數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用

玄甲峰

摘? ?要：在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，深受學(xué)生喜愛。開展實(shí)驗(yàn)時，要對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做篩選處理，還要組織學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計和操作，讓學(xué)生主動進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，在實(shí)踐操控、探究、發(fā)現(xiàn)、分析、體驗(yàn)、歸結(jié)等學(xué)習(xí)行動中建立數(shù)學(xué)學(xué)科認(rèn)知能力。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)帶有直觀性、推理性、探索性等特點(diǎn)，其教學(xué)訓(xùn)練價值極高，要做好教學(xué)設(shè)計和組織，讓實(shí)驗(yàn)成為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)重要助學(xué)手段。

關(guān)鍵詞：初中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)應(yīng)用

中圖分類號：G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 文章編號：1009-010X（2022）20/23-0057-02

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有特殊訓(xùn)練價值，教師在教學(xué)中適時滲透實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)造特殊訓(xùn)練機(jī)會。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有很多不同的表現(xiàn)形式，思維性實(shí)驗(yàn)、制作性實(shí)驗(yàn)、探索性實(shí)驗(yàn)、模擬性實(shí)驗(yàn)，都屬于數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)范疇，教師要對教學(xué)內(nèi)容做深入分析，篩選出實(shí)驗(yàn)素材，組織學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計和操作，在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力、創(chuàng)造能力。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有特殊助學(xué)價值，教師要做創(chuàng)新探索，為學(xué)生提供更多學(xué)習(xí)機(jī)會，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中建立學(xué)科認(rèn)知。

一、篩選思維性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力

所謂思維性實(shí)驗(yàn)，是指運(yùn)用思維方式探究數(shù)學(xué)知識、檢驗(yàn)數(shù)學(xué)結(jié)論的教學(xué)活動。思維性實(shí)驗(yàn)不需要走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，也不需要借助更多實(shí)驗(yàn)器材，只是對實(shí)驗(yàn)設(shè)計做分析，在數(shù)學(xué)定義、定理、公式分析應(yīng)用中完成學(xué)科學(xué)習(xí)，讓學(xué)生自然建立數(shù)理關(guān)系，形成系統(tǒng)性學(xué)科認(rèn)知。

教師對教學(xué)內(nèi)容做深度分析，找到數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容，能夠?qū)⒄n堂教學(xué)帶入特定學(xué)習(xí)情境之中。如教學(xué)魯教版七年級數(shù)學(xué)上冊“勾股定理”，教師借助多媒體播放一段視頻，讓學(xué)生觀看并分析：這是一個特殊的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，利用簡單復(fù)制、粘貼等手法，演示勾股定理證明過程，仔細(xì)觀看和思考，推演出其中的原理，用自己的話介紹操作過程。學(xué)生開始觀察這個動態(tài)圖形的拼接，展開多重互動，對其中原理進(jìn)行推導(dǎo)，課堂研究氣氛逐漸形成。教師播放另一個視頻，這是一個注水實(shí)驗(yàn)，也是對勾股定理做驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)。三個正方體容器圍成一個直角三角形，最大容器注滿水，轉(zhuǎn)動容器位置，讓水流向兩個小容器，正好注滿。這其中有什么樣的原理存在？學(xué)生再度展開觀看和思考，對勾股定理應(yīng)用原理做深入分析。教師接連推出無字證明的動態(tài)畫面，為學(xué)生深入思考創(chuàng)造機(jī)會。

二、推出制作性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生動手能力

制作性實(shí)驗(yàn)和操作性實(shí)驗(yàn)有太多對接點(diǎn)，教師要做好篩選和分類處理，針對不同學(xué)習(xí)內(nèi)容，設(shè)計不同實(shí)驗(yàn)任務(wù)，為學(xué)生提供更多實(shí)踐操作機(jī)會，培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力。學(xué)生對制作類實(shí)驗(yàn)有更高認(rèn)同感，其訓(xùn)練作用更為突出，教師要抓住學(xué)生興趣展開設(shè)計，利用實(shí)驗(yàn)做具體調(diào)度，讓學(xué)生自然進(jìn)入到學(xué)科核心。

