如何開展初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)一
1、創(chuàng)設(shè)一定的情境，提出相應(yīng)的問題
筆者認(rèn)為初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以根據(jù)即將講授的數(shù)學(xué)知識(shí)的難易程度創(chuàng)設(shè)情境。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中通常在學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)相適合的數(shù)學(xué)問題，有時(shí)候也根據(jù)學(xué)生提出的問題，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。筆者在創(chuàng)設(shè)難度適宜的數(shù)學(xué)問題情境的時(shí)候，很好地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生都積極參與到整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中。創(chuàng)設(shè)情境是初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的起步，也是非常重要的基礎(chǔ)，情境的創(chuàng)設(shè)為后期實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展起到關(guān)鍵的奠定作用。
2、具體操作數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)
整個(gè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)就是實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)過程中，筆者通常給學(xué)生提出一定的實(shí)驗(yàn)要求，并且給學(xué)生提供一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，讓學(xué)生按照老師的實(shí)驗(yàn)要求想辦法開展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過自己動(dòng)手開展的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中逐漸體會(huì)到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果所反應(yīng)的熟悉規(guī)律，并且要求學(xué)生對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行具體的描述和總結(jié)，分析出實(shí)驗(yàn)所體現(xiàn)的具體規(guī)律。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)作為整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不僅是對(duì)第一步的創(chuàng)設(shè)情境的承接，也是對(duì)下一階段提出猜想的開啟。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生都把自己當(dāng)成是研究者，通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)把抽象的熟悉知識(shí)具體化，把復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化，一般的問題特殊化，在完成實(shí)驗(yàn)總結(jié)出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果之后，學(xué)生都有很大的成就感，更加激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣�？偨Y(jié)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得了感性的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)了他們的數(shù)學(xué)情感和想象力，學(xué)生的解決實(shí)際問題的能力得到一定的提高，樹立了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
3、提出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果猜想，讓學(xué)生進(jìn)行討論分享
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的猜想是在學(xué)生認(rèn)真理解了學(xué)習(xí)的課題之后，采用各種實(shí)驗(yàn)手段，立足于已獲得的知識(shí)和新的知識(shí)，提出解決課題的猜想。這個(gè)環(huán)節(jié)是整個(gè)初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在這個(gè)環(huán)節(jié)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和規(guī)律提出相應(yīng)的猜想，這不僅體現(xiàn)了數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度，這個(gè)過程也培養(yǎng)了學(xué)生的合情推理能力。在這個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生根據(jù)自己提出的猜想，進(jìn)行自由討論，這不僅可以讓學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考、發(fā)揮想象能力，另一方面通過學(xué)生之間的討論，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)自己猜想的優(yōu)勢(shì)和不足，在討論中取長(zhǎng)補(bǔ)短，不斷完善自己的猜想，最終形成正確的觀點(diǎn)。
開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)二
通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力
數(shù)學(xué)理念的抽象性通常都有某種“直觀”的想法為背景。作為教師，就應(yīng)該通過實(shí)驗(yàn)，反這種“直觀”的背景顯現(xiàn)出來，幫助學(xué)生抓住其本質(zhì)，了解它的變形和發(fā)展及與其它問題的聯(lián)系�！皠�(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力”，所以，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是數(shù)學(xué)教育的目標(biāo)，而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種有效地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的方法與途徑。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，問題情境的創(chuàng)設(shè)，能開啟創(chuàng)新的大門；數(shù)學(xué)知識(shí)的探究，能開發(fā)創(chuàng)新的潛能；數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)，能煉就創(chuàng)新的慧眼；猜想結(jié)論的交流，能激活創(chuàng)新的思維�？傊�，要讓創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中。
