實驗性學習，讓初中數學課堂“生”動起來

隨著核心素養導向的課程改革不斷深人，初中數學課堂教學已經逐漸從知識傳授轉向思維培養.過去傳統的講授式教學容易讓學生陷入被動記憶的困境，教師往往側重于知識的灌輸和公式的推導，而忽視了對學生數學概念的理解和應用能力的培養.數學知識的抽象符號易與學生的真實思維方式相割裂，進而導致出現認知內驅力不足的情況.如今，越來越多的教育工作者開始關注如何讓數學課堂更加生動有趣，以提高學生的參與度和理解能力.實驗性學習作為一種強調實踐和體驗的教學方法，為初中數學教學提供了新的思路.實驗性學習在初中數學課堂中的應用具有重要意義.實驗的教學方式能夠化繁為簡，同時將抽象的數學概念具象化，幫助學生更好地理解和掌握知識[1].其次，通過設計有趣的實驗活動，可以激發學生的學習興趣，培養他們的主動探究能力.最后，實驗性學習為學生提供了實踐的機會，有助于培養他們的動手能力和解決問題的能力.本文主要探討如何通過實驗性學習讓初中數學課堂“生”動起來，為初中數學教學提供新的思路和方法.

1實驗性學習在初中數學課堂中的應用價值

1. 1 將抽象概念具象化

實驗性學習在初中數學課堂中的一個重要應用價值在于它能夠將抽象的數學概念具象化，能幫助學生更好地理解和掌握知識.數學作為一門邏輯性極強的學科，許多概念和原理往往較為抽象，尤其是對于初中生而言，理解這些抽象概念常常存在困難，而實驗性學習通過將抽象概念轉化為具體的、可視化的形式，能夠有效降低學生的理解難度.通過設計一系列對應教學知識點的動手實驗，來讓學生親自制作各種實驗模型.在動手操作的過程中，學生能直觀地接觸和了解到知識內容，這種多感官的參與學習，能幫助學生更直觀地學習知識內容.此外，實驗性學習還可以借助現代技術手段將抽象的數學概念以動態、立體的形式呈現出來.動態演示不僅能夠幫助學生理解知識內容，還能激發他們的學習興趣，使數學課堂更加生動有趣.學生在動手操作和觀察的過程中，能夠主動思考問題，形成自己的認知和理解.這種學習方式不僅符合初中生的認知特點，還能夠培養他們的空間想象能力和邏輯思維能力，為后續學習打下堅實的基礎.

1. 2 構建主動探究的學習路徑

實驗性學習能夠構建主動探究的學習路徑，激發學生的學習興趣和探索精神.數學實驗是多樣化、多層次的，因此可設計開放式實驗任務，讓學生從問題發現、方案設計到結論驗證全程參與認知創造，經歷“猜想一驗證一反思”的完整探究鏈條[2.這種學習方式打破了學生被動接受知識的桎梏，有助于培養學生的批判性思維與自主元認知能力，使數學學習成為思維生長的自然過程.傳統的數學教學方式往往以教師為中心，學生處于被動接受知識的狀態，這種單向的知識傳授模式容易導致學生缺乏學習動力，難以真正理解和掌握數學知識.而實驗性學習則強調學生的主動參與和動手實踐，通過設計有趣的實驗活動，引導學生主動思考、探索和發現，從而構建起一條以學生為主體的學習路徑.

1.3利于培養學生的實踐能力

數學作為一門應用性極強的學科，其核心價值不僅在于對理論知識的掌握，更在于培養解決實際問題的能力.然而，傳統的數學教學往往偏重于公式推導和題型訓練，忽視了數學知識的實際應用，導致學生缺乏將數學知識遷移到真實問題中的能力.實驗性學習則強調在真實問題解決中的知識遷移，通過測量、建模、數據分析等實踐活動，幫助學生形成數學工具意識與跨學科應用思維，從而培養他們的實踐能力和創新意識.實驗性學習通過真實問題解決過程中的知識遷移，能夠有效培養學生的實踐能力.學生在測量、建模、數據分析等實踐活動中，不僅能夠形成數學工具意識與跨學科應用思維，還能通過實驗反饋迭代優化解決策略，實現創新意識與實踐能力的協同發展.

