淺談在初中數(shù)學(xué)課堂開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)論文
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代化信息技術(shù)越來(lái)越發(fā)達(dá)，教學(xué)條件有所提高，導(dǎo)致人們對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的本質(zhì)認(rèn)識(shí)發(fā)生變化，一直隱身于象牙塔之中的數(shù)學(xué)，開(kāi)始脫掉神秘的外衣，走到了學(xué)生的生活之中，成了生活的數(shù)學(xué)、實(shí)驗(yàn)的數(shù)學(xué)、應(yīng)用的數(shù)學(xué)。根據(jù)數(shù)學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)和需要，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)已更多地走進(jìn)課堂并且贏得了越來(lái)越多的學(xué)生的喜愛(ài)，取得了很好的教學(xué)效果，是學(xué)生探求知識(shí)或獲取必要的感性認(rèn)識(shí)的教學(xué)活動(dòng)。同時(shí)，依托現(xiàn)代教育技術(shù)，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)變得更易實(shí)現(xiàn)，探究性學(xué)習(xí)也顯得異彩紛呈。學(xué)生在不同的教學(xué)環(huán)境中其情感體驗(yàn)是不相同的，通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生在動(dòng)手中產(chǎn)生疑問(wèn)，進(jìn)而想去解決這些疑問(wèn)，這無(wú)疑是集中學(xué)生注意力、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的好方法。
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，指的是引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)操作、實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行探索學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)教學(xué)形式。目的在于提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，提高并培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí)，它不同于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式，它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生動(dòng)手為主的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式。在發(fā)達(dá)國(guó)家中，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成為常見(jiàn)的教學(xué)形式。有效數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)不能單純地依賴(lài)模仿與記憶，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、自主探索與合作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式。隨著新課程的穩(wěn)步推進(jìn)，在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)進(jìn)行大膽嘗試，通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)真正實(shí)現(xiàn)“學(xué)生力所能及，教師讓之；學(xué)生力所難及，教師助之；學(xué)生力所不及，教師為之”的新課程理念。
例如：在講“直徑所對(duì)的圓周角是直角”這個(gè)定理時(shí)，我給每個(gè)學(xué)生一張紙，每張紙片上都有一個(gè)圓，假設(shè)不知道圓心，問(wèn)學(xué)生：“誰(shuí)能利用三角板找到這個(gè)圓的圓心？”通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，有的學(xué)生說(shuō)：“只要找到兩直徑的交點(diǎn)就好了。”我緊接著問(wèn)：“那么直徑怎么找呢？”進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)：三角板直角的頂點(diǎn)在圓周上，兩條直角邊與圓的交點(diǎn)連起來(lái)就是直徑。最后老師問(wèn)：“這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么道理？”學(xué)生的思維會(huì)馬上回到本節(jié)課講的內(nèi)容上，進(jìn)而對(duì)這個(gè)定理印象深刻。在上述教學(xué)過(guò)程中，問(wèn)題一提出學(xué)生積極性就被廣泛地調(diào)動(dòng)起來(lái)，都拿著三角板躍躍欲試，很自然就會(huì)把學(xué)生引入到愉快的學(xué)習(xí)情境中去，沉浸在對(duì)問(wèn)題探討交流的過(guò)程之中。
根據(jù)皮亞杰的活動(dòng)內(nèi)化原理，學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的有效途徑之一是讓他們?nèi)?dòng)手操作，通過(guò)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，把抽象的理論具體化、直觀化、形象化，使學(xué)生通過(guò)動(dòng)手、觀察、分析等活動(dòng)，把數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)化，從而形成自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。因此在數(shù)學(xué)概念、定理、例題教學(xué)和解題過(guò)程中，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生積極參與知識(shí)的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)口，讓他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中感受數(shù)學(xué)的價(jià)值，在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)獲取數(shù)學(xué)知識(shí)的愉悅和滿(mǎn)足，給他們表現(xiàn)自己才能的機(jī)會(huì)，使他們喜歡數(shù)學(xué)，逐步形成學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情。
