初中數學實驗教學與學生能力培養策略及多元化評價

張科

摘 要：數學實驗教學有利于縮短學生與數學之間的距離，從而提升學生的思維能力、創造能力、探索能力，力求手腦協同、啟思明理。因此，教師應以生活化為情境基礎，以學生“做”為核心，開展小組分層教學，并建立機制保證多元智能評價的有效性與及時性。

關鍵詞：初中數學實驗教學 能力培養 多元評價

數學實驗教學是在限定條件下對特定的數學知識或理論予以操作性探究與證明的過程，對于提高初中生綜合能力有著重要意義。本文基于邏輯推理與舉例論證，對初中數學實驗教學的意義予以闡述，并提出相應的具體化策略，以期對初中數學實驗教學質量的改善與提升有所幫助。[1]

一、初中數學實驗教學對培養學生能力的意義

1.縮小學生與數學的距離，激發學生學習興趣

學生利用有關工具，在老師的引導下，通過手腦相結合的方式，理解數學、驗證數學、發現數學的一種過程，構建了以“做”為支架的初中數學學習方式稱為數學實驗，在初中數學課堂上進行實驗化教學，有益于學生在切身體驗的過程與輕松愉悅的氛圍中體會數學知識的趣味性，從而打破學生對于數學理論的防御性心理壁壘，在一定程度上縮小二者之間的距離，激發學生證明數學知識的興趣。[2]

例如，在《多邊形》的實驗教學過程中，教師提供可供操作的長方形紙片作為實驗素材，在課堂上對五邊形的紙片構造方法予以演示，敦促學生以個人的形式，在課堂上按照教師的說明進行操作，要求學生在折疊過程中判斷五邊形是否為正五邊形，并提供理論證明依據，從而縮短抽象性理論知識與學生感知能力之間的差距，激發學生對于視圖理論的學習興趣，達到事半功倍的教學效果。

2.有效培養學生直觀思維，提高學生創造能力

數學理論是自然科學與社會科學知識框架的基礎，屬于基礎性學科的范疇，具有高度抽象性與嚴謹性的基本特征，導致學生在數學理論學習過程中陷入“數學很難”的主觀定論，而數學實驗教學通過學生切實接觸實驗材料與實物等方式，降低了數學理論認知過程的抽象性，有效培養學生直觀思維，從而為個體創造能力的提升奠定基礎。

例如，在《再探無理數》的實驗教學過程中，教師在課堂上提供直尺、圓規與圓形器具等實驗器材，并通過理論闡述構造無理數的依據與過程，在學生深刻掌握構造無理數構造操作方法的基礎上，要求其在課堂時間內利用工具制作無理數刻度尺，逐漸形成無理數與有理數關系的直觀認知，對相關知識形成形象的觸摸記憶，且方法的掌握為學生提供了創新的基石。

3.再現數學理論形成過程，提高學生探究能力

數學實驗教學偏重于知識猜想、疑問解答與探究證明等方面，教師在實驗教學過程中，將數學理論的形成與發展歷程以及顯性知識中所隱藏的隱性知識作為重點教學內容，并基于基礎知識的掌握程度，通過類比法與猜想法等方式引導對高級數學理論予以探究與闡述，在實際操作過程中提高個體探究能力。

例如，在《多邊形》的實驗教學過程中，在學生充分了解五邊形構造的基礎上，教師要求學生通過類比的數學方法以小組為單位對六邊形、七邊形以及N邊形的紙片折疊方法進行探索，并以實驗報告的形式闡述理論依據，從而提高學生實踐探究能力。

二、初中數學實驗教學提升學生能力的策略

1.構建生活化數學實驗情境

數學實驗教學是數學實踐于生活的重要環節，在數學實驗教學過程中構建生活化情境，有利于增加數學理論與數學實踐之間的親和度，縮短理論運用于實踐的有效時間，同時承載著激發個體實驗學習興趣與提高實驗教學有效性的作用。[3]

構建生活化數學實驗情境的途徑為：教師在實驗導入階段介紹與實驗內容高度相關的實際生活場景，通過模擬現實場景或實地調研等方式，加深學生對于相關理論的認知與理解。以《頻率與概率》的實驗教學為例，教師在相關教學過程中，通過角色扮演的方式構建商場購物抽獎的生活化場景，圍繞商場所有者的幸運轉盤開展教學活動，并準備精美的小禮品形成對學生的吸引力，從而更加具體形象的闡述頻率與概率之間的關系，為古典概型的學習奠定基礎。

2.以問題為載體設計實驗，開展小組分層教學

問題與疑問是數學產生與發展的源泉，數學實驗教學應以問題為載體予以設計及開展，教師在數學實驗教學過程中，應基于問題載體，通過綜合指標對相關參與學生進行分層，進而形成互動性小組，以便達到因地制宜與學有所得的教學效果。[4]

小組分層教學的實現途徑為：教師根據學生相關知識的掌握程度對學生進行綜合性測評，并對相應指標賦予一定權重，將學生劃分為S層、A層、B層、C層與D層五大層級，其中S層表現出較強的數學能力，而D層數學基礎相對薄弱，并按照平均分配的原則形成合作小組，使小組數學能力趨于水平，營造和諧共進的實驗學習氛圍，從而促進合作小組的構建與形成。

3.建立機制保證多元智能評價的及時性與有效性

數學實驗教學是具有動態性特征的過程，故而實驗學習結果的反饋顯得尤為重要，教師應建立相關機制以確保實驗教學管理過程形成反饋的有效性與及時性，從而對相關教學過程出現的缺陷與不足予以修正，確保數學實驗教學的效率性與質量性。

教師在數學實驗教學過程中應時刻充當點評者與糾正者的角色，對相關過程中表現良好的學生進行表揚與肯定，對于表現不佳的學生予以鼓勵，并對普遍存在的問題進行集中講解，提高學生參與實驗學習的自信心以及積極性；同時，教師在數學實驗結束階段，要求學生對實驗過程、實驗結果、實驗創新點與基礎知識等進行書面表述，形成實驗書面報告，并開設專門課程對實驗報告予以精準化點評，過程中使用好初中數學實驗內容、實驗報告、學生自我表現等多元評價表，以此作為實驗教學的評價與反饋。

結語

總而言之，科學合理的數學實驗設計能夠變學生聽數學為做數學，看演示為動手做，被動接受為主動研究，促進學生積累活動經驗，感悟數學真諦，體驗學習樂趣，發展創新意識和實踐能力。教師應充分意識到數學實驗教學對于學科教學的重要意義，并以此為基礎開展科學實驗設計，在不斷實踐過程中對相關教學理論進行完善，發揮其獨有的價值。

參考文獻

[1]董林偉.核心素養的教材設計：以蘇科版初中數學教材為例[J].數學通報，2018，（7）.

[2]張晴.初中數學實驗教學與學生能力的培養淺析[J].新課程·中旬，2015，（10）.

[3]顧捷.芻議初中數學實驗教學與學生能力的培養[J].長春教育學院學報，2015，（1）.

[4]張衛.數學實驗的教學價值及應用分析[J].數學教學通訊，2018，（20）.