長期以來,人們普遍認(rèn)為:數(shù)學(xué)是理論性的研究學(xué)科,數(shù)學(xué)只能是紙上談兵,數(shù)學(xué)教學(xué)是粉筆加圓規(guī)直尺的教學(xué),但是在教學(xué)過程中,我發(fā)現(xiàn)有些數(shù)學(xué)問題。也可以像物理、化學(xué)一樣通過動手實驗。取得良好效果。
一、數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的特點(diǎn)
數(shù)學(xué)實驗教學(xué)就是教師引導(dǎo)學(xué)生從生活經(jīng)驗和已有的知識背景出發(fā),自行觀察、實驗、動手實踐,通過自主探究和合作交流等方式學(xué)習(xí),發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)新知的教學(xué)活動。與物理化學(xué)實驗相比,數(shù)學(xué)實驗更需要動腦。思維量更大。數(shù)學(xué)實驗可以是實物操作、思維推理、計算機(jī)模擬實驗等模式。
二、數(shù)學(xué)實驗教學(xué)符合新課程理念
數(shù)學(xué)家G·波利亞說過:“數(shù)學(xué)有兩個側(cè)面,一方面它是歐幾里德式的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué),從這方面看,數(shù)學(xué)像一門系統(tǒng)的演繹科學(xué);但另一方面看,創(chuàng)造過程的數(shù)學(xué)看起來像一門試驗性的歸納科學(xué)。在數(shù)學(xué)教學(xué)中要充分體現(xiàn)它的兩個側(cè)面,既重視數(shù)學(xué)內(nèi)容形式化、抽象化的一面;又要重視數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造性進(jìn)程中的具體化、經(jīng)驗化的一面?!备鶕?jù)新課程理念,教學(xué)的目標(biāo)不僅僅是知識的傳授,還包括學(xué)生對學(xué)習(xí)過程的理解,學(xué)習(xí)方法的掌握以及態(tài)度、情感和價值觀的培養(yǎng)熏陶。新課程把“以學(xué)生發(fā)展為本”作為基本理念,提出“改變過于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí),死記硬背,機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀,倡導(dǎo)學(xué)生主動參與,樂于研究,勤于動手”,逐步實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,以及教學(xué)過程中師生互動方式的變革。教學(xué)實驗引導(dǎo)學(xué)生參與動手,自主探究,合作交流,從而發(fā)現(xiàn)問題,提出猜想,驗證猜想,符合新課程的教學(xué)理念。
三、數(shù)學(xué)實驗在教學(xué)中的作用
1.幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的畏難心理
數(shù)學(xué)是人們對客觀世界定性把握和定量刻畫,逐漸抽象概括,形成方法和理論,并進(jìn)行廣泛應(yīng)用的過程。對學(xué)生思維品質(zhì)和思維能力有較高的要求,很多學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)有畏懼心理。通過動手實驗,讓學(xué)生在“做”中學(xué),把抽象變得比較直觀,把深奧的理論建立在學(xué)生已有的經(jīng)驗上,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,從而培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的愿望和能力。
2.數(shù)學(xué)實驗有助于學(xué)生理解概念
在平時教學(xué)中,會發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)屬性認(rèn)識不夠,往往是知其然而不知其所以然。因此,在教學(xué)中不僅要有定義、性質(zhì)方面的講解,還可以根據(jù)學(xué)生已有的知識背景和活動經(jīng)驗,提供實際操作、思考與交流的機(jī)會,讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、實驗、猜測、推理,由感性到理性的升華,幫助學(xué)生形成數(shù)學(xué)概念。
例如,在“圓的定義”的教學(xué)中,可以讓學(xué)生取一根繩子,把一端固定,另一端綁一支鉛筆,拉緊繩子旋轉(zhuǎn),可以畫出一個圓來。通過實驗,引導(dǎo)學(xué)生明白數(shù)學(xué)中的圓是指一條封閉的曲線,而不是生活中的一個圓面,并且讓學(xué)生感性理解圓上任意一點(diǎn)到圓心的距離相等,圓是到定點(diǎn)距離等于定長的點(diǎn)的集合的性質(zhì)。
3.數(shù)學(xué)實驗有助于學(xué)生探究數(shù)學(xué)規(guī)律
數(shù)學(xué)的抽象性通常都有某種“直觀”的想法為背景,通過實驗,把這種直觀的背景顯現(xiàn)出來,幫助學(xué)生抓住其本質(zhì),了解它的變形與發(fā)展以及和其他的問題的聯(lián)系。
例如:用鐵絲編下列圖形:
如果每個小三角形都是邊長為lO厘米的正三角形,那么第100個圖形共需用鐵絲多長?
學(xué)生在計算時可能會無從下手,或者計算時會重復(fù)、遺漏。可以讓學(xué)生用火柴捧代替擺出圖形,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律:第一層有1個三角形,第二層有2個三角形,第三層有3個三角形……那么這些三角形個數(shù)有(1+100)×100+2=5050個,每個小三角形周長是30厘米,共需鐵絲30x5050=151500厘米
4.數(shù)學(xué)實驗有助于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識
新課程強(qiáng)調(diào)“數(shù)學(xué)是人們生活、勞動和學(xué)習(xí)必不可少的工具,數(shù)學(xué)模型可以有效地描述自然現(xiàn)象和社會現(xiàn)象”,學(xué)生在面對實際問題時,應(yīng)能主動嘗試著從數(shù)學(xué)的角度應(yīng)用所學(xué)知識和方法尋求解決問題的策略,面對新的數(shù)學(xué)知識時,能主動地尋找其實際背景,并探索其應(yīng)用價值。
例如,可以帶學(xué)生到操場測量旗桿的高度,學(xué)生采用測影子、測角度,利用相似,解直角三角形等辦法都可以用數(shù)學(xué)學(xué)過的知識解決實際問題,使學(xué)生體會到生活中豐富的數(shù)學(xué)知識,從而形成學(xué)好數(shù)學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識。
總之,數(shù)學(xué)實驗符合新課程強(qiáng)調(diào)的“學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)是現(xiàn)實的有意義的,富有挑戰(zhàn)性的,這些內(nèi)容有利于學(xué)生主動地進(jìn)行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流等數(shù)學(xué)活動”??梢钥朔虒W(xué)中對知識過多的陳述性和程序性的講解,增加學(xué)生對知識形成過程的體驗,對學(xué)生的感性認(rèn)識有幫助。而且在發(fā)展學(xué)生的情感、意志和動機(jī)等方面很有作用,學(xué)生在活動中的主體地位得到充分體現(xiàn)。所有新知識通過學(xué)生自身的“再創(chuàng)造”活動,納入自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,學(xué)生在學(xué)習(xí)中成為探索者、研究者、發(fā)現(xiàn)者。