《數(shù)學課程標準》指出,數(shù)學學習內(nèi)容應當是現(xiàn)實且有意義的,還應滿足學生的挑戰(zhàn)性,讓學生在數(shù)學學習中體會到觀察、推理、交流的樂趣。數(shù)學實驗具有操作性和探究性的特點,初中生對于數(shù)學是很感興趣的。因此,教師在教學過程中應改變傳統(tǒng)教學模式,以新課程理念為指導,將數(shù)學實驗運用于教學中,引導學生對實驗進行探究、合作交流,并解決學生提出的相關(guān)數(shù)學問題。這種借助數(shù)學實驗的教學模式不僅有利于將抽象的知識現(xiàn)實化,還有利于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新意識,對學生數(shù)學綜合能力的提升也大有裨益。

一、借助數(shù)學實驗,理解數(shù)學概念

關(guān)于數(shù)學概念教學,大多數(shù)教師并不重視教學技巧,往往只是將概念灌輸給學生,不要求學生掌握概念的本質(zhì),這樣的教學模式不利于學生對數(shù)學概念的理解,記憶也不夠深刻,不利于學生后期的學習。針對這一情況,教師可以將實驗教學引入初中數(shù)學教學中,用實驗的方法將抽象的數(shù)學概念表達出來。這樣學生可以親眼見證數(shù)學概念的形成,同時還能運用觀察、猜想等思維活動,提高學生的感性認識,自然對數(shù)學概念理解起來也更為清晰。

例如,“數(shù)軸”這一概念是初一新生必學的內(nèi)容,但是這個概念十分抽象,學生理解起來有一定的困難。對此,筆者在教學這一概念之前先讓學生觀察溫度計,并自己動手制作溫度計。上課時,筆者為學生準備了一些實驗室里的溫度計,讓他們將自己制作的溫度計與標準溫度計進行對比,接下來筆者提出了6個問題讓學生回答:1.你們制作的溫度計有沒有刻度,尤其是有沒有零刻度線?2.刻度是不是均勻的?3.刻度的標序是怎樣的?4.能否在相鄰兩個刻度中再刻上更小的刻度?5.刻度排列有方向性嗎?6.溫度計能否更長,刻度更多?由于已經(jīng)動手制作和觀察過,這些問題學生基本都能回答上來。然后,筆者將溫度計刻度進行延伸,抽象為一條向兩方無限伸展的數(shù)軸,“數(shù)軸”這一概念由此產(chǎn)生。

這種以實驗導入概念的方法十分有效,不僅讓學生理解了數(shù)軸,而且感受了數(shù)軸的產(chǎn)生過程。通過將標準溫度計和自制溫度計進行對比以及回答教師的提問,學生掌握了數(shù)軸三要素,為以后的學習打下了基礎。

二、借助數(shù)學實驗,培養(yǎng)數(shù)學思維

初中數(shù)學傳統(tǒng)教學中,大都是教師直接將知識、定理等灌輸給學生,并沒有注重知識原理的介紹。長此以往,學生的主觀認識、感知與概括能力都會被削弱,思維的發(fā)散性也會減弱。更有甚者,學生一直處于對知識似懂非懂的階段,感知與理性思維斷層,數(shù)學綜合能力無法得到發(fā)展。但如果借助數(shù)學試驗教學,將概念的性質(zhì)、定理等結(jié)合起來,讓學生在實驗過程中揭示數(shù)學規(guī)律,學生的數(shù)學思維能力自然會得到提升。

例如,在教學菱形的性質(zhì)“菱形的對角線相互垂直平分,并且每一條對角線平分一組對角”時,教師可以引入折紙實驗,讓學生將菱形紙片進行折疊,在折疊過程中感知對角線的相互關(guān)系。在這種教學模式下,學生能夠自己動手證明菱形性質(zhì)的正確性,對概念的疑惑和不解也就消失了。在上述案例的教學中,設計這樣的教學實驗不僅能培養(yǎng)學生的動手能力,還能讓學生的思維得到發(fā)散,進而在整個學習過程中提高學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。

三、借助數(shù)學實驗,引導數(shù)學應用

學以致用是初中數(shù)學學習的又一目標,學生通過數(shù)學學習,樹立獨立的數(shù)學應用意識,提升自己的數(shù)學應用能力。將實驗融入數(shù)學教學中能夠有效培養(yǎng)學生的數(shù)學應用能力,這要求教師對教學內(nèi)容融會貫通,設計合理的實驗,為學生提供一個高效的實驗訓練平臺。

例如,在學習“相似三角形的應用”相關(guān)知識時,教師可以設計一個讓學生測量學校旗桿高度的實驗。教師可以先為學生提供一些實驗工具,如卷尺、標桿等,然后讓學生自己想辦法測量。再如,在學習了求弧長公式后,教師可以讓學生在環(huán)形操場上標出400m、800m的起點和終點。這些實驗雖然運用到的數(shù)學知識十分簡單,但具有很強的操作性,學生在操作過程中解決問題的能力得到了提升,實踐操作技能也得到了提高。

總而言之,在初中數(shù)學教學中, 教師應結(jié)合教學內(nèi)容,將測量、手工操作、數(shù)學模型等實驗融入其中,讓學生在一個良好的探究氛圍中學習。同時,教師還應引導學生在實驗過程中主動探究,將抽象的數(shù)學知識以實驗的方式展現(xiàn)出來。