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        淺談實驗在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的運用

        2017-05-09 21:02:48羅俊全
        速讀·中旬 2016年8期
        關(guān)鍵詞:溫度計天平數(shù)軸

        羅俊全

        在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中恰當?shù)匾霐?shù)學(xué)實驗,是引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想,驗證猜想和創(chuàng)造性地解決問題的有效途徑,也是完善學(xué)生認知結(jié)構(gòu),提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng),并使其全面認識數(shù)學(xué)兩個側(cè)面的重要途徑。數(shù)學(xué)實驗?zāi)軌蚴箤W(xué)生順利進行數(shù)學(xué)化并實現(xiàn)再創(chuàng)造,數(shù)學(xué)實驗可以借助現(xiàn)代技術(shù)和手段設(shè)計出“再創(chuàng)造”的教學(xué)環(huán)境,使學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程似乎置身于一個“數(shù)學(xué)實驗室”之中,學(xué)生可以觀察并嘗試錯誤,可以進行發(fā)現(xiàn)并做出猜想;也可以做實驗,并進行測量、分類;或是設(shè)計算法,通過運算檢驗;或是提出假說,借助邏輯推理加以證明,或提出反例予以否定,等等。總之,在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中恰當?shù)匾霐?shù)學(xué)實驗有以下優(yōu)勢。

        1讓自然實驗器材進入課堂,有助于激發(fā)學(xué)生興趣

        例如:初一“等式性質(zhì)”的導(dǎo)出,教材安排了天平的實驗,這樣的內(nèi)容,教師應(yīng)充分理解教材編寫的意圖,切不可貪圖簡單,只用投影片講解,而放棄把天平帶入課堂。因為初一學(xué)生對天平還感覺新奇,必然會產(chǎn)生濃厚的興趣,提高了學(xué)生的有意注意力,更重要的是讓學(xué)生較生動、具體地體驗等式性質(zhì)的“來歷”。然后把它抽象成為數(shù)學(xué)知識,并不感覺陌生,還似乎是遇見了經(jīng)過另一番包裝后的老朋友一樣,親切依然。

        又如“一元一次不等式組”的概念教學(xué)。教師也可帶上天平,先讓兩位學(xué)生根據(jù)老師的要求上臺操作實驗一、二,提問怎樣用天平來估計一顆螺母的質(zhì)量?

        把螺母放在天平的左側(cè)托盤內(nèi),移動游碼至刻度2g,發(fā)現(xiàn)天平向左側(cè)傾斜,怎樣來表示這顆螺母的質(zhì)量呢?

        提問得:X>2(教師板書)這樣又讓學(xué)生體驗到了不等式的來歷。實驗2:再次移動游碼至刻度3g,發(fā)現(xiàn)天平向右側(cè)傾斜,又怎樣來表示這顆螺母的質(zhì)量呢?同理得:X<3(教師板書)教師請實驗同學(xué)回到座位后可以總結(jié)“原來這顆螺母的質(zhì)量為大于2g而小于3g,也即把這兩個不等式合在一起作為限制條件。我們用大括號連接起來,記作這樣的式子就叫做一元一次不等式組。

        這樣的新課導(dǎo)入,既使學(xué)生得到了實驗的參與,絕大部分同學(xué)引發(fā)了興趣,提高了注意力,又使不等式和不等式組的概念變?yōu)榭吹靡?,摸得著,充分照顧學(xué)習(xí)困難的同學(xué)積極參與,積極投入。當然要真正理解一元一次不等式組的概念,老師還應(yīng)及時編擬幾個練習(xí)題,判斷是否為一元一次不等式組,以強化概念內(nèi)涵,理解概念中的具體要求,從而使學(xué)生從感性認識上升到理性認識。

        2制作數(shù)學(xué)模型,有助于學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)內(nèi)在的規(guī)律性

        讓學(xué)生制作數(shù)學(xué)模型,首先是培養(yǎng)了學(xué)生的動手操作能力,而且在做前的準備工作上,仔細地學(xué)習(xí),仔細地觀察,仔細地琢磨,甚至測量和計算,使在制作中體會到了其中內(nèi)在的規(guī)律性。例如,初一新生一開始要學(xué)習(xí)“數(shù)軸”。這是一個很抽象的概念,教師不妨在前一天布置同學(xué)回家觀察溫度計,并用衛(wèi)生筷制作一支仿真的溫度計。然后在上新課時老師準備一些實驗室里的溫度計發(fā)給同學(xué),讓他們仔細對照檢查是否有做得不完善或不正確的地方,盡可能讓學(xué)生先說。接下去老師提問:①溫度計是否有刻度(包括零刻度線)?②刻度是否均勻?③刻度標法順序是怎樣的?④在相鄰的兩條刻度線之間能否再刻上更小的刻度線?⑤溫度計上的刻度排列是否有方向性?⑥這個溫度計能否做得很長很長,刻度標得更多些?學(xué)生根據(jù)自己的制作和觀察一般能回答上來,然后我們把這支溫度計抽象成一條向兩方無限伸展的數(shù)軸,引出課題。這樣的導(dǎo)入,不光是讓學(xué)生從實例中體會到了數(shù)軸的形象,而且感覺到了創(chuàng)造數(shù)學(xué)的過程。對于數(shù)學(xué)目標來講,數(shù)軸的三要素盡顯其中,滲透了數(shù)形結(jié)合的思想,為接下去畫數(shù)軸,在數(shù)軸上找表示有理數(shù)的點和說出數(shù)軸上的點所表示的有理數(shù),以及下一節(jié)數(shù)軸上有理數(shù)大小的比較,掃清了理解上的障礙。