那么，教師怎樣開(kāi)展數(shù)學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)并調(diào)控好整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)呢？根據(jù)自己和同事的實(shí)踐積累，我們要注意以下幾點(diǎn)：
一、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的要明確
1.清楚
教師在備課時(shí)，就要反復(fù)琢磨教材，圍繞教材內(nèi)容，教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)的重、難點(diǎn)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中，可將問(wèn)題板書(shū)在黑板上，使學(xué)生明白為什么要?jiǎng)邮肿鲞@個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的目的是什么，才能在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有的放矢。實(shí)驗(yàn)要有利于教學(xué)目標(biāo)的實(shí)施和及時(shí)反饋，擺脫隨意性和盲目性。
2.扼要
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)受時(shí)間限制，受講授環(huán)節(jié)的深化，不可能解決許多問(wèn)題，因而必須突出重點(diǎn)。至于它復(fù)雜的變形深挖或與其他知識(shí)的混合運(yùn)用，則可留到講授時(shí)具體解決。
3.適度
實(shí)驗(yàn)題要根據(jù)學(xué)生的知識(shí)和能力基礎(chǔ)、心理和年齡特征，達(dá)到學(xué)生能接受、能操作的難度，符合學(xué)生的認(rèn)知水平。只有這樣才能激發(fā)學(xué)生積極探索知識(shí)及思考和解決問(wèn)題的興趣。
4.時(shí)宜
數(shù)學(xué)隨堂實(shí)驗(yàn)的時(shí)間可以根據(jù)具體講授的內(nèi)容搭配的小實(shí)驗(yàn)來(lái)決定，可以是在新課一開(kāi)始起到設(shè)疑引入、激起學(xué)生興趣的作用；也可以在講授新知時(shí)，設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)、小問(wèn)題，學(xué)生通過(guò)自己的能力獨(dú)立完成或通過(guò)互相交流、探究得到新知，使之印象深刻；也可以將實(shí)驗(yàn)安排在下課前的幾分鐘，起到鞏固復(fù)習(xí)新知的作用。在具體的操作時(shí)間上，可以是幾分鐘時(shí)間，也可以是半節(jié)課時(shí)間，根據(jù)具體教學(xué)需求靈活控制調(diào)節(jié)，達(dá)到提升課堂教學(xué)效果的目的。
比如，在講授“三角形的內(nèi)角和”時(shí)，讓每個(gè)學(xué)生提前準(zhǔn)備好三角形紙片，課堂上讓學(xué)生分別測(cè)量三角形的三個(gè)內(nèi)角的度數(shù)，并計(jì)算出三個(gè)內(nèi)角度數(shù)之和，通過(guò)同組進(jìn)行比較，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)雖然每個(gè)人的三角形形狀有所不同，有的是銳角三角形，有的是鈍角三角形，有的是直角三角形，但是測(cè)量的三個(gè)內(nèi)角之和都是180°；然后讓學(xué)生將三角形的其中兩個(gè)內(nèi)角剪下來(lái)，和第三個(gè)角拼在一起，發(fā)現(xiàn)它們能組成一個(gè)平角，從實(shí)踐中總結(jié)出三角形的內(nèi)角和為180°，使學(xué)生享受到發(fā)現(xiàn)的快樂(lè)，獲得了直觀的感性認(rèn)識(shí)，為下一步總結(jié)出證明“三角形內(nèi)角和定理”的輔助線(xiàn)作法（本課難點(diǎn)）做鋪墊。這樣做，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，又起到了啟發(fā)、幫助學(xué)生理解概念性質(zhì)、解決疑難問(wèn)題的作用，有利于學(xué)生的身心健康，使他們親身感受到成功的喜悅，較好地挖掘了自己內(nèi)在的創(chuàng)造力，最大限度地發(fā)揮了自身各種智力、非智力因素。
二、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的環(huán)境要好（4人一組為宜），紀(jì)律要嚴(yán)明
1.方便
按座位前后位置，轉(zhuǎn)身即可實(shí)驗(yàn)操作，易集中，便于交流和互通有無(wú)，也便于控制節(jié)奏，節(jié)省時(shí)間。
2.相容
同學(xué)之間彼此易于接受，不受其他因素干擾，使學(xué)生真正進(jìn)入角色，手、眼、腦并用，進(jìn)行有目的的探索活動(dòng)，便于實(shí)驗(yàn)操作順利進(jìn)行。
3.均勻
面向大多數(shù)，照顧到好、中、學(xué)困各類(lèi)學(xué)生，每組有“小組長(zhǎng)”，各類(lèi)學(xué)生都能各得其所，同時(shí)各小組之間的學(xué)生情況也盡可能要均衡。
4.規(guī)范
實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，一般是小組輪流發(fā)言，其他同學(xué)補(bǔ)充、修正、歸納。但有時(shí)根據(jù)教材內(nèi)容的具體特點(diǎn)，使用同位二人切磋，或全班性集體討論。必要時(shí)教師可在一旁適時(shí)地鼓勵(lì)、引導(dǎo)，使學(xué)生樹(shù)立信心，不懂就問(wèn)，學(xué)會(huì)思考，主動(dòng)探求知識(shí)。
