初中數(shù)學實驗常態(tài)化實施的原則及路徑

摘 要 初中數(shù)學實驗常態(tài)化實施應(yīng)遵循目標性原則、主體性原則、合作性原則、適切性原則、創(chuàng)新性原則，以片段式、主題式、專題式的數(shù)學實驗形式融入常態(tài)課堂，凸顯促進學生知情發(fā)展、助力積累活動經(jīng)驗、呈現(xiàn)完整學習過程的育人功能，實現(xiàn)數(shù)學學科立德樹人這一根本任務(wù)。

關(guān)鍵詞 數(shù)學實驗? 常態(tài)化實施? 學科育人

引用格式 許彬.初中數(shù)學實驗常態(tài)化實施的原則及路徑[J].教學與管理，2022（19）：42-44.

初中數(shù)學實驗是以“做”為支架的一種數(shù)學學習活動，是學生運用材料和工具，在動手動腦相協(xié)同的過程中理解數(shù)學知識、探究數(shù)學規(guī)律、解決數(shù)學問題和實際問題的一種數(shù)學學習方式。在數(shù)學實驗過程中，幫助學生積累實踐的經(jīng)驗和思維的經(jīng)驗，也是數(shù)學學科育人的一種創(chuàng)新實踐。

一、初中數(shù)學實驗的育人價值

初中數(shù)學實驗常態(tài)化實施，就是在日常教學中，教師根據(jù)數(shù)學課程的基本性質(zhì)，基于課程的總體目標，以數(shù)學實驗的方式調(diào)動學生多感官參與學習活動，達成學習目標和成長目標。

1.促進學生認知和情感發(fā)展

初中數(shù)學實驗是學生實際操作有關(guān)實驗工具進行的一種實踐和思維的活動。數(shù)學實驗營造了一種能夠使學生認知和情感和諧發(fā)展的學習環(huán)境，學生的感知、記憶、思維、想象等認知因素直接參與實驗操作，動機、興趣、情緒、意志等情感要素對認知活動又起到了調(diào)節(jié)作用。認知是指學生“能不能”學習數(shù)學，而情感則體現(xiàn)學生“愿不愿意”學習數(shù)學的問題。實踐表明，數(shù)學實驗以實物為載體，多種感官一齊參與，能夠顯著激發(fā)學生的學習興趣，進而產(chǎn)生數(shù)學學習的積極驅(qū)動力，有效促進學生的認知和情感共同發(fā)展，達到“能學”并“愿學”數(shù)學的目的。

2.助力積累活動經(jīng)驗

數(shù)學活動經(jīng)驗就是相應(yīng)的數(shù)學知識發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)用過程的經(jīng)驗，依賴的是本人參與其中的活動，以及在活動中的悟性，在過程中表現(xiàn)出的東西要通過活動的教學才能積累。數(shù)學實驗的要義就是“做”的過程，通過對數(shù)學模型、圖形、式子、符號等進行觀察、變換、演示、求解等，獲取感性認識和數(shù)學結(jié)論的活動，進而積累基本的數(shù)學活動經(jīng)驗。

3.呈現(xiàn)完整學習過程

當下的數(shù)學教學很多只注重知識灌輸，“重理論輕實踐，重結(jié)果輕過程，重知識輕能力，重訓練輕理解”等現(xiàn)象時有出現(xiàn)。這些做法，只要求學生掌握知識的結(jié)果，而不考慮這些結(jié)果從何而來，向何處去;要求學生強記知識的外殼，而不深入挖掘知識內(nèi)在的思想方法，要求學生大量做數(shù)學練習，而不去理解知識的本源問題。這此無疑與當前的“雙減”政策背道而馳。一個完整的數(shù)學教學過程應(yīng)該包括三個階段，即知識怎么來的，知識是什么，知識將到哪里去。數(shù)學實驗在知識怎么來的階段起著凸顯知識的過程、知識的證偽因素等價值;在“是什么”階段，數(shù)學實驗幫助學生理解知識本質(zhì)，包括利用知識解決數(shù)學問題和生活問題;在“哪里去”階段，數(shù)學實驗?zāi)軌蜃C實猜想，發(fā)展學生的創(chuàng)新思維，對發(fā)展學生的數(shù)學素養(yǎng)起著關(guān)鍵作用。

二、初中數(shù)學實驗常態(tài)化實施的原則

數(shù)學實驗的本質(zhì)特征是手腦協(xié)同，啟思明理。因此，初中數(shù)學實驗的常態(tài)化實施要體現(xiàn)從復雜中揭示出簡單性，從孤立的事物中概括出統(tǒng)一性，從無序的事物中發(fā)掘出規(guī)律性，從平凡的事物中認識到奇異性。也就是說，初中數(shù)學實驗的常態(tài)化實施要與學生學的心理認知水平一致，方能提高學科育人的水平。

