許春紅

摘要

在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中融入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是初中數(shù)學(xué)課程開(kāi)展的重要教學(xué)方法，其不僅能提升學(xué)生的課堂參與度，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，而且能提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的實(shí)效性。豐富課堂教學(xué)方法，創(chuàng)設(shè)多樣教學(xué)情境，運(yùn)用小組合作探究、多媒體技術(shù)等，能更好地幫助教師在課堂中開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

關(guān)鍵詞

實(shí)驗(yàn);初中數(shù)學(xué);課堂教學(xué)

不同于傳統(tǒng)的講授教學(xué)，將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)融入初中數(shù)學(xué)課堂，更能激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生參與課堂的積極性和廣泛性。在此過(guò)程中，學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探索的能力不斷增強(qiáng)，學(xué)生們能夠在第一時(shí)間將教材中的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐應(yīng)用，這對(duì)于學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的進(jìn)一步提升和全面發(fā)展極為重要。下面，筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，談?wù)勗跀?shù)學(xué)課堂教學(xué)中，如何更好地開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

一、豐富課堂教學(xué)方法

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是數(shù)學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用的重要體現(xiàn)，因此，初中數(shù)學(xué)教師要想在課堂教學(xué)中切實(shí)發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用，進(jìn)行理論知識(shí)的講授和傳遞，首先就要豐富自身的課堂教學(xué)方法，從而為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展奠定堅(jiān)實(shí)的理論知識(shí)基礎(chǔ)。具體說(shuō)來(lái)，教師可以根據(jù)教材的內(nèi)容、學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，靈活選用課堂教學(xué)方法。

例如，在教授“圓錐的側(cè)面積”時(shí)，教師可以采用猜想驗(yàn)證法進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教師提前準(zhǔn)備好一個(gè)圓錐的石膏模型以及一個(gè)紙制的、與石膏模型一樣大小的圓錐側(cè)面，課堂上，先利用石膏模型講授圓錐的底面、側(cè)面、母線等相關(guān)知識(shí)，然后展示紙制的圓錐側(cè)面（不展開(kāi)），要求學(xué)生用一張紙仿制一個(gè)。學(xué)生開(kāi)始實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：有的學(xué)生會(huì)選用一張長(zhǎng)方形的紙，比如從草稿本上直接裁下來(lái);更多的學(xué)生會(huì)選用一張正方形的紙，因?yàn)槭止ふ奂埥?jīng)常采用正方形的紙片;還有少量學(xué)生會(huì)選用等腰三角形的紙，因?yàn)樗麄兏兄綀A錐的形狀是“尖尖的”。學(xué)生開(kāi)始實(shí)驗(yàn)探究：把紙片一卷，就成功出現(xiàn)了圓錐那尖尖的頂部，但是很明顯底部不平?！皺C(jī)智”的學(xué)生把手里的立體圖形壓扁，把下部不平整的部分去掉，做成了一個(gè)等腰三角形，其理論依據(jù)是：圓錐的主視圖和左視圖都是等腰三角形。但是學(xué)生撐開(kāi)一看，馬上發(fā)現(xiàn)不對(duì)：圖形站不直了，老師做的能穩(wěn)穩(wěn)地站在講臺(tái)上。于是，又開(kāi)始新一輪探究。部分學(xué)生通過(guò)多次微調(diào)，稍有進(jìn)步。此時(shí)教師可引導(dǎo)這部分學(xué)生，用膠帶固定紙制模型，然后沿一條母線剪開(kāi)，展開(kāi)得到一個(gè)平面圖形，通過(guò)觀察，猜想圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖是一個(gè)扇形，并把這一發(fā)現(xiàn)展示給其他學(xué)生。接下來(lái)，教師可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：每名學(xué)生做兩個(gè)全等的扇形（扇形的半徑和圓心角自定義），將一個(gè)扇形的兩條半徑重合，用膠帶固定，這樣做成的一個(gè)立體圖形，就是一個(gè)圓錐。然后學(xué)生成功得到結(jié)論：圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖是一個(gè)扇形。接下來(lái)，學(xué)生利用做的圓錐，進(jìn)一步探究：為什么這些圓錐高矮胖瘦各不同？是和不同的扇形有關(guān)嗎？學(xué)生便可以利用另一個(gè)扇形探究圓錐中的相關(guān)計(jì)算公式。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要教學(xué)生“每一步都要問(wèn)為什么這樣做”“理論依據(jù)是什么”“得出猜想后要進(jìn)行驗(yàn)證”等一系列科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，可以收到很好的教學(xué)效果。

再如，在進(jìn)行“等邊三角形”的教學(xué)時(shí)，教師可以采用手工折紙法，將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)操作融入折紙活動(dòng)中。教師先讓學(xué)生準(zhǔn)備一張等腰三角形的紙，對(duì)折，逐一說(shuō)明其中的中線、垂線等的意義，然后再讓學(xué)生準(zhǔn)備一張等邊三角形的紙，要求學(xué)生折出中線和垂線等。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)既可以充實(shí)學(xué)生的認(rèn)知，又可以使枯燥的內(nèi)容講授轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦?dòng)的手工課，可謂一舉兩得。

