中職數學實驗教學的實踐與思考

顧銀麗

(如皋第一中等專業學校,江蘇 南通 226500)

數學實驗教學是以促進學生形成理性思維,在教學過程中不斷驗證數學猜想、歸納數學規律并以此解決數學問題的教學模式.教師應當借助該教學模式,加之合理的教學手段,構建能夠活躍學生思維的數學課堂,促使學生綜合素養、思維品質等得到充分培養.因此,教師應充分認識數學實驗的重要性,并將其充分應用到中職數學教學中,在培養學生興趣的同時,促進其觀察能力、探究能力有效提升.

1 結合概念教學設計數學實驗

概念屬于思維的基本形式與基本單位,主要是指客觀事物的本質屬性及相互關系在腦海中的反映,有著層次性的特點.概念教學是數學課堂教學的重要組成部分,是幫助學生構建知識框架與體系的基礎.教師依據概念教學設計數學實驗,能夠幫助學生清楚感知概念生成過程,進而深刻理解抽象概念,不僅能夠提高教學質量,而且還能夠節省授課時間,進而為學生后續學習奠定良好基礎.

在中職數學教學中,概念教學主要是為了幫助學生理解數學內涵,中職數學概念與核心素養存在耦合關聯性,其效果會直接影響學生的知識理解程度.但在以往數學課堂教學中,教師通常只重視數學概念的記憶,沒有過多關注學生生成概念、發展概念的過程,學生只是單純地對數學概念進行機械背誦,難以發展其思維與能力[1].在數學探究過程中,實驗屬于基本方法,這種直觀的方法能夠幫助學生理解抽象數學概念,不僅能夠有效補充課堂教學,而且還能夠培養學生觀察能力,使其在實驗過程中自然而然地生成數學概念.

2 結合動手實踐設計數學實驗

數學教學不僅要讓學生獲得數學知識,同時還需要讓其體驗獲得知識的過程,從而掌握學習方法、思想方法、探究方法,使其在面對新問題時能夠獨立思考,并發現其中奧妙.但學生抽象邏輯思維能力偏弱,所以教師需要設計動手操作型數學實驗,讓學生在實際操作過程中完成數學探究,從而培養學生分析問題和解決問題的能力及推理能力、實踐能力.數學實驗對學生數學運用能力的提升有著積極作用[2].

例如,在學習“展開與折疊”時,主要目標是幫助學生了解立體圖形表面展開圖是哪種平面圖形,哪些平面圖形能夠折疊為立體圖形.在教學中,教師應當重視學生的自主探究與總結反思能力的培養,在數學實驗中培養學生的數學核心素養.為此,教師創設數學實驗,為其出示一個正方體:“你們還記得這個立體圖形嗎?你們對正方體的了解有多少?如果要沿某些棱將這個正方體剪開,使其表面展成一個平面圖形,你們能夠想象出表面展開圖是什么模樣嗎?”隨后教師讓學生在該實驗中動手剪一剪正方體盒子:再根據學生已有的認知規律與已有經驗來進行層層設疑、層層推理,教師可以將同桌二人分為一組展開數學實驗,讓學生展示自己剪開的正方體表面展開圖,然后觀察正方體展開有什么不同,并讓學生合情推理為什么會有這種結果.學生最終可以在該數學實驗中歸納出:根據不同的方式展開,同一個正方體也能夠得到許多種不同的表面展開圖.之后教師再引導學生分析同一個正方體能夠展開出多少種平面圖形,并對其進行歸納.學生從數學實驗入手,進行層層推理與嘗試,最終得出正方體表面有十一種不同的展開結果.第一類為“兩排各三個”,展開方式僅有一種;第二類為“中間二連方,兩側各兩個”,展開方式僅有一種;第三類為“中間三連方,兩側各一個、各二個”,展開方式有三種;第四類為“中間四連方,兩側各一個”,展開方式有六種.隨后教師提出問題讓學生實施歸納推理:“哪些圖形沿虛線折疊后能夠圍成長方體?”這種數學實驗方法讓學生再次經歷折疊與展開的過程,感知正方體與長方體展開圖的區別,并在認知正方體表面展開圖基礎上,推理長方體表面展開圖的特點,進一步鞏固學生的初步空間觀念.教師讓學生歸納正方體與長方體的表面展開圖規律與類型,然后以小組為單位來進行補充式發言,最后教師帶領學生進行鞏固強化:“這節課你們經歷了什么?收獲了什么?你們得到了什么感悟?”通過這種數學實驗的方法,能夠促使學生更加深刻地理解所學知識,同時還能夠最大程度地提高學生推理能力與歸納能力,提高學生合情推理的準確性.

