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      初中數(shù)學(xué)如何開展實驗教學(xué)

      2021-09-10 11:43:26段培亮
      小作家報·教研博覽 2021年18期
      關(guān)鍵詞:幾何畫板初中數(shù)學(xué)實驗教學(xué)

      段培亮

      摘要:實驗在數(shù)學(xué)教學(xué)中具有非常重要的作用,不僅能夠幫助學(xué)生更好地理解所學(xué)知識,而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的多種能力。結(jié)合初中數(shù)學(xué)教學(xué)分析數(shù)學(xué)實驗的設(shè)計原則,并對數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的具體開展進(jìn)行研究。

      關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);實驗教學(xué);信息技術(shù);幾何畫板

      中圖分類號:A ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ?文章編號:(2021)-18-122

      一、初中數(shù)學(xué)實驗設(shè)計原則

      (一)數(shù)學(xué)實驗應(yīng)具有目標(biāo)性

      數(shù)學(xué)實驗應(yīng)具有較強的目標(biāo)性,數(shù)學(xué)教師在設(shè)計數(shù)學(xué)實驗時應(yīng)結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計實驗?zāi)繕?biāo)、形式、方法、評價等各方面內(nèi)容,充分考慮實驗應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)和應(yīng)發(fā)揮的作用。數(shù)學(xué)實驗的取材要小,確保問題結(jié)論清晰明了。只有遵循目標(biāo)性設(shè)計原則,才能讓數(shù)學(xué)實驗各個環(huán)節(jié)更加合理有序,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,從而達(dá)到提高教學(xué)效率的目的。

      (二)數(shù)學(xué)實驗應(yīng)具有整體性

      數(shù)學(xué)實驗不但是一種有效的教學(xué)方法,更是對課堂教學(xué)的有益補充。所以在設(shè)計數(shù)學(xué)實驗時應(yīng)遵循整體性原則,即不能只局限于某一節(jié)課,而是要依托于整個單元或一個章節(jié),設(shè)計分層目標(biāo),或?qū)嶒灢僮鬟^程進(jìn)行分解,在單元或章節(jié)范圍內(nèi)對某一數(shù)學(xué)實驗的目標(biāo)、內(nèi)容、方法、策略進(jìn)行具體規(guī)劃和選擇,以實現(xiàn)數(shù)學(xué)實驗效益的最大化。尤其是在教學(xué)內(nèi)容的選擇上要注重各個實驗之間的轉(zhuǎn)化和具體聯(lián)系,確保實驗過程流暢無障礙,強調(diào)螺旋上升,充分體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的整體性與系統(tǒng)性。

      (三)數(shù)學(xué)實驗應(yīng)具有多樣性

      數(shù)學(xué)實驗的設(shè)計不能拘泥于某一種方式和方法,而是要采用豐富多彩、形式多樣的實驗方式,體現(xiàn)實驗的多樣性,如動手操作類實驗、推理演繹類實驗、猜想驗證類實驗等,還可以借助計算機輔助實驗教學(xué)。在數(shù)學(xué)實驗中,教師不要限制學(xué)生的興趣和需求,而是要在直觀形象、生動有趣的基礎(chǔ)上留給學(xué)生豐富的想象空間,引導(dǎo)學(xué)生自主選擇實驗方法,提高學(xué)生的自主分析和實踐能力。

      二、初中數(shù)學(xué)實驗的具體開展策略

      (一)借助信息技術(shù)演示實驗過程

      通過信息技術(shù)演示實驗過程,可以創(chuàng)設(shè)真實的實驗情境,模擬數(shù)學(xué)實驗的演繹過程,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓展學(xué)生視野,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,促使學(xué)生學(xué)會從數(shù)學(xué)角度思考問題。如在判定“垂直平分線”時,當(dāng)學(xué)生已經(jīng)掌握垂直平分線的性質(zhì)后,教師提出問題:“與一條線段兩個端點距離相等的點是否在線段的垂直平分線上呢?”利用幾何畫板的度量功能構(gòu)建平面內(nèi)線段AB,在線段外點一點P,使得PA=PB;借助幾何畫板的軌跡追蹤功能,能夠動態(tài)演示點P的移動軌跡,促使學(xué)生更好地掌握垂直平分的判定方法??梢?,借助信息技術(shù)可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)探究性實驗情境,有助于激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲,促使學(xué)生主動參與實驗活動。此外,要注重揭示數(shù)學(xué)核心問題的實驗活動。數(shù)學(xué)核心知識往往抽象難懂,將抽象難懂的數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)化為直觀形象、簡單明了的信息非常重要,需要數(shù)學(xué)教師用心為之??茖W(xué)合理地運用數(shù)學(xué)實驗可以化抽象為形象、化煩瑣為簡單,能夠讓晦澀難懂的數(shù)學(xué)概念、定理等知識變得形象化、具體化。如在教學(xué)“二次函數(shù)圖象的平移”時,傳統(tǒng)教學(xué)中教師一般用實物在黑板上進(jìn)行平移,而在信息技術(shù)條件下,教師可以利用電腦拖動屏幕上的圖象,雖然與黑板上的移動一樣,但是電腦技術(shù)可以在屏幕上留下圖象移動的軌跡,更能直觀展示圖象的平移特點。實際上,圖象的平移與解析式中的某個自變量之間存在直接聯(lián)系,怎樣正確呈現(xiàn)自變量變化和圖象變化之間的關(guān)系,是揭示問題的關(guān)鍵所在?,F(xiàn)在,教師可以用計算機和大屏幕呈現(xiàn)數(shù)軸,然后在數(shù)軸上做出一個點作為自變量,點在數(shù)軸上的移動表示自變量的變化過程,然后建立自變量與圖象之間的鏈接。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)數(shù)軸上的自變量移動時,與之對應(yīng)的圖象就會發(fā)生變化。通過這樣的設(shè)計,不但可以揭示問題本質(zhì),而且可以加速學(xué)生對知識的理解,促進(jìn)學(xué)生抽象思維能力的轉(zhuǎn)化。

