重視初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

劉麗芹

摘要：數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)，應(yīng)用數(shù)學(xué)，學(xué)生通過(guò)特定的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以直觀地了解非常抽象的數(shù)學(xué)內(nèi)容，獲得數(shù)學(xué)知識(shí)，化枯燥為有趣，這個(gè)過(guò)程不僅會(huì)增加學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，更能培養(yǎng)學(xué)生廣泛的基本的數(shù)學(xué)能力，從而提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。本文試著結(jié)合例子來(lái)闡述數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性和必要性。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)操作 中圖分類(lèi)號(hào)：G633.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2014）10-0171-01一直以來(lái)，人們對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)的認(rèn)識(shí)就是概念、定理、公式和解題，認(rèn)為數(shù)學(xué)活動(dòng)只是高度的抽象思維活動(dòng)，不需要象物理、化學(xué)、生物那樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即使數(shù)學(xué)需要實(shí)驗(yàn)也只不過(guò)是紙上談兵，也只是進(jìn)行所謂的思想上的實(shí)驗(yàn)；教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的數(shù)學(xué)活動(dòng)只是"智力活動(dòng)"，或更為直接地說(shuō)是解題活動(dòng)，數(shù)學(xué)家在紙上做數(shù)學(xué)，數(shù)學(xué)教師在黑板上講數(shù)學(xué)，而學(xué)生則每天在課堂上聽(tīng)數(shù)學(xué)和在紙上做數(shù)學(xué)題目。事實(shí)上，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、生物實(shí)驗(yàn)相比，不僅需要?jiǎng)邮郑枰獎(jiǎng)幽X。因此加強(qiáng)數(shù)學(xué)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)顯得特別重要也有必要。

《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容要"有利于學(xué)生主動(dòng)地進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)、驗(yàn)證、推理與交流等數(shù)學(xué)活動(dòng)"，而且還明確指出動(dòng)手實(shí)踐是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要方式，所以，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)無(wú)論是內(nèi)容還是方法都要重視"實(shí)驗(yàn)"的作用，要改變以往數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)分依賴(lài)模仿與記憶的學(xué)習(xí)方式，在"實(shí)驗(yàn)操作"中使學(xué)習(xí)活動(dòng)成為生動(dòng)活潑、主動(dòng)并富有個(gè)性的過(guò)程。

1.通過(guò)實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

實(shí)驗(yàn)課的主要特征是:(1)活動(dòng)具有自主性。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和愛(ài)好進(jìn)行自我設(shè)計(jì)、自我組織和自我評(píng)價(jià)。(2)過(guò)程具有實(shí)踐性。學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中動(dòng)手、動(dòng)腦,通過(guò)實(shí)際操作和親身體會(huì)獲得直接經(jīng)驗(yàn)。(3)個(gè)體具有創(chuàng)造性。每個(gè)學(xué)生都可以大膽地進(jìn)行想象、思考、摸索和創(chuàng)新。(4)形式具有多樣性。不同的內(nèi)容可以選取恰當(dāng)?shù)姆绞?這樣由于實(shí)驗(yàn)不受智力因素及環(huán)境基礎(chǔ)因素的影響,每個(gè)學(xué)生都能結(jié)合自己的實(shí)際情況,積極參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程,感受動(dòng)手操作的樂(lè)趣,因而也就更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)樂(lè)趣。例如"為你班的黑板報(bào)設(shè)計(jì)一個(gè)刊頭",學(xué)生根據(jù)自己已有的經(jīng)驗(yàn),可以利用"平移的性質(zhì)",也可以利用"軸對(duì)稱(chēng)的性質(zhì)"或者"中心對(duì)稱(chēng)的性質(zhì)",當(dāng)然也可以利用簡(jiǎn)單的幾何圖形或者線(xiàn)條來(lái)設(shè)計(jì)。總之,設(shè)計(jì)風(fēng)格與圖案,學(xué)生可以自由選擇與發(fā)揮,這樣,就能使每一位同學(xué)都愿意積極參與,最終品嘗到成功的喜悅,進(jìn)而愿意投身到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中去,萌生興趣,提高積極性,學(xué)習(xí)效率也會(huì)得到提高。

2.利用實(shí)驗(yàn)的情境性，引領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)探究

數(shù)學(xué)既是一門(mén)科學(xué)，也是一門(mén)藝術(shù)。數(shù)學(xué)過(guò)程都是在特有的情境中產(chǎn)生和發(fā)展的。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能創(chuàng)造良好的教學(xué)情境，使學(xué)生產(chǎn)生高漲的探究熱情。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，我們常常可以利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題探究情境，使學(xué)生在其中能夠自由地探索，在操作、觀察、討論、交流、歸納、猜想、分析和整理的過(guò)程中，理解數(shù)學(xué)問(wèn)題的提出，數(shù)學(xué)概念的形成，數(shù)學(xué)結(jié)論的獲得與驗(yàn)證，以及數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用。通過(guò)情境的變換去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，探索規(guī)律，驗(yàn)證結(jié)論。讓學(xué)生在具體情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，誘發(fā)學(xué)生的求知欲，激發(fā)學(xué)生思考和實(shí)驗(yàn)情趣。

