王元春
數學實驗作為初中數學教學的重要組成部分,也是學生綜合素質培養的關鍵環節,在實驗教學中增加新內容、新方法,轉變傳統教學實驗模式,將數學知識與能力培養緊密結合,促進數學教學高質量開展。
一、數學實驗在初中數學教學中的作用
數學實驗是指教師根據某一創設的數學情境,在學生親自觀察、操作、思考中發現問題、提出問題、驗證問題的活動,是數學學習的一種形式。數學實驗以問題為載體,以學生為主體,通過實踐探究來開展教學,為學生提供了趣味、直觀和豐富的體驗。數學實驗是初中數學教學的有效方式,能夠讓學生體驗數學知識的形成過程,并通過探索更深層次的問題,提升學生邏輯思維和創新能力,初中教師應當重視數學實驗,以此提高數學教學效果。
二、數學實驗在初中數學教學中的實踐策略
(一)明確實踐原則
數學實驗要有一個明確的教學目標,是教師設計數學實驗的基本內容,根據教學大綱和實際課程情況制定實驗目標。如“統計與概率”,根據課程標準的要求,學生需要經歷數據收集、整理、描述、分析和推斷的過程。因此,在數學實驗設計中要從形式、方法等內容上進行規劃,與教學要求相吻合。數學實驗還需對整個數學教學起到補充作用,不只是一節課、一段時間,實驗操作過程還應當涉及過往數學內容,在鞏固學生學過的知識外,還增強了知識之間的聯系。數學實驗也不能只是為了實現教學目標而開展,在過程和方法上要增加多樣性內容,如操作類、推理類、猜想類實驗方法都可以作為數學實驗的具體內容,讓學生從不同角度、不同思維來思考并解答數學問題,引導學生自主思考實驗目標,這樣才能充分提高學生的自主學習能力。
(二)創造數學環境
有趣、豐富、多樣的數學實驗環境能夠為數學教學提供良好的基礎條件。一方面學校和教師要提供數學實驗所用到的教具,在教學工具較為簡單的情況下,也可以增設自制教具的實驗流程。從初中階段的教學課程來看,課時較為充足,知識量也不大,主要是數學知識的安排較為散亂,從過往的實驗教學經驗來看,學生在參與實驗中常常是得過且過的狀態,在掌握知識后教學實驗便沒有了意義。這是因為學生在學習前就帶著學習知識的目的,教師也沒有通過良好的學習環境來改變學生的思維方式,讓學生在教學中的目標細化為整理、分析的過程,既要避免學生被動接受知識的傳輸,又要減少學生主觀注重結果的思想,這就需要教師創造出適宜的數學環境,為教學開展和引導學生營造輕松的氛圍。
(三)融入數學思想
在數學實驗中要注重數學思維的滲透,進行數學實驗的教學目標是傳輸知識,而教學的本質是為了培養學生的思維能力。首先,要加強知識在教學實驗中的占比,根據教學內容設計的數學實驗要盡可能融合多種知識,讓學生在數學實驗中經歷多樣的知識內容,不斷積累數學知識。
其次,要明確自主意識在教學實驗過程中的重要性,特別是操作類的數學實驗,每名學生都應當自主進行實驗,要避免教師演示操作的方式,使學生發揮主觀能動性,真正成為課堂的主人。比如,在“勾股定理”的教學中,讓學生在紙上畫出表格和直角三角形,再讓學生計算三角形的面積。
最后,注重創新思想的融入,創造是學生在學習中發揮創新思想的主要方式,在實驗中要讓學生發散思維,利用自己的方式創新實驗內容,通過自己的方法來呈現實驗本質,找出其中所含的數學知識,為學生自主思考和創新能力的培養提供幫助。
(四)加強趣味操作
有趣的數學實驗是吸引學生興趣的主要渠道,在數學實驗的設計上就應增加趣味性內容并加強數學實驗與日常生活的聯系。教師可以根據學生感興趣的內容增加數學實驗的趣味性,如借助骰子、抽獎、撲克牌等道具增加趣味性。或是設計趣味問題,引導學生從問題出發探索其中存在的數學知識。比如,在“三角形的三個內角和等于180°”的教學中,教師既可以設計各種各樣的三角形,又可以利用一個三角形不斷旋轉提出問題和見解,活躍課堂氛圍的同時激發學生興趣。
(五)借助信息技術
在信息時代通過信息技術開展數學實驗能夠滿足學生的需求。借助圖文、視頻等方式激發學生的興趣,而且多媒體和信息技術也為一些數學實驗提供了幫助。尤其是在部分復雜的數學問題中,信息技術為學生提供了解決復雜數學問題的機會,運用多媒體技術展示數學實驗或是由教師通過網上教學資源自己制作并展示給學生觀看。比如,在“正方體的表面積”教學中,通過學生自制和視頻演示對比,可以發現組成正方體的平面結構有多種可能,都能夠計算出正方體的表面積,教師可以通過信息技術的方式為學生的創造思維提供想象空間,將現實難以展現的數學思維轉移到多媒體設備上,培養學生的思維能力。