《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)實(shí)且有意義的,還應(yīng)滿足學(xué)生的挑戰(zhàn)性,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中體會(huì)到觀察、推理、交流的樂趣。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)具有操作性和探究性的特點(diǎn),初中生對(duì)于數(shù)學(xué)是很感興趣的。因此,教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)改變傳統(tǒng)教學(xué)模式,以新課程理念為指導(dǎo),將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用于教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究、合作交流,并解決學(xué)生提出的相關(guān)數(shù)學(xué)問(wèn)題。這種借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式不僅有利于將抽象的知識(shí)現(xiàn)實(shí)化,還有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí),對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力的提升也大有裨益。

一、借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),理解數(shù)學(xué)概念

關(guān)于數(shù)學(xué)概念教學(xué),大多數(shù)教師并不重視教學(xué)技巧,往往只是將概念灌輸給學(xué)生,不要求學(xué)生掌握概念的本質(zhì),這樣的教學(xué)模式不利于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解,記憶也不夠深刻,不利于學(xué)生后期的學(xué)習(xí)。針對(duì)這一情況,教師可以將實(shí)驗(yàn)教學(xué)引入初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,用實(shí)驗(yàn)的方法將抽象的數(shù)學(xué)概念表達(dá)出來(lái)。這樣學(xué)生可以親眼見證數(shù)學(xué)概念的形成,同時(shí)還能運(yùn)用觀察、猜想等思維活動(dòng),提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),自然對(duì)數(shù)學(xué)概念理解起來(lái)也更為清晰。

例如,“數(shù)軸”這一概念是初一新生必學(xué)的內(nèi)容,但是這個(gè)概念十分抽象,學(xué)生理解起來(lái)有一定的困難。對(duì)此,筆者在教學(xué)這一概念之前先讓學(xué)生觀察溫度計(jì),并自己動(dòng)手制作溫度計(jì)。上課時(shí),筆者為學(xué)生準(zhǔn)備了一些實(shí)驗(yàn)室里的溫度計(jì),讓他們將自己制作的溫度計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)進(jìn)行對(duì)比,接下來(lái)筆者提出了6個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生回答:1.你們制作的溫度計(jì)有沒有刻度,尤其是有沒有零刻度線?2.刻度是不是均勻的?3.刻度的標(biāo)序是怎樣的?4.能否在相鄰兩個(gè)刻度中再刻上更小的刻度?5.刻度排列有方向性嗎?6.溫度計(jì)能否更長(zhǎng),刻度更多?由于已經(jīng)動(dòng)手制作和觀察過(guò),這些問(wèn)題學(xué)生基本都能回答上來(lái)。然后,筆者將溫度計(jì)刻度進(jìn)行延伸,抽象為一條向兩方無(wú)限伸展的數(shù)軸,“數(shù)軸”這一概念由此產(chǎn)生。

這種以實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入概念的方法十分有效,不僅讓學(xué)生理解了數(shù)軸,而且感受了數(shù)軸的產(chǎn)生過(guò)程。通過(guò)將標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)和自制溫度計(jì)進(jìn)行對(duì)比以及回答教師的提問(wèn),學(xué)生掌握了數(shù)軸三要素,為以后的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。

二、借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維

初中數(shù)學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)中,大都是教師直接將知識(shí)、定理等灌輸給學(xué)生,并沒有注重知識(shí)原理的介紹。長(zhǎng)此以往,學(xué)生的主觀認(rèn)識(shí)、感知與概括能力都會(huì)被削弱,思維的發(fā)散性也會(huì)減弱。更有甚者,學(xué)生一直處于對(duì)知識(shí)似懂非懂的階段,感知與理性思維斷層,數(shù)學(xué)綜合能力無(wú)法得到發(fā)展。但如果借助數(shù)學(xué)試驗(yàn)教學(xué),將概念的性質(zhì)、定理等結(jié)合起來(lái),讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中揭示數(shù)學(xué)規(guī)律,學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力自然會(huì)得到提升。

例如,在教學(xué)菱形的性質(zhì)“菱形的對(duì)角線相互垂直平分,并且每一條對(duì)角線平分一組對(duì)角”時(shí),教師可以引入折紙實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生將菱形紙片進(jìn)行折疊,在折疊過(guò)程中感知對(duì)角線的相互關(guān)系。在這種教學(xué)模式下,學(xué)生能夠自己動(dòng)手證明菱形性質(zhì)的正確性,對(duì)概念的疑惑和不解也就消失了。在上述案例的教學(xué)中,設(shè)計(jì)這樣的教學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,還能讓學(xué)生的思維得到發(fā)散,進(jìn)而在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中提高學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

三、借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)數(shù)學(xué)應(yīng)用

學(xué)以致用是初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的又一目標(biāo),學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),樹立獨(dú)立的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),提升自己的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。將實(shí)驗(yàn)融入數(shù)學(xué)教學(xué)中能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,這要求教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容融會(huì)貫通,設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn),為學(xué)生提供一個(gè)高效的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練平臺(tái)。

例如,在學(xué)習(xí)“相似三角形的應(yīng)用”相關(guān)知識(shí)時(shí),教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)讓學(xué)生測(cè)量學(xué)校旗桿高度的實(shí)驗(yàn)。教師可以先為學(xué)生提供一些實(shí)驗(yàn)工具,如卷尺、標(biāo)桿等,然后讓學(xué)生自己想辦法測(cè)量。再如,在學(xué)習(xí)了求弧長(zhǎng)公式后,教師可以讓學(xué)生在環(huán)形操場(chǎng)上標(biāo)出400m、800m的起點(diǎn)和終點(diǎn)。這些實(shí)驗(yàn)雖然運(yùn)用到的數(shù)學(xué)知識(shí)十分簡(jiǎn)單,但具有很強(qiáng)的操作性,學(xué)生在操作過(guò)程中解決問(wèn)題的能力得到了提升,實(shí)踐操作技能也得到了提高。

總而言之,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中, 教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,將測(cè)量、手工操作、數(shù)學(xué)模型等實(shí)驗(yàn)融入其中,讓學(xué)生在一個(gè)良好的探究氛圍中學(xué)習(xí)。同時(shí),教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中主動(dòng)探究,將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)以實(shí)驗(yàn)的方式展現(xiàn)出來(lái)。