1.目標性原則

在數(shù)學實驗常態(tài)化實施過程中，每個數(shù)學實驗活動必須服務(wù)于實際教學，要有針對性地設(shè)計實驗?zāi)繕恕?nèi)容、形式、步驟、評價等環(huán)節(jié)，做到實驗主題小，目標指向明確，問題結(jié)論清晰明了。實驗?zāi)繕艘赶蛎鞔_，緊扣教材和課程標準，不能為了實驗而實驗，拒絕生搬硬套地開展數(shù)學實驗。教師要明確實驗的目的是什么，開展實驗教學要達到什么樣的效果。

2.主體性原則

數(shù)學實驗的主體是學生。學生以研究者的身份出現(xiàn)，教師只是組織者、引導者，處于輔助地位。數(shù)學實驗常態(tài)化實施過程要體現(xiàn)學生的主體性，強調(diào)更積極的行動、注重能親歷的實踐、彰顯多維度的交互、突出真情境的活動、關(guān)照更完整的過程，通過親身操作、觀察、判斷、猜想來探究數(shù)學問題，充分發(fā)揮主體的創(chuàng)造性、想象力，變被動接受學習為主動建構(gòu)過程，真正促進主體的知識理解與內(nèi)化。

3.合作性原則

在數(shù)學實驗的探究活動中，學生不是一個個孤立的主體，他們都是實驗小組或者實驗團隊的一份子。開展數(shù)學實驗的過程就是學生相互協(xié)作、互相支持的研究性、探索性學習的過程。在數(shù)學實驗實施的過程中，學生之間的合作發(fā)生在操作與記錄、觀察與講解、推理與總結(jié)這些探究方式中。學生之間從知識交流到情感交流，從肢體協(xié)調(diào)到心靈互通。數(shù)學實驗活動由發(fā)生到發(fā)展，最后到證實結(jié)論，共克難點，達成共識，均通過學生合作完成。

4.適切性原則

數(shù)學實驗的實施過程要遵循適切性原則。首先，實驗難度要與學生的操作能力切合。不同年齡的學生對于能夠?qū)W習和接受的知識是受其心智發(fā)展水平限制的。教師設(shè)計的數(shù)學實驗難度假如過大，會挫傷學生實驗的積極性，甚至讓學生對數(shù)學學習失去興趣;如果實驗內(nèi)容過于容易，不僅會喪失數(shù)學實驗探究的意義，更會造成教學資源浪費。其次，數(shù)學實驗?zāi)繕艘c解決的問題適切。數(shù)學實驗是在思維指導下通過動手操作發(fā)現(xiàn)、驗證結(jié)論的活動，每個數(shù)學實驗都把解決某（幾）個問題作為目標，因此確立的實驗?zāi)繕艘c實驗針對的問題匹配，問題的思維水平應(yīng)該與實驗主體的學習能力及水平相一致。

5.創(chuàng)新性原則

在數(shù)學實驗常態(tài)化實施過程中，師生始終要貫徹創(chuàng)新意識。數(shù)學實驗實施過程中可創(chuàng)新之處有：教學內(nèi)容創(chuàng)新，教學策略創(chuàng)新，學習方式創(chuàng)新，實驗教學評價方式創(chuàng)新。數(shù)學實驗用“做”的方式為學生提供發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的情境，給學生留有思維碰撞的時機和空間，最大限度地發(fā)揮出數(shù)學培養(yǎng)學生能力的效能。數(shù)學實驗內(nèi)容是將教材內(nèi)容直觀化，因此在制定實驗內(nèi)容時要凸顯數(shù)學實驗的直觀優(yōu)勢。

三、初中數(shù)學實驗常態(tài)化實施的路徑

數(shù)學實驗常態(tài)化實施要成為學生“學”和教師“教”的自覺行為，這樣才能有效發(fā)揮數(shù)學實驗服務(wù)知識學習的功能，也只有這樣才能體現(xiàn)學生經(jīng)歷完整數(shù)學學習過程的價值。