2實驗性學習在初中數學課堂中的應用策略2.1設計多模態思維圖譜，創新數學實驗

對初中段數學教學來說，學生學習知識點有一個由易到難的過程，在這個過程中，幫助學生實現知識點從抽象到具象化的轉化需要階梯遞進式教學.多模態思維圖譜以“物象操作一動態演示一符號抽象”為認知階梯，通過多重表征轉化促進數學對象的內化.借助實物教具、動態軟件、思維導圖等工具，實現從具象經驗到形式化表達的思維躍遷，形成結構化知識網絡.首先，多模態思維圖譜的遞進、合理應用能夠更好地幫助學生理解抽象的數學概念，比如講解函數概念的時候，思維圖譜可以是包含圖象、表格、公式的綜合體，用這個圖譜直觀地展示函數的變化趨勢，再用表格列出函數的輸人輸出關系，公式則能夠精確地描述函數的數學表達式.通過這種多模態的表達方式，學生可以從不同角度理解函數的性質和特點，形成全面的認知.其次，能進一步幫助培養學生的多元思維能力.數學學習不僅需要具備邏輯思維能力，還需要空間想象、數據分析等多種能力.多模態思維圖譜通過整合多種表達方式，能夠培養學生的多元思維能力.此外，多模態思維圖譜還能夠提高學生的學習興趣和參與度.傳統的數學教學往往以公式推導和題型訓練為主，容易讓學生感到枯燥乏味.而多模態思維圖譜能通過豐富的表達方式，使數學課堂更加生動有趣[3].

例如 以魯教版初中數學教材中的“二次函數”這一單元為例，教師可以設計一個多模態思維圖譜，幫助學生全面理解二次函數的性質和特點.首先，繪制二次函數的圖象，展示函數的開口方向、頂點位置和對稱軸等性質.通過觀察圖象，學生能夠直觀地理解二次函數的變化趨勢和極值點.其次，列出二次函數的表格，展示函數的輸入輸出關系.通過分析表格，學生能夠清晰地看到函數值隨自變量變化的情況.最后，教師可以寫出二次函數的公式，并解釋公式中各個參數的含義.通過理解公式，學生能夠掌握二次函數的數學表達式和計算方法.在這個多模態思維圖譜中，學生不僅能夠通過圖象、表格和公式全面理解二次函數的性質，還能通過實際操作感受到數學知識的應用價值.比如教師可以設計一個與物理學相關的實驗，讓學生通過調整二次函數的參數，模擬拋物運動的軌跡.在這個實驗中，學生需要運用二次函數的知識，通過調整參數觀察圖象的變化規律，并結合物理知識解釋拋物運動的軌跡.通過這種多模態的實驗設計，學生不僅能夠深刻理解二次函數的性質，還能培養他們的跨學科應用思維和實踐能力[4].

設計多模態思維圖譜是實驗性學習在初中數學課堂中的重要應用策略，它是實驗性學習必不可少的輔助，二者相輔相成.多模態思維圖譜通過整合圖象、表格、公式等多種表達方式能夠幫助學生更好地理解和掌握數學知識，培養他們的多元思維能力，并提高其學習興趣和參與度.積極合理地運用多模態思維圖譜，創新數學實驗，能幫助學生全面理解數學知識，提高學習效果和綜合素養.

2.2 跨學科情境重構，體現實驗價值

“數學 +X ”是實驗性學習的一個核心內容，即圍繞數學學科進行知識集群，突破傳統數學實驗的維度，打破學科界限，將數學知識與其他學科的知識有機結合，形成一種綜合性的學習體驗.數學作為一門基礎學科，其應用范圍廣泛，幾乎滲透到自然科學、社會科學和工程技術等各個領域.然而，傳統的數學教學往往將數學孤立于其他學科之外，導致學生難以理解數學的實際應用價值.通過跨學科情境重構，教師可以將數學知識與現實生活中的問題相結合，設計出具有實際背景的實驗活動，幫助學生更好地理解和掌握數學知識.

