王莉萍

摘 要：隨著新課改的不斷深入，教師的教學(xué)不能以學(xué)生記憶概念為主，而是要給學(xué)生體驗(yàn)自主探索、合作交流的過(guò)程，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是承載學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)形成過(guò)程最有效的載體。它不僅能夠使學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)歷“吸收—儲(chǔ)存—再現(xiàn)”的過(guò)程，還能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性，以幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高中數(shù)學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);創(chuàng)新思維;自主化

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是指按照具體的數(shù)學(xué)內(nèi)容，利用實(shí)踐、設(shè)置一系列問(wèn)題等方式，引導(dǎo)學(xué)生在主動(dòng)參與的基礎(chǔ)上形成積極、批判的思維，最后得出理論證明的過(guò)程。這一過(guò)程不僅能夠使學(xué)生親身經(jīng)歷數(shù)學(xué)構(gòu)建的過(guò)程，還能夠塑造學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)，進(jìn)而培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。因此，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開(kāi)展，使學(xué)生通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)來(lái)相對(duì)獨(dú)立地從事數(shù)學(xué)再發(fā)現(xiàn)的學(xué)習(xí)，以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)思想的突破。因此，筆者以高中數(shù)學(xué)為切入點(diǎn)，對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義以及創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的注意事項(xiàng)進(jìn)行分析。

一、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

（一）通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加深學(xué)生對(duì)概念的理解

教師常常受到傳統(tǒng)教育理念的影響，將數(shù)學(xué)概念以填鴨的方式灌輸?shù)綄W(xué)生的頭腦中，造成學(xué)生對(duì)知識(shí)本質(zhì)屬性缺乏理解，出現(xiàn)對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解“一知半解”的情況，這不僅讓學(xué)生難以有意識(shí)記憶，也談不上應(yīng)用。然而，在新課改的背景下，教師應(yīng)注重知識(shí)的生成過(guò)程，并以探究問(wèn)題作為載體，引導(dǎo)學(xué)生從原有經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)出發(fā)，使他們經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)操作、思考、交流，并通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、猜想、推測(cè)等過(guò)程生成知識(shí)，進(jìn)而幫助學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解從感性上升到理性。

以“橢圓”章節(jié)為例，為了使學(xué)生體會(huì)到橢圓定義形成的過(guò)程，筆者在課前讓每組學(xué)生準(zhǔn)備好兩枚釘子、一根繩子、一支筆、一塊紙板等實(shí)驗(yàn)用具。上課時(shí)，筆者把學(xué)生分為不同的小組，指導(dǎo)學(xué)生首先固定紙板，然后把繩子拴在釘子上，最后把釘子固定在紙板上?；谶@一操作活動(dòng)，學(xué)生可用筆尖把繩子拉緊，使筆尖在紙板上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而畫(huà)出橢圓的形狀。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中提出若干個(gè)問(wèn)題，如橢圓上的點(diǎn)滿足什么條件，繩子的長(zhǎng)度和兩個(gè)釘子之間的距離存在什么關(guān)系，相對(duì)應(yīng)的橢圓形狀則有什么變化，小組進(jìn)行交流、思考和探究，最后總結(jié)出橢圓的概念。通過(guò)動(dòng)手操作，學(xué)生既增加了對(duì)橢圓的感性認(rèn)識(shí)，又加深了對(duì)橢圓概念的深度理解。

（二）運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律的能力

數(shù)學(xué)規(guī)律具有一定的抽象性和內(nèi)隱性，而實(shí)驗(yàn)則能夠?qū)?shù)學(xué)規(guī)律具體化和外顯化。教師應(yīng)重視過(guò)程教學(xué)，在揭示知識(shí)生成的規(guī)律上，給學(xué)生一定的空間，讓學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來(lái)發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)蘊(yùn)含的規(guī)律，進(jìn)而使他們理解得更加深刻。

以“空間幾何體的表面積”為例，筆者為了使學(xué)生歸納總結(jié)出多面體表面積的計(jì)算方法，課前讓學(xué)生制作長(zhǎng)方體、圓錐等幾何體模型。課堂上給學(xué)生一定的時(shí)間，讓他們將制作好的模型拆開(kāi)，并探究幾何體的表面積，這樣學(xué)生就能直觀地求出某一幾何體的表面積。再以“直線與平面垂直的判定”為例，筆者課前請(qǐng)學(xué)生準(zhǔn)備好一張三角形的紙片，在課堂上，給學(xué)生一定的時(shí)間，讓他們思考并翻折三角形，讓翻折后的紙片垂直在桌面上，并使翻折后的折痕與桌面也相互垂直，這一自主性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)使得每個(gè)學(xué)生都積極參與其中。針對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)操作結(jié)果，筆者提出兩個(gè)問(wèn)題，即折痕AD與DE是怎么得到的;都能夠使折痕與桌面所在的平面垂直，則折后的結(jié)果都存在共同特征嗎。最后，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步歸納總結(jié)出“如何判定直線與平面垂直”的方法。通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，不僅增加了學(xué)生的探究意識(shí)，還使每個(gè)學(xué)生逐步體會(huì)到新知識(shí)的形成過(guò)程，從而發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì)特征。