1.利用教科書實驗欄目，以片段式實驗融入常態(tài)課堂

教科書是數(shù)學實驗常態(tài)化實施的一條重要路徑，如蘇科版義務(wù)教育數(shù)學教科書，在編寫時設(shè)置了“數(shù)學實驗室”“數(shù)學活動”“課題學習”等實驗欄目，這些欄目為學生通過數(shù)學實驗的方式學習數(shù)學提供機會，引導學生通過數(shù)學實驗感受數(shù)學、探索知識和結(jié)論。實驗欄目可以以片段式融入常態(tài)課堂教學之中。例如，在學習“展開與折疊”這節(jié)內(nèi)容的開始，教科書設(shè)計了“將一個正方形紙盒沿部分棱剪開成一個平面圖形”的實驗，目的是使學生經(jīng)歷“展開”的過程，體會立體圖形與平面圖形之間的關(guān)系。根據(jù)學生的學習基礎(chǔ)和認知特點，“數(shù)學實驗室”在不同的年級設(shè)定的要求層次也不相同。如七年級重點是感受、體驗，會簡單描述數(shù)學現(xiàn)象;八年級是驗證和發(fā)現(xiàn)簡單數(shù)學規(guī)律或結(jié)論，會表述實驗過程;九年級是能夠探索實驗現(xiàn)象和規(guī)律，在實驗過程中反思和質(zhì)疑，發(fā)展推理能力。“課題學習”和“數(shù)學活動”欄目將數(shù)學實驗由課內(nèi)延伸至課外。教材對這兩個欄目的設(shè)計突出“動”和“用”，引導學生在實踐活動中思考，充分感受知識的價值，增強學生應(yīng)用數(shù)學知識解決問題的意識，感受數(shù)學與生活的聯(lián)系，發(fā)展情感、態(tài)度和價值觀。

2.用好數(shù)學實驗手冊，以主題式實驗融入常態(tài)課堂

2015年江蘇省中小學教材審定委員會審查通過《義務(wù)教育教科書·數(shù)學實驗手冊》，全書分為七年級上下冊、八年級上下冊和九年級全一冊，總計5冊。該手冊主要是將教科書中一些教學內(nèi)容、知識點直接轉(zhuǎn)化為直觀化、具體化、可操作化的數(shù)學實驗，還根據(jù)部分教學內(nèi)容系統(tǒng)地開發(fā)、設(shè)計成數(shù)學實驗，通過圖形紙片、方格紙、透明紙等方便教學實施。初中三個年級有85個實驗主題，這些數(shù)學實驗均具有實驗工具的直觀性與多樣性、實驗內(nèi)容的趣味性和情境性、實驗結(jié)論的確定性與深刻性、學生思維的參與性與創(chuàng)新性。所有的數(shù)學實驗都為數(shù)學知識教學服務(wù)，都與數(shù)學學習緊密結(jié)合，更方便教師以主題式形式融入日常教學之中。

3.開發(fā)校本實驗資源，以專題式融入常態(tài)課堂

校本數(shù)學實驗資源更貼近學生的學情，更適合教師的課堂教學，可以以專題式融入常態(tài)課堂教學之中。校本數(shù)學實驗資源的開發(fā)者是數(shù)學教師和學生，他們通過在教學和學習中探究、反思，摸索出獨具個性的理解方法或驗證方式，并用數(shù)學實驗的方式予以展示，從而形成適合校情、學情的數(shù)學實驗資源。例如，學生在學習完“概率”后，通過錄制“驗證XX事件發(fā)生的概率”專題小視頻，用來探究、驗證可能條件下某事件發(fā)生的概率。校本數(shù)學實驗資源給師生提供更多深入研究數(shù)學實驗的機會，給更多人搭建數(shù)學實驗資源開發(fā)的舞臺，使數(shù)學實驗更加豐富多彩。

數(shù)學實驗作為一門實踐課程，為學生“學會學習”提供了支持條件[1]。初中數(shù)學實驗常態(tài)化實施較好地改變了數(shù)學教學中的“學科本位”現(xiàn)象，扭轉(zhuǎn)了教師在數(shù)學課堂上“重科學輕人文，重理論輕實踐，重知識輕素養(yǎng)”[2]的教育理念，有效地轉(zhuǎn)變了初中數(shù)學教與學的方式，學生在數(shù)學實驗的驅(qū)動下想學數(shù)學、會學數(shù)學、樂學數(shù)學，凸顯了數(shù)學課程的育人功能，有利于實現(xiàn)數(shù)學學科立德樹人的根本任務(wù)。

參考文獻

[1] 孫朝仁.數(shù)學實驗常態(tài)化實施的價值及理路[J].江蘇教育，2019（09）：7-9.

[2] 董林偉.數(shù)學實驗常態(tài)化實施的江蘇經(jīng)驗[J].江蘇教育，2019（09）：21-25.

【責任編輯? ?郭振玲】