教師推出實(shí)驗(yàn)任務(wù)時，需要設(shè)計具體的操作要求，給學(xué)生規(guī)劃清晰的操作路線，這樣才能為學(xué)生順利進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)創(chuàng)造良好條件。如教學(xué)“圖形的全等”這部分內(nèi)容時，教師讓學(xué)生拿出剪刀，找到一些白紙，任意折疊和設(shè)計，剪裁出一些幾何圖形，然后做觀察和判斷，哪些圖形是可以完全重合的。學(xué)生快速進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，開始制作不同的幾何圖形。在挑選相同圖形時，學(xué)生都能夠利用重合作出全等判斷。教師隨意找到一個平行四邊形圖形，讓學(xué)生將其分成相同的兩部分，看看有多少種方案。學(xué)生接受任務(wù)后，都能夠主動展開思考和操作，課堂研究氣氛活躍起來。成果展示階段，教師要求學(xué)生做具體介紹，學(xué)生積極響應(yīng)，對重合判斷方法做歸結(jié)。學(xué)生對剪紙之類的制作實(shí)驗(yàn)比較有感覺，說明教師設(shè)計是有針對性的，為學(xué)生帶來了更多研究機(jī)會。

三、組織探索性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力

操作類實(shí)驗(yàn)相比制作性實(shí)驗(yàn)更為簡單，讓學(xué)生通過擺一擺、拼一拼、畫一畫、測一測等學(xué)習(xí)活動展開實(shí)驗(yàn)操作，在動態(tài)行動中建立數(shù)學(xué)認(rèn)知。學(xué)生對簡單的操作性實(shí)驗(yàn)比較有興趣，教師要對實(shí)驗(yàn)操作條件做整合處理，讓更多學(xué)生主動進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，在實(shí)際操控中形成實(shí)驗(yàn)認(rèn)知能力。

教師對教學(xué)內(nèi)容做深入分析，推出探索實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)生會主動接受，并展開深入研究，在實(shí)踐操作過程中建立學(xué)科認(rèn)知。如教學(xué)“利用三角形全等測距離”這部分內(nèi)容時，教師設(shè)計了探索性實(shí)驗(yàn)：這里有一個軟尺，長度為20米，校園花園中有水池，寬度超過20米，如何運(yùn)用這根軟尺測量出水池兩邊指定位置之間的距離？學(xué)生對實(shí)地操作性活動有特殊參與興趣，在教師安排下快速進(jìn)入現(xiàn)場，并展開觀察和設(shè)計。經(jīng)過一番操作，很多小組都順利完成實(shí)驗(yàn)操作，計算出測量結(jié)果。在課堂展示環(huán)節(jié)，學(xué)生踴躍發(fā)言，教師對學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作情況做觀察和評價。

四、設(shè)計模擬性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力

教師借助計算機(jī)或相關(guān)軟件設(shè)計模擬實(shí)驗(yàn)，建立多種互動功能，為學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造條件。學(xué)生對計算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)操作更感興趣，教師要對實(shí)驗(yàn)展開創(chuàng)意設(shè)計。模擬實(shí)驗(yàn)未必要很復(fù)雜，教師要做好合理設(shè)計。

學(xué)生對模擬實(shí)驗(yàn)有特殊興趣，教師借助多媒體做輔助，能夠?yàn)閷W(xué)生帶來更多觀察機(jī)會。如教學(xué)“探索軸對稱的性質(zhì)”，教師先做示范操作：這是一片白紙，從中做對折，用針扎一個“天”字，然后將紙片打開，這兩個“天”字分列在對折線兩邊，形成軸對稱圖形。學(xué)生對教師操作進(jìn)行細(xì)致觀察，對軸對稱圖形有了更清晰的認(rèn)識。為激發(fā)學(xué)生探索熱情，教師讓學(xué)生找到一張方格紙，隨意畫出一個圖形，并找到適當(dāng)?shù)胤疆嫵鲆桓€，在這根線的另一邊畫出對稱圖。學(xué)生開始操作，但遇到一些困難，不知道在什么位置設(shè)計這根線。教師利用多媒體做動態(tài)展示，讓學(xué)生仔細(xì)觀看，逐漸找到實(shí)驗(yàn)操作的要領(lǐng)。多媒體展示動畫圖形，直觀性更高，學(xué)生接受不存在障礙，助學(xué)效果更為顯著。

實(shí)驗(yàn)具有重要的應(yīng)用價值，教師在設(shè)計教學(xué)時有意識引入一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，組織學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)設(shè)計和探索行動，不僅能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)造深度學(xué)習(xí)機(jī)會，還能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，建立生活學(xué)習(xí)意識。初中數(shù)學(xué)學(xué)科教材中有不少實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教師要對這些內(nèi)容做優(yōu)化處理，提煉更多實(shí)驗(yàn)素材，組織學(xué)生展開多種形式的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐活動，讓學(xué)生在探究性學(xué)習(xí)中鍛煉學(xué)科認(rèn)知能力。