通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，激勵(lì)學(xué)生在生活中應(yīng)用數(shù)學(xué)
通過數(shù)學(xué)教學(xué)，幫助學(xué)生樹立數(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。
例如，學(xué)校每年要舉行運(yùn)動(dòng)會(huì)，運(yùn)動(dòng)會(huì)場(chǎng)地可組織學(xué)生來畫。跑道的線寬、道寬的尺寸一般都有規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)100m、200m、400m、800m等跑步項(xiàng)目終點(diǎn)位置確定時(shí)，其起點(diǎn)位置如何確定？相應(yīng)的每跑道的前伸數(shù)怎樣確定？這些應(yīng)用到的數(shù)學(xué)知識(shí)雖簡(jiǎn)單，但在實(shí)際操作中卻并不簡(jiǎn)單。通過教師的指導(dǎo)，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，通過學(xué)生的參與，使學(xué)生親自體驗(yàn)到了思維加工的過程，強(qiáng)化了學(xué)生“解決問題”的能力，激勵(lì)學(xué)生多把數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活。
通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的唯物辯證觀
數(shù)學(xué)是一門來源于實(shí)踐的學(xué)科，其本身就充滿了唯物論和辯證法。而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)生認(rèn)識(shí)唯物論和辯證法提供了豐富的`感性知識(shí)材料，學(xué)生每經(jīng)過一次實(shí)驗(yàn)操作，其思維過程必然經(jīng)歷“感知――表象――抽象――反饋――再感知――豐富表象――發(fā)展思維――問題解決”這一螺旋上升的階段。再者，學(xué)生“用數(shù)學(xué)”意識(shí)的培養(yǎng)，就是數(shù)學(xué)理論知識(shí)反作用于實(shí)踐的有力體現(xiàn)。因此，在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的唯物辯證觀，是完全可行的。
開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)三
通過制作模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)
數(shù)學(xué)教學(xué)中利用制作模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。如：教學(xué)“用長(zhǎng)方形鐵皮做無蓋小盒”時(shí)，讓學(xué)生用厚紙代替鐵皮，在它的四個(gè)角上按要求截去四個(gè)小正方形，折成小盒，然后用透明膠粘上即成，這樣學(xué)生不僅順利求解，而且還學(xué)會(huì)如何做無蓋小盒。又如：教學(xué)三角形三條邊關(guān)系時(shí)，要求：學(xué)生用小木條做一個(gè)能隨意拆卸的三角形，制作形狀由自己定。上課時(shí)引導(dǎo)學(xué)生先將三角形的邊分別用玜、b、c編號(hào)，然后比較任意兩邊之和與第三邊，任意兩邊之差與第三邊，無論怎樣進(jìn)行比較，學(xué)生都會(huì)既快又準(zhǔn)確地得出同樣的結(jié)論：在三角形中，任意兩邊之和大于第三邊，任意兩邊之差小于第三邊。
通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展學(xué)生思維
在實(shí)驗(yàn)操作中學(xué)生不但要觀察、分析、比較，還要進(jìn)行抽象、概括，從中發(fā)展思維。如：教學(xué)“長(zhǎng)方體和正方體的認(rèn)識(shí)”時(shí)，讓學(xué)生通過觀察，觸摸，數(shù)一數(shù)長(zhǎng)方體有幾個(gè)面，學(xué)生用多種方法數(shù)出長(zhǎng)方體有6個(gè)面。這時(shí)，師：為了不重復(fù)也不遺漏可以怎樣數(shù)呢？生：得出數(shù)面的一般方法是：上面和下面、前面和后面、左面和右面共有6個(gè)面。學(xué)生認(rèn)識(shí)什么是相對(duì)面后，再引導(dǎo)觀察比較長(zhǎng)方體相對(duì)的兩個(gè)面，會(huì)發(fā)現(xiàn)什么？生生調(diào)動(dòng)多種感官參與活動(dòng)，①用手摸一摸，②用直尺量，③把兩塊一樣的長(zhǎng)方體拼在一起，④把長(zhǎng)方體相對(duì)的面沿著外框畫在紙上比較等。通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作初步感知相對(duì)的面的大小、形狀一樣。接著，師用取下長(zhǎng)方體相對(duì)面的方法驗(yàn)證大小、形狀一樣。通過一系列實(shí)驗(yàn)操作、觀察、思考，使學(xué)生認(rèn)識(shí)長(zhǎng)方體有6個(gè)面，相對(duì)面的大小、形狀一樣。這樣學(xué)生在思維中操作，在動(dòng)手中思維，并通過語言將操作過程“內(nèi)化”為思維，使思維得到發(fā)展。
通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓學(xué)生展開計(jì)算公式的推導(dǎo)
心理學(xué)研究表明：思維是從動(dòng)作開始的，兒童思維的發(fā)展離不開具體事物的支持，離不開直觀形象和動(dòng)手操作。教學(xué)實(shí)踐也證明，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作能促進(jìn)思維的活動(dòng)，動(dòng)作的內(nèi)化。因此讓學(xué)生在動(dòng)手操作中做數(shù)學(xué)，可以有效地促進(jìn)認(rèn)知的發(fā)展、能力的提高。讓學(xué)生參與計(jì)算公式的推導(dǎo)，不僅讓學(xué)生理解計(jì)算公式的來龍去脈，還能激發(fā)探究興趣，認(rèn)識(shí)解決一類數(shù)學(xué)問題的規(guī)律。如：教學(xué)“平行四邊形的面積計(jì)算”時(shí)，師：把平行四邊形轉(zhuǎn)化成學(xué)過的幾何圖形，請(qǐng)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)剪一剪、拼一拼。
生：通過實(shí)驗(yàn)操作發(fā)現(xiàn)可以把平行四邊形變成學(xué)過的長(zhǎng)方形。
師：觀察長(zhǎng)方形的長(zhǎng)、寬和平行四邊形的底、高之間有什么聯(lián)系？
生1：通過比較發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)方形的長(zhǎng)相當(dāng)于平行四邊形的底；
生2：長(zhǎng)方形的寬相當(dāng)于平行四邊形的高；
生3：長(zhǎng)方形的面積=長(zhǎng)×寬，可推導(dǎo)出平行四邊形的面積=底×高。
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