在數學學習中,鞏固知識、形成技能離不開學生的思考與實踐,只有動手操作、親自參與才能夠獲得更好的發展.隨著新課程改革的深入推進,要求數學教師在設計數學實驗時重點培養學生的創新意識及實踐能力,并且結合教學內容積極開展數學實踐活動,以此來持續提高學生的數學實踐能力.實踐性數學實驗能夠增強學生數學學習欲望,并鍛煉其數學應用能力,通過加深對知識的理解與記憶,不斷提高學生運用所學知識分析和解決問題的能力.

3 結合生活元素設計數學實驗

教師在設計相關數學實驗時,可在原有教學內容中深度挖掘帶有生活化特征的因子,并將其價值進行進一步挖掘,同時從多個方面進行考慮,針對所學知識并結合學生的實際生活經驗,來設計適當的數學實驗,做到數學實驗與實際生活的完美結合.這不僅有助于學生積累和豐富生活經驗,而且還能加強其對數學應用的真實體驗,提高其實踐能力,從而有效落實陶行知提出的“知行合一”的教育理念[3].

例如,在學習“軸對稱”時,這節課的重點是教會學生認識軸對稱圖形及軸對稱圖形證明.如果只是強制性地用公式來證明這些知識點,教學過程難免枯燥泛味,這時候就可以結合現實生活中的事物設計數學實驗,使得學生能夠更輕松理解軸對稱知識.教師在上課前可以準備一些具有軸對稱性的教學小道具,比如窗花、風車等,課堂教學開始時,教師可以設計數學實驗:“同學們,今天我們來重點了解軸對稱圖形,同學們在日常生活中觀察過那些物品是左右完全對稱的呢?”這種數學實驗能夠以一個簡單的問題把學生的思緒引領到現實生活中常見的事物上.思考是學習過程中的必要環節,當問題出現后,學生就需要思考與探索,從而發散思維,提升思考能力.通過數學實驗教師應該引導學生在觀察、實驗、猜測、計算、推理、驗證的探究過程中,學會用數學的眼光觀察現實世界,學會用數學的思維思考現實世界,學會用數學的語言表達現實世界.在開拓數學視野后,拓展學生自主學習能力和探究能力.學生回答問題后,教師再次提出問題引導學生進行探究:“其實生活中對稱現象無處不在,比如蝴蝶、天安門的城樓、剪紙等等.那么怎樣證明一個圖形是軸對稱圖形呢?是用觀察嗎?”這種數學實驗雖然沒有時時提到生活,卻處處離不開生活,在數學實驗結束后,教師可在黑板上板書證明軸對稱圖形的理論知識:如果兩個圖形關于某條直線對稱,那么對稱軸是任意一對對應點所連線段的垂直平分線.理論結束后,學生清晰地知道了軸對稱圖形的證明方法,但是能否熟練掌握,還需要加強練習,教師可讓學生探究現實生活有軸對稱性的物品,可分組去觀察、探究,然后用課堂所學的理論知識去論證.教師在課堂上設計數學實驗,并引導學生在生活中探究軸對稱圖形,能夠深刻記憶軸對稱圖形的有關知識,有助于提高教學質量與水平.

在教學課堂教學中,教師通過設計數學實驗,引導學生運用數學知識解決實際生活中的問題,這種應用型數學實驗能夠幫助學生感受到數學知識與生活的聯系,對學生智力的開發有著積極作用.學生能夠通過應用型拓展性數學實驗養成隨時隨地運用數學知識的習慣,幫助學生應用所學知識分析問題、探索問題、解決問題,對提升學生數學應用能力有重要意義.

總而言之,數學實驗是教師在數學學科育人中進行創新實踐的教學模式,能夠滿足時代發展的需求,同時還能營造輕松和諧的課堂氛圍,充分激發學生的學習興趣,以此培養其形成良好的數學實驗思維.因此,在實際教學過程中,教師應當根據學生實際學習情況與教材內容,引導學生進行深入思考,充分發揮數學實驗的育人優勢,幫助學生提高自身學習能力、數學素養與綜合發展水平.