依托數學實驗提升學生的數學核心素養

蔡美玉

【摘要】新課改背景下，初中數學教學模式發生了巨大變化。數學實驗作為數學學習的一種重要方式，通過讓學生從已有的數學經驗出發，使得數學學習從以往的“聽數學”到“做數學”方向進行轉變，將學生機械接受知識轉變為主動探究知識，提升學生數學綜合素養。本文先簡要分析了數學實驗在初中數學教學中的意義，然后結合教學實際，探討借助數學實驗提升初中生數學核心素養的策略，以供參考。

【關鍵詞】數學實驗 數學核心素養 課堂教學

【中圖分類號】G633.6 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）51-0157-02

引言

數學作為初中的基礎課程項目，在新課改教育背景下，越來越強調學生核心素養的培養。為了達到核心素養培養的目標，需要教師轉變傳統單一講解的課堂教學模式，在實際教學中需充分突出學生個人素養、合作參與、創新實踐內容，使學生素質綜合水平得到顯著提升。數學實驗作為一種新型課堂教學方法，借助數學實驗能夠讓數學課堂變得活躍，進而達到提升學生數學核心素養的目的。

1.數學實驗在初中數學教學中的意義

初中生的生活閱歷及理解能力有限，數學基礎知識比較薄弱，因此對于數學中的很多隱含的思想及方法缺乏了解，這對學生數學能力提升有較大影響[1]。然而，在實際的教學中，教師如果能夠將實驗教學加入到數學知識的講解上，通過實驗探究的方式讓學生認清知識的發生以及發展過程，通過學生自主得出數學的規律以及數學解題方法，能夠很好的培養學生的數學思想，進而完善學生思想品質，提升學生創新思維能力以及學科核心素養[2]。

此外，數學實驗還常常以生活為素材，通過課程知識與生活實際的聯系，能夠讓學生充分意識到數學在實際生活中的重要作用，通過學生實驗探究，讓學生學會運用數學思想與數學方法解決生活問題的能力，這對培養學生數學實踐能力，提升與發展學生的創新意識與創新能力有重要作用，通過學生不斷進行實驗探究，提升學生數學核心素養。

2.借助數學實驗提升學生數學核心素養的策略

2.1 借助數學實驗，激發學生數學學習興趣

傳統的初中數學教學中，教師常常采取單刀直入的方式導入數學課程內容，并沒有考慮到學生興趣的激發，這樣對數學課程教學質量的提升不利[3]。因此，實際教學中，為了達到良好的課堂教學效果，教師就可以充分可利用數學實驗來激發學生的學習興趣，讓學生對新課內容產生好奇心，提升學生的注意力與學習積極性。

比如在教學華師大版初中數學《數軸》這一課時，在課前教師就可以布置實驗探究內容，讓學生回家觀察溫度計，同時使用衛生筷制作一支仿真溫度計，然后在課前教師準備一些溫度計發放給學生，讓學生檢查自己制作不完善或不正確的地方，然后教師可以提問：溫度計是否有刻度？刻度是否均勻？溫度計刻度的順序怎樣？溫度計上的刻度排列是否有方向性？學生通過課前實驗對這些問題有一定的理解，能夠很快回答出來，此時教師就可以將溫度計抽象為以原點為基礎向兩個方向無限延伸的數軸，通過這種導入的方式讓學生對數軸有形象的認識，幫助學生掃清理解障礙。

2.2 借助數學基礎知識，借助數學實驗拓展學生思維

因為年齡及知識的影響及制約，初中生的數學基礎知識比較薄弱，認知能力及認知水平誘導提升[4]。在實際的課堂學習中，很多數學教學內通過與學生實際有一定的差異，這常常會使得學生對數學知識中隱含的思想方法了解不充分及不透徹，這樣對初中生數學核心素養的提升不利。所以在具體的教學實踐中，教師應滲透實驗教學，通過實驗引導學生認知與了解基本數學概念，讓學生通過實驗探究認清數學發展的內在規律，提升學生學科核心素養。

2.3 借助實驗探究，幫助學生了解數學知識形成過程

數學核心素養的培養，需要教師摒棄傳統課堂教學模式，實現講解注入式教學向啟發式教學進行轉變，同時使學生的學習方式也從以往單純的聽課轉變成主動參與課堂教學過程。為了達到上述要求，需要教師盡心設計數學教學內容，通過數學實驗讓學生能夠感知知識的發生、發展，鞏固自己的認識。教學過程中，將知識探究的主動權返還給學生，引導學生感受及學會新知識，進而提升學生的核心素養水平。

比如在教學華師大版《多邊形的內角和和外角和》這一課時，就以“探討n邊形的內角和”作為數學實驗探究主題，在實驗探究過程中，教師可以引導學生采取圖形分割的方式，通過將多邊形均分為多個三角形進行內角和的探究。

生：從四邊形定點出發作出對角線，可以將四邊形分成兩個三角形，那么四邊形的內角和就等于180°×2=360°。

師：按照對角線分割方法，可以將五邊形分成幾個三角形？

生：從五邊形任意內角出發能夠作出兩條對角線，兩條對角線可以將五邊形分割成3個三角形，那么可以得出五邊形的內角和等于180°×3=540°。

師：六邊形能夠分割成多少個三角形？

生：從六邊形的任意內角出發作出一條對角線，能夠將六邊形分割成4個三角形，由此可以得出六邊形的內角和等于180°×4=720°。

師：依據上述多變形內角和結果，你能夠推斷出n邊形的內角和大小嗎？

生：根據以上多邊形內角和，可以得出在n邊形中可以作出（n-3）條對角線，這可以將n變形分割成（n-2）個三角形，因此可以得出n邊形的內角和等于（n-2）×180°。

以上實驗教學主要通過引導學生從特殊到一般進行理解與分析，讓學生能夠認識到數學知識總是存在某種邏輯，并且以各種方式同舊知識聯系著，通過分析、綜合的方式能夠探索出其中的隱藏知識內容，同時通過實驗探究的方式還能夠讓學生弄清除知識的來龍去脈，使得學生的理解及概括能力不斷提升。為此，在初中數學教學中，為了培養學生的數學核心素養，需要以教材內容為基礎，通過逐步引導的方式，幫助學生了解數學知識改變的形成過程，讓學生掌握使用已學知識解決新問題的方法，促進學生思維發展。

結語

總之，數學實驗是數學發展的必然產物，同時也是學生學習、理解與掌握數學的重要手段。在實際教學中，教師應加強數學實驗的研究及實踐，創設適合學生實驗探究的數學學習環境，充分發揮數學實驗在提升學生學科核心素養上的重要作用。

參考文獻：

[1]秦愛東.初中數學實驗須建立整體認知[J].數學教學通訊，2017，14（23）：28-29.

[2]趙維坤，章建躍.初中數學實驗的教學設計[J].課程·教材·教法，2016，36（08）：102-107.

[3]朱美玉.初中數學教學中數學實驗教學基本要求初探[J].求知導刊，2016，8（11）：26-27.

[4]徐秀玲.數學實驗，促進初中數學的知行合一[J].數學教學通訊，2015，15（22）：18-19.endprint