      (二)積極開展有效的小組實驗活動

      小組合作討論活動也是數(shù)學(xué)實驗的一種,通過開展小組討論可以活躍課堂氛圍,激發(fā)學(xué)生興趣,提高學(xué)生參與實驗活動的熱情。實際上,課堂討論可以在最短的時間內(nèi)吸引學(xué)生注意力,激發(fā)學(xué)生表達(dá)欲望,促使學(xué)生間主動交流,說出自己的想法和見解,同時能讓學(xué)生在討論過程中獲得學(xué)習(xí)的樂趣。小組合作應(yīng)在實驗之前進(jìn)行,將學(xué)生分為若干小組,告知學(xué)生實驗?zāi)康?、實驗方法、實驗環(huán)節(jié)等,讓學(xué)生自主設(shè)計實驗過程,通過這一過程鍛煉思維能力、分析能力、實踐能力和歸納能力。如在教學(xué)“立體幾何中點到線之間最短距離”時,就可以采用小組合作討論的方式完成。先將學(xué)生按照四人一組進(jìn)行分組,引導(dǎo)學(xué)生分工協(xié)作,選出組長、觀察員、操作員、記錄員;當(dāng)學(xué)生完成實驗之后,由組長進(jìn)行總結(jié)匯報。值得注意的是,教師要在學(xué)生匯報實驗結(jié)論之后,對學(xué)生的實驗活動進(jìn)行鼓勵性評價,因為這不僅僅是對學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的認(rèn)可,也可以激發(fā)學(xué)生的成就感,調(diào)動學(xué)生的參與興趣,讓學(xué)生對下次實驗充滿期待。通過學(xué)生反饋,教師還可以看出學(xué)生的不足之處,應(yīng)及時給予指導(dǎo)和糾正,這樣才是完整的實驗活動,最終才能取得高效的教學(xué)效率。

      (三)以思維培養(yǎng)為中心開展實驗

      為了培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)思維習(xí)慣,教師可以創(chuàng)設(shè)生動的問題情境,設(shè)計趣味性問題,引導(dǎo)學(xué)生對同一個數(shù)學(xué)知識的不同表現(xiàn)形式進(jìn)行仔細(xì)觀察與深入探究,經(jīng)歷分析、辨析、猜想、歸納總結(jié)的思維過程,最終達(dá)到驗證知識和掌握知識的目的。這樣的實驗教學(xué)形式比較適用于探索解題方法的教學(xué)中,也叫作“思想實驗”,雖然看似簡單,但是內(nèi)在過程比較復(fù)雜,因為整個實驗過程都在學(xué)生的腦海中進(jìn)行,屬于思想的運作,雖不受具體條件的限制,卻需要學(xué)生具有較強的抽象思維能力。思維實驗的數(shù)學(xué)思想方法源自數(shù)學(xué)知識又高于數(shù)學(xué)知識。通過這樣的思維訓(xùn)練,有助于進(jìn)一步拓展學(xué)生的數(shù)學(xué)思想,是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的更高境界。

      結(jié)束語

      從上述分析可以看出,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中開展實驗教學(xué),能夠幫助學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)數(shù)學(xué)知識,并幫助學(xué)生在觀察和操作過程中鍛煉思維等能力素質(zhì)。因此,初中數(shù)學(xué)教師必須要加強數(shù)學(xué)實驗的設(shè)計和開展,實現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo),促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

      參考文獻(xiàn)

      [1]邵光華,卞忠運.數(shù)學(xué)實驗的理論研究與實踐[J].課程·教材·教法,2007(3):39-43.

      [2]董林偉,孫朝仁.初中數(shù)學(xué)實驗的理論研究與實踐探索[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報,2014(6):89-90

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