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的情境創(chuàng)設(shè)功能就在于它為學(xué)生開(kāi)辟了一個(gè)數(shù)學(xué)探究活動(dòng)真實(shí)情境，學(xué)生的全部學(xué)習(xí)活動(dòng)都在具體的情境中，使數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)貼近了生活實(shí)際和社會(huì)實(shí)際，大大激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)探究的熱情。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，常常是這樣的一個(gè)過(guò)程：教師為學(xué)生設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，組織學(xué)生開(kāi)展小組學(xué)習(xí)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納證明。學(xué)生們通過(guò)實(shí)驗(yàn)、操作進(jìn)行觀察、分析、探索、猜想和歸納，從而親身體驗(yàn)數(shù)學(xué)、理解數(shù)學(xué)。因此，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的具體操作過(guò)程，實(shí)際上就是在教師的引領(lǐng)下，學(xué)生主動(dòng)探究的過(guò)程。

3.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軓?qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)

應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，是數(shù)學(xué)教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。發(fā)展學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)之一。通過(guò)數(shù)學(xué)教學(xué)，幫助學(xué)生樹(shù)立數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)是素質(zhì)教育的一項(xiàng)重要任務(wù)。這就要求教師必須創(chuàng)設(shè)一種實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生能受到必要的數(shù)學(xué)應(yīng)用的實(shí)際訓(xùn)練，否則強(qiáng)調(diào)應(yīng)用意識(shí)就成為一句空話(huà)。 例如，學(xué)校每年要舉行運(yùn)動(dòng)會(huì)，運(yùn)動(dòng)會(huì)后，筆者結(jié)合"一元一次方程的應(yīng)用"一節(jié)內(nèi)容編了這樣一組應(yīng)用題，作為拓展訓(xùn)練。

(1)在校運(yùn)會(huì)1 500 m長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上，起跑5分鐘后，甲運(yùn)動(dòng)員比乙運(yùn)動(dòng)員多跑了一圈（本校操場(chǎng)一圈為200 m），假設(shè)兩人的速度不變，甲比乙早多少時(shí)間到達(dá)終點(diǎn)？此時(shí)乙離終點(diǎn)還有多少米？

(2)在3 000 m長(zhǎng)跑比賽中，運(yùn)動(dòng)員乙的速度是每分鐘80米，運(yùn)動(dòng)員甲的速度是乙的1.2倍，現(xiàn)在甲在乙的前方50米處，問(wèn)：幾分鐘后甲乙兩人相遇？他們會(huì)第二次相遇嗎？全程比賽中他們一共有幾次相遇？

表面上題目是行程問(wèn)題中的"相遇"題型，學(xué)生根據(jù)與實(shí)際生活相聯(lián)系，分析出實(shí)際上是"追及"題型的應(yīng)用題。這些應(yīng)用到的數(shù)學(xué)知識(shí)雖簡(jiǎn)單，但與實(shí)際生活緊密聯(lián)系的卻并不多，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生領(lǐng)悟到跑道上也蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)知識(shí)。這樣不僅能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，還能激勵(lì)學(xué)生多把數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活。

4.以數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)為載體，加強(qiáng)課堂教學(xué)中學(xué)生的合作互動(dòng)學(xué)習(xí)

隨著我國(guó)課程改革運(yùn)動(dòng)的深入，體現(xiàn)并實(shí)施改革理念的主戰(zhàn)場(chǎng)——課堂被賦予豐富的內(nèi)涵，其中包括課堂教學(xué)中的學(xué)習(xí)從單一的接受型走向合作互動(dòng)型。合作學(xué)習(xí)有助于互動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，在合作互動(dòng)學(xué)習(xí)中，所有小組成員平等參與學(xué)習(xí)實(shí)踐，共同承擔(dān)學(xué)習(xí)的責(zé)任。在教學(xué)實(shí)踐中，我們往往更加重視師生的互動(dòng)而忽視了學(xué)生間的互動(dòng)，事實(shí)上教師的一切課堂行為都發(fā)生在學(xué)生―學(xué)生群體關(guān)系的環(huán)境中。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生的互動(dòng)得到了很好的體現(xiàn)，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)大多是在學(xué)生的相互合作中完成的。在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生相互合作、相互依賴(lài)而又相互約束，形成了良性的合作互動(dòng)的學(xué)習(xí)模式，因此更能體現(xiàn)合作學(xué)習(xí)的必要性。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)不但能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維，提高學(xué)生收集、處理和利用他人成果的能力，而且能培養(yǎng)學(xué)生間相互合作的精神。

時(shí)代在發(fā)展，教育觀念在更新，在提倡素質(zhì)教育多年的今天，我們不得不重新審視傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式，探索各種有益的教學(xué)補(bǔ)充形式，使我們的數(shù)學(xué)教育教學(xué)水平和教學(xué)效果更上一個(gè)臺(tái)階.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的提出是一種必然，也是一種需要，更是新課程改革精神的體現(xiàn)形式之一。