        3數(shù)學(xué)實驗教學(xué)有助于學(xué)生加深對概念的理解

        新理念就要求教師在概念教學(xué)中注重知識的生成,引導(dǎo)學(xué)生從已有的知識背景和活動經(jīng)驗出發(fā),提供大量操作、思考與交流的機會,讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、實驗、猜測、推理、交流與反思等過程,進而在增加感性認識的基礎(chǔ)上,幫助學(xué)生形成數(shù)學(xué)概念。

        新教材圖形與變換是數(shù)學(xué)課程標準中“空間與圖形”領(lǐng)域的一個主要內(nèi)容,努力體現(xiàn)運動變換的理念和思想。《平移與旋轉(zhuǎn)》這章就強調(diào)學(xué)生經(jīng)歷探索平移、旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)和圖案設(shè)計等實踐活動,通過大量的試一試、做一做、想一想等實驗教學(xué)活動,盡可能多地讓學(xué)生主動參與,親自動手操作,拓寬學(xué)生的思考與探索空間,從而更真切地理解概念。

        4數(shù)學(xué)實驗有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)原理

        新理念提倡重視過程教學(xué),在揭示知識生成規(guī)律上,讓學(xué)生自己動手實驗,自己去發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)原理,從而理解更深刻。

        教師通過啟發(fā)引導(dǎo)小組討論探究得到數(shù)學(xué)原理。并同樣通過實驗得出正方形的另一種識別方法,并為最終得出并理解正方形的特征奠定基礎(chǔ)。

        5精心設(shè)計數(shù)學(xué)實驗,有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

        如果我們教師在教學(xué)中直接了當?shù)亟o出數(shù)學(xué)結(jié)論,學(xué)生會感到乏味,提不起興趣,因為這僅僅是灌裝知識,抹殺了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。如果在教學(xué)中剪輯一些發(fā)現(xiàn)者的經(jīng)歷,讓學(xué)生重復(fù)再現(xiàn),其結(jié)果是學(xué)生好像自己發(fā)現(xiàn)結(jié)論那樣興奮。

        6數(shù)學(xué)實驗有助于調(diào)動學(xué)生的參與熱情,大面積提高教學(xué)質(zhì)量

        初中數(shù)學(xué)課本說明指出:初一幾何從實驗幾何開始,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣、放低起點增加臺階,會使用刻度尺、量角器和圓規(guī)等進行畫圖,測量并計算和猜測,引導(dǎo)學(xué)生自然地接受幾何知識,逐步引導(dǎo)幾何論證方法,有計劃地從形象思維到邏輯思維的過程。根據(jù)這樣的要求,給調(diào)動全體同學(xué)的學(xué)習(xí)能動性給出了方法。

        7數(shù)學(xué)實驗教學(xué)有助于突破課堂中的教學(xué)難點

        對于教學(xué)中的一些疑難點,如不借助于一定的實驗手段,就不能調(diào)動學(xué)生思維的積極性,也很難達到預(yù)定的教學(xué)目標。例如,在初一數(shù)學(xué)“質(zhì)量分數(shù)應(yīng)用題”的教學(xué)時,由于學(xué)生缺乏自然科學(xué)中的有關(guān)知識,很難理解這點內(nèi)容。這時,教師可借助實驗的方法來解決這一問題。先讓每個學(xué)生準備一水杯和二份50g鹽。教師在講清質(zhì)量分數(shù)的概念的基礎(chǔ)上開始做實驗。教師用量杯給每個學(xué)生倒200g水,然后讓學(xué)生把50g鹽加入水中,這樣這杯鹽水就有250g。那么鹽水中鹽的質(zhì)量分數(shù)是多少?學(xué)生就自然地回答出。讓學(xué)生嘗嘗咸味,感受一下。然后再把剩下的50g鹽加入鹽水杯中,這時鹽水的鹽的質(zhì)量分數(shù)雙是多少?學(xué)生也能回答出。再讓學(xué)生嘗嘗咸味,學(xué)生發(fā)現(xiàn)鹽水比原來咸多了(鹽的質(zhì)量分數(shù)增大)。通過實驗,學(xué)生獲得了深刻的感性認識,然后教師通過對實驗分析、概括、推理、判斷,使學(xué)生的認識上升到一種理性的高度:鹽的質(zhì)量分數(shù)=鹽的質(zhì)量/鹽水的質(zhì)量。這樣處理,遠比教師空洞的說教效果要好。

        此外,數(shù)學(xué)實驗有助于培養(yǎng)學(xué)生的唯物辯證觀,培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察能力、數(shù)學(xué)應(yīng)用意識及嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度等。

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