學你們思考，自己的身高約為紙張厚度的幾倍？若我將這張紙對折4次，那么此時它的總厚度又是多少mm呢？那我們可以假設(shè)這張紙是可以無限對折的，至少對折多少次才能超過你們自己的身高呢？請同學們先針對以上問題進行思考和猜想，然后動手計算，計算出問題答案，并對比與你們的猜想是否一致？其中實驗中還有以下幾點具體要求：學生需要在課前準備好厚度適中、大小合適的紙張;然后在教師的指導(dǎo)下按照要求來對折紙張，并將每次對折后的層數(shù)記錄在表格中，然后根據(jù)所學知識計算出其高度，并結(jié)合記錄的數(shù)據(jù)信息來探索發(fā)現(xiàn)蘊含的數(shù)學規(guī)律，從而順利解決以上一系列問題。雖然這個實驗過程看似簡單好操作，但是教師發(fā)現(xiàn)學生在實驗活動中存在各種操作失誤和意外發(fā)現(xiàn)。另外這個主題的實驗教學活動旨在讓學生探索指數(shù)函數(shù)的基本規(guī)律，學生在未參與對折實驗和計算上述問題之前，對指數(shù)的定義與公式并不具有深刻地理解。而學生在教師指導(dǎo)下動手進行實驗操作并順利完成問題計算之后，會有豁然開朗的感受，感受到函數(shù)的奇妙，從而對指數(shù)部分的內(nèi)容會有深刻的印象與記憶。初中數(shù)學教師通過組織學生參與到類似于上述實驗活動中，能夠切實幫助學生探索并發(fā)現(xiàn)一些數(shù)據(jù)規(guī)律，與教師單純的講解效果要更加明顯，在此過程中不僅能夠鍛煉學生的動手操作技能，還能拓展學生的思維邏輯和認知領(lǐng)域，從而全方面提高學生的核心素養(yǎng)。

（二）開展實驗教學培育學生自主探究意識

初中教師還了解到在課堂上開展實驗教學活動還能切實提高學生的自主探究意識。在落實自主探究能力培育工作之外，教師應(yīng)先向?qū)W生灌輸問題探究的重要性，并大膽嘗試新穎有效的教學方式來增強數(shù)學課堂的趣味性和豐富性，激發(fā)他們參與問題探究的積極性，并且使他們能夠借助所學知識順利解決生活中的數(shù)學問題，最終鍛煉他們的數(shù)學知識遷移能力。鑒于此，教師可以圍繞以上觀點來設(shè)計開放性高、實驗性強、探究性高的數(shù)學實驗主題，借此來鍛煉學生的探究能力，這樣，既可以檢測學生對所學知識的掌握程度，還能有效提高學生思維的創(chuàng)新性和靈活性。

比如教師在講解“游戲公平性和雙方勝率之間的關(guān)系”時，可以通過開閘實驗教學活動來引導(dǎo)學生探究兩者間存在的數(shù)學規(guī)律。其中教師可以組織學生參與到拋硬幣的實驗活動中，教師應(yīng)先對班級學生進行小組劃分，并遵循人數(shù)相近、勢力相當?shù)膭澐衷瓌t。然后以小組為單位，小組長對組內(nèi)成員進行任務(wù)分配，其中有人負責拋擲硬幣，有人負責檢查正反面、有人負責記錄在表格中，還有人負責進行最終的統(tǒng)計與計算。最后通過統(tǒng)計各個小組的正反面投擲比例，不難發(fā)現(xiàn)大多數(shù)小組的結(jié)果是正反面投擲比例1：1左右徘徊，從而引導(dǎo)學生得出游戲公平具體體現(xiàn)在游戲雙方獲勝率一致上。通過以上簡單的實驗活動，既可以活躍學生思維，還能深化學生對該規(guī)律的認知與理解，并幫助學生解決與此類規(guī)律相關(guān)的諸多問題。

（三）開展實驗教學鍛煉學生實踐技能

除去以上作用之外，初中數(shù)學教師積極開展實驗教學活動還能有效鍛煉學生的實踐技能，從而使得他們能夠熟練運用所學知識來解決實際問題，以此來體現(xiàn)數(shù)學課程的實用性。隨著數(shù)學知識的不斷豐富、數(shù)學思維的不斷開拓，教師應(yīng)逐漸增加實驗難度、拓寬實驗范疇，從而打破時間和空間上的限制，使得數(shù)學實驗走出教室，延伸到室外。另外數(shù)學教師可以從基本知識點著手，細致觀察生活中例子，對其進行補充和說明后作為實驗案例引進數(shù)學課堂，使其緊貼實際生活，能夠有效激發(fā)學生的探究欲，為他們探究實驗原理提供內(nèi)在驅(qū)動力，最終大幅度提高學生的學習效率，實現(xiàn)優(yōu)化實驗教學效果的教學目標。

以教師講解與“打折銷售”相關(guān)的知識為例，教師可以通過鼓勵學生參與室外實驗活動來鍛煉他們的實踐技能。教師先對班級學生進行小組劃分，并結(jié)合學生的學習能力和認知層次來指派小組長，并由小組長來為小組成員進行任務(wù)劃分。然后教師帶領(lǐng)班級學生到街道口或社區(qū)內(nèi)對行人進行隨機采訪和調(diào)查。其中有的小組負責采用攝像機或手機對商店廣告牌、櫥窗陳列、街道標語進行記錄和調(diào)查;有的小組應(yīng)以問卷調(diào)查的形式來對消費者進行訪談，切實了解消費者對商場或超市的打折銷售行為的真實看法。最后教師還需要組織他們對搜集到的信息資料進行整理和歸納，其中每個小組也應(yīng)針對本組的任務(wù)來總結(jié)實驗感悟，最終結(jié)合自己所學知識來推斷較為公正的結(jié)論。以上室外實驗活動具有較強的實驗性和開放性，并未設(shè)定有標準答案，但是學生的實驗結(jié)論應(yīng)有足夠的數(shù)據(jù)來支撐，這樣，不僅能夠大幅度提高學生的實踐技能，還能提升他們的分析歸納能力，最終順利完成學科素養(yǎng)的有效培育。

四、結(jié)語

總而言之，為適應(yīng)現(xiàn)代化教育教學發(fā)展趨勢，初中數(shù)學教師應(yīng)積極參與到課程改革中，其中針對實驗教學部分，教師需要對其進行創(chuàng)新和優(yōu)化，比如改革實驗?zāi)Ｊ健⒇S富實驗環(huán)節(jié)等，還應(yīng)探索優(yōu)化實驗教學效果的有效策略，比如可以通過開展實驗教學引導(dǎo)學生探索數(shù)學規(guī)律、開展實驗教學培育學生自主探究意識、開展實驗教學鍛煉學生實踐技能，從而在深化學生對所學知識的理解層次之外，還能有效提高學生的操作能力、觀察能力、整合能力，切實提高學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。

參考文獻：

[1]俞琴賢.核心素養(yǎng)視角下初中數(shù)學實驗教學分析與思考[J].數(shù)學大世界（小學五六年級版），2020（002）：35.

[2]羅綿景.基于核心素養(yǎng)的初中數(shù)學實驗教學設(shè)計[J].文理導(dǎo)航，2020（17）：18-19.

[3]李偉.數(shù)學核心素養(yǎng)理念下初中數(shù)學課堂教學實踐研究[J].數(shù)學大世界（上旬），2020（11）.