具體而言，首先，跨學科情境重構能夠體現數學實驗的價值，提高學生的學習興趣.數學實驗不僅是對數學知識的驗證和應用，更是對數學思維和方法的實踐.而在跨學科情境重構的過程中，教師需設計出與學生生活經驗相關的實驗活動，激發他們的學習興趣和探索欲望.

例如在講解統計知識時，教師可以設計一個與生物學相關的實驗，讓學生統計不同環境下植物的生長情況.在這個實驗中，學生不僅需要運用統計知識進行數據收集和整理，還需要結合生物學知識分析植物的生長規律.這種跨學科的實驗設計能夠讓學生體會到數學在現實生活中的應用價值，從而提高學習興趣和參與度[5]

其次，跨學科情境重構能夠培養學生的綜合思維能力.綜合思維能力是指將不同學科的知識和方法結合起來，解決復雜問題的能力.因此，在跨學科情境重構的過程中，教師需要引導學生運用數學知識和其他學科的知識，分析和解決實際問題

例如以魯教版初中數學教材中的“數據的收集與整理”為例，教師可以設計一個與地理學科相關的實驗，讓學生收集不同地區的氣溫數據，并進行整理和分析.在這個實驗中，學生需要運用統計知識進行數據收集和整理，并結合地理知識分析氣溫的變化規律.首先，引導學生選擇幾個不同的地區，通過網絡或氣象站收集這些地區的氣溫數據.學生需要記錄每個地區的氣溫變化情況，并將數據整理成表格或圖表.接著引導學生分析數據，找出不同地區氣溫變化的規律.最后，引導學生進一步探討氣溫變化對生活和生產的影響.通過將數學知識與其他學科相結合，設計出具有實際背景的實驗活動，教師能夠幫助學生更好地理解和掌握數學知識，培養他們的綜合思維能力，并提高學習興趣和參與度.

此外，跨學科情境重構還能夠促進學生的創新能力和實踐能力的發展.在跨學科實驗中，學生需要運用數學知識和其他學科的知識，設計和實施實驗方案，分析和解釋實驗結果.

例如學習“函數與圖象”時，教師就可以設計一個與物理學相關的實驗，讓學生通過調整函數參數，模擬物體的運動軌跡.在這個實驗中，學生不僅需要運用函數知識進行圖象繪制，還需要結合物理學知識分析物體的運動規律.這種跨學科的實驗設計能夠激發學生的創新意識，培養他們的實踐能力.數學是基礎學科，它與很多學科內容都有關聯性，而初中也是培養學生學科素養的關鍵時期，因此在這一時期幫助培養學生學科集群的學習思維，幫助培養其外放、流動的數學學習觀念非常關鍵.實驗學習是一個窗口，是可用的學習工具，因此在實驗性學習過程中教師需有意識地幫助學生構建這樣的情境，真正體現實驗教學的價值.

3結語

在當今的教育教學過程中，實驗性學習正重塑著初中數學課堂的認知生態.它讓數學學習真正突破了紙面演算的局限，成為鏈接思維與世界的中介系統.它能夠將抽象的數學概念具象化，幫助學生更好地理解和掌握知識；構建主動探究的學習路徑，激發學生的學習興趣和探索精神；培養學生的實踐能力，提高他們解決問題的能力.通過設計多模態思維圖譜和跨學科情境重構等策略，可以創新數學實驗，體現實驗價值.

參考文獻：

[1]南成喜，金文衛.實驗性學習讓數學課堂“生”動起來[J].數學教學通訊，2024（35）：6-9.

[2]張銀.指向深度學習的初中數學實驗性教學[J].人民教育，2022（20）：77—78.

[3]張銀.核心素養視域下的初中數學實驗性教學[J].初中生世界（初中教學研究），2020（7）：34-35.

[4]于忠水.合作學習模式在初中數學教學中的實施效果研究[J].電腦校園，2021（11）：7136—7137.

[5]寧威.暢言教學系統在初中數學教學中的實踐運用[J].甘肅教育，2020（13）：107.