比如在“去括號(hào)與添括號(hào)”中，我先在黑板上給出了一個(gè)題目：7-（3+5）+（4-6）-1，將學(xué)生分成兩組進(jìn)行計(jì)算，一組同學(xué)先計(jì)算括號(hào)內(nèi)的，然后再算結(jié)果，另一組同學(xué)嘗試去掉括號(hào)后再計(jì)算，當(dāng)我公布正確答案后，顯然第二組同學(xué)的正確率比第一組低，那么問(wèn)題出在哪里呢？這時(shí)很多同學(xué)都意識(shí)到問(wèn)題出在去括號(hào)的時(shí)候，那么這個(gè)括號(hào)應(yīng)該怎么去呢？這樣就激起了學(xué)生的求知欲，我就將學(xué)生分成4人一組，討論怎么去括號(hào)，要注意什么。討論結(jié)束后每組推薦1人闡述本組的觀點(diǎn)，最后在我的引導(dǎo)下一起歸納出了去括號(hào)法則。這堂課在我和學(xué)生的合作下完成得很順利，基本上以學(xué)生討論歸納為主，充分調(diào)動(dòng)了他們的主人翁意識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生的探究精神，營(yíng)造了和諧主動(dòng)的課堂氣氛，為學(xué)生順利接受新知識(shí)奠定了良好的基礎(chǔ)。
三、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)要有靈活的方式方法
1.引導(dǎo)法
實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)學(xué)生可能會(huì)出現(xiàn)離題現(xiàn)象，操作或討論的.話(huà)題越扯越遠(yuǎn)，這時(shí)教師應(yīng)及時(shí)將其引導(dǎo)到正題上。例如：在讓學(xué)生分小組觀察溫度計(jì)討論數(shù)軸的三要素時(shí)，有的小組將話(huà)題扯到了溫度計(jì)的構(gòu)造上，這時(shí)教師就應(yīng)該及時(shí)把話(huà)題引導(dǎo)到討論題上。
2.點(diǎn)撥法
在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)步入正軌后，由于學(xué)生思考的問(wèn)題比較膚淺，對(duì)于似是而非的概念問(wèn)題，學(xué)生易固執(zhí)己見(jiàn)，爭(zhēng)論不休，教師就應(yīng)該適時(shí)進(jìn)行有效點(diǎn)撥、引導(dǎo)，使學(xué)生積極主動(dòng)，腦、口、手并用，及時(shí)修正自己的思路，通過(guò)自主探索、合作交流去解決問(wèn)題。
3.拓展法
對(duì)于有啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)拓展學(xué)生的思路，引導(dǎo)學(xué)習(xí)小組之間互相提問(wèn)、解答、反問(wèn)，這樣能突出教材的重點(diǎn)和難點(diǎn)。此時(shí)扮演總指揮角色的教師就應(yīng)特別注意學(xué)生的信息反饋，對(duì)的、錯(cuò)的、不同見(jiàn)解統(tǒng)統(tǒng)儲(chǔ)存起來(lái)，為畫(huà)龍點(diǎn)睛、深入啟發(fā)做準(zhǔn)備。
又如，在講到“等腰三角形的性質(zhì)”時(shí)，讓學(xué)生準(zhǔn)備了一張白紙和一把剪刀，要求學(xué)生用剪刀剪出一個(gè)等腰三角形來(lái)，學(xué)生略思索后紛紛動(dòng)手，隨意叫一個(gè)學(xué)生上講臺(tái)演示（可叫平時(shí)成績(jī)中下的學(xué)生），把白紙對(duì)折，一剪刀剪出一個(gè)直角三角形，展開(kāi)即得一個(gè)等腰三角形。又讓其他同學(xué)剪出一個(gè)鈍角或等腰直角三角形，并思考等腰三角形的底角有什么性質(zhì)，怎樣證明。在剪的過(guò)程中，學(xué)生領(lǐng)悟到要把新知識(shí)轉(zhuǎn)化為前面所學(xué)的全等三角形，很快可以找到添加底邊上的高、底邊上的中線(xiàn)或頂角平分線(xiàn)等三種證明方法。因?yàn)檎业搅伺c課本上不同的證法，學(xué)生十分興奮，積極性就被廣泛地調(diào)動(dòng)起來(lái)了，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)幾何的興趣和信心，他們也一定會(huì)認(rèn)為幾何并不是枯燥無(wú)味的，其實(shí)很有意思，也自然會(huì)越來(lái)越喜歡幾何。我們?cè)谡n堂教學(xué)中應(yīng)該適當(dāng)?shù)刈寣W(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí)。在課堂上可以讓學(xué)生探究體會(huì)實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程，體驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)中的快樂(lè)和成就感，提高學(xué)生動(dòng)手操作的能力和分析解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)未知事物的探索精神。通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)充分挖掘?qū)W生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。
總之，在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)恰當(dāng)?shù)匾霐?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生參與數(shù)學(xué)知識(shí)的構(gòu)建過(guò)程，親歷探索知識(shí)的樂(lè)趣，幫助他們?cè)谧灾魈剿骱秃献鹘涣髦姓嬲斫夂驼莆栈镜臄?shù)學(xué)知識(shí)與技能、數(shù)學(xué)思想和方法。
讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生疑問(wèn)、得出結(jié)論，是集中學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的好方法。教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，要盡可能全面、準(zhǔn)確地觀察學(xué)生的動(dòng)態(tài)，了解學(xué)生的想法，指導(dǎo)學(xué)生的操作，有目的、有計(jì)劃地深入學(xué)生的課堂實(shí)驗(yàn)操作，從中獲取足量的反饋信息，并且對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的偏差、錯(cuò)誤給予及時(shí)評(píng)價(jià)和糾正。學(xué)生和教師雙方在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)里始終保持交流的暢通，達(dá)到教學(xué)雙方協(xié)調(diào)、同步，從而推動(dòng)學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng)不斷向更高水平發(fā)展，最終達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的目的。
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