（三）利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

創(chuàng)新思維往往來(lái)自學(xué)生的思維矛盾點(diǎn)與求知欲。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生的求知欲與時(shí)間存在反比例關(guān)系。學(xué)生越順著教師的思維想問(wèn)題，思維矛盾則會(huì)越少。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)恰恰能夠增加學(xué)生的求知欲望，并提供學(xué)生探索發(fā)現(xiàn)、猜想驗(yàn)證的機(jī)會(huì)。因此，教師在教學(xué)中，應(yīng)善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思維矛盾點(diǎn)，抓住學(xué)生產(chǎn)生思維矛盾的契機(jī)，給予他們恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，從而使實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)到預(yù)期的效果。

以“用二分法求方程的近似解”為例，筆者首先請(qǐng)兩位同學(xué)來(lái)模擬“幸運(yùn)52”的場(chǎng)景來(lái)猜測(cè)商品的具體價(jià)格，隨后筆者提出問(wèn)題，即你如何快速、準(zhǔn)確地猜測(cè)一件商品的價(jià)格。有的學(xué)生提出“先初步估算一個(gè)價(jià)格，再以100元的浮動(dòng)向上或者向下做調(diào)整”這一觀點(diǎn);有的學(xué)生提出“先預(yù)估一個(gè)價(jià)格，低了則報(bào)一個(gè)高的價(jià)格，高了則報(bào)一個(gè)低的價(jià)格，再報(bào)出價(jià)格和的一半”的觀點(diǎn)。最后筆者提出：“剛剛同學(xué)們提供的方法，接近數(shù)學(xué)中的逐步逼近與二分法這兩個(gè)重要的思想”。學(xué)生在好奇心的驅(qū)使下開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，不僅理解了數(shù)學(xué)思想，還提高了創(chuàng)新思維能力。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)設(shè)中要注意的問(wèn)題

（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊鞔_

目的作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)展開(kāi)的前提，既對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)具有導(dǎo)向性，還在一定程度上避免了實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的隨意性。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的要明確。這包含兩個(gè)層面，其一，教師創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康男枰鞔_，其二，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹W(xué)生只有知道在做什么，為什么這么做之后，才能保證實(shí)驗(yàn)的順利開(kāi)展，進(jìn)而使實(shí)驗(yàn)活動(dòng)成為他們探究的動(dòng)機(jī)和行為的依據(jù)。

（二）實(shí)驗(yàn)過(guò)程要自主化

開(kāi)展實(shí)驗(yàn)過(guò)程最明顯的特征就是發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。如果操作實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師一味地只是要求學(xué)生做什么、怎么做，雖然是自主操作，但實(shí)際上是被動(dòng)地接受學(xué)習(xí)內(nèi)容，這樣不僅不利于學(xué)生思維的發(fā)展，還對(duì)他們潛力的開(kāi)發(fā)有著嚴(yán)重的阻礙。因此，動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)還需要發(fā)揮每個(gè)個(gè)體的主體意識(shí)，使之經(jīng)歷對(duì)事物的認(rèn)識(shí)過(guò)程與對(duì)問(wèn)題的探究過(guò)程，從而更好地理解基礎(chǔ)知識(shí)，以達(dá)到構(gòu)建知識(shí)體系的目的。

（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)果要內(nèi)化

學(xué)生僅僅開(kāi)展實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)，那么對(duì)知識(shí)的理解也只能停留在淺層的表面，而不能在頭腦中構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)理念，這樣幾乎不能發(fā)展任何思維。因此，針對(duì)實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)，教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)“實(shí)驗(yàn)結(jié)果的內(nèi)化”這一過(guò)程，讓學(xué)生在操作過(guò)程中對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槔硇哉J(rèn)識(shí)，并內(nèi)化于知識(shí)體系中。只有重視了內(nèi)化過(guò)程，才能使學(xué)生的思維得到更好的發(fā)展，才能不斷完善他們的知識(shí)體系，從而使實(shí)驗(yàn)活動(dòng)發(fā)揮出其本身應(yīng)有的作用。

綜上所述，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚪o學(xué)生探索發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在操作、探索、交流、討論中理解數(shù)學(xué)概念的形成，并能夠在此過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的直觀思維能力、觀察能力與歸納能力。教師在新課改的背景下，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，并體現(xiàn)其潛在的價(jià)值，是開(kāi)展數(shù)學(xué)思維的有效途徑。實(shí)驗(yàn)教學(xué)一方面能夠匯集小組的共同力量，使每個(gè)學(xué)生體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)的成功，并獲得情感的升華;另一方面，學(xué)生的參與能夠使他們?cè)诰唧w情境中強(qiáng)化對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握，通過(guò)以問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)的教學(xué)設(shè)置，學(xué)生自然而然地與已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)，知識(shí)體系得到不斷的完善。除此之外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與“從做中學(xué)”這一理念相契合，學(xué)生在這種富有成效的活動(dòng)中能掌握更為牢固數(shù)學(xué)知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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