除此之外，教師還可以用故事教學(xué)法、課外拓展法等多種課堂教學(xué)方法來(lái)激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

二、創(chuàng)設(shè)多樣教學(xué)情境

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展的目的歸根結(jié)底是為了教材內(nèi)容的有效傳遞，因此，初中教師要想使數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)更好地融入初中數(shù)學(xué)課堂，緊貼教材內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)多樣的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境也不容忽視。

例如，在進(jìn)行“用一元一次方程解決問(wèn)題（行程問(wèn)題）”的教學(xué)時(shí)，為了幫助學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)建模，教師可以設(shè)計(jì)這樣的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)兩名學(xué)生分別站在教室內(nèi)通道的兩頭，用不同的行進(jìn)速度，演示“同時(shí)出發(fā)，相向而行，相遇而?！钡那榫?，教師負(fù)責(zé)發(fā)令和計(jì)時(shí)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠很快分析得出：兩人所用時(shí)間相同，速度不同，所走路程不同;甲與乙所走路程之和等于總路程。接下來(lái)，實(shí)驗(yàn)升級(jí)：教師要求學(xué)生想一個(gè)方法，替代剛才兩名學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生思考后交流：用兩個(gè)文具用品代替兩個(gè)人，在桌面上“走”;利用自己的左手和右手，各用一個(gè)手指頭，代替兩個(gè)人，在空中“走”......教師引導(dǎo)：都很好，但是這些實(shí)驗(yàn)有個(gè)缺點(diǎn)，走過(guò)不留痕。學(xué)生馬上想道：用筆尖在紙上“走”。于是，成功建模：用畫線段圖的方法，來(lái)表示數(shù)量關(guān)系。為了幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固所學(xué)，不妨再做另一個(gè)實(shí)驗(yàn)，研究行程問(wèn)題中的追及問(wèn)題，再讓學(xué)生經(jīng)歷一次“實(shí)驗(yàn)→抽象→建模”的過(guò)程。

再如，在教授“頻率與概率”時(shí)，教師可以創(chuàng)設(shè)這樣的情境：教師帶進(jìn)教室一個(gè)透明箱子，箱子中放有30個(gè)除顏色不同外其他都相同的乒乓球，其中紅色的有12個(gè)，黃色的有14個(gè)，黑色的有4個(gè)。抽中紅色乒乓球加2分，抽中黃色乒乓球加1分，抽中黑色乒乓球淘汰。請(qǐng)學(xué)生計(jì)算出抽到紅球、黃球和被淘汰的概率分別是多少。

因?yàn)橛辛诉@樣的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)更加積極，也更能理解掌握，這不僅有利于數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展，更有助于學(xué)生將理論應(yīng)用于實(shí)踐。

三、運(yùn)用小組合作探究

切實(shí)運(yùn)用互動(dòng)教學(xué)和小組合作教學(xué)，強(qiáng)化數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)作用，也是將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)融入初中數(shù)學(xué)課堂的有效策略。學(xué)生個(gè)人對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作與掌握能力畢竟有限，互動(dòng)學(xué)習(xí)和小組合作學(xué)習(xí)能夠幫助學(xué)生學(xué)習(xí)他人之長(zhǎng)，彌補(bǔ)自身之短，這對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的提升更為重要。

例如，在進(jìn)行“主視圖、左視圖、俯視圖”的教學(xué)時(shí)，我們經(jīng)常會(huì)設(shè)計(jì)這樣的題：用若干個(gè)完全相同的小正方體搭建成一個(gè)幾何體，其三視圖已知，問(wèn)用了多少個(gè)小正方體。對(duì)于七年級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)比較困難的問(wèn)題。為此，教師可以設(shè)計(jì)這樣的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)：提前準(zhǔn)備好同類型的3道習(xí)題，讓學(xué)生準(zhǔn)備好學(xué)具盒（里面有若干小正方體），實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前分組。教師引導(dǎo)學(xué)生探究問(wèn)題1：幾人一個(gè)小組比較合適？結(jié)論是3個(gè)學(xué)生為一組，每個(gè)學(xué)生只關(guān)注一個(gè)視圖，合作搭建幾何體比較合適。探究問(wèn)題2：3人小組中，誰(shuí)動(dòng)手搭建比較合適？這個(gè)問(wèn)題暫時(shí)沒(méi)有很好的結(jié)論。于是，教師要求各小組中的3人輪換，因?yàn)橐还灿?題，每一題由其中一名學(xué)生負(fù)責(zé)搭建，另外兩名學(xué)生輔助。學(xué)生通過(guò)小組合作實(shí)驗(yàn)，很快就成功地搭建出了幾何體，而且很好地回答了探究問(wèn)題2：由負(fù)責(zé)俯視圖的學(xué)生動(dòng)手搭建，能更快地成功。依據(jù)是：要成功地“建造房子”，必定先從“打好地基”開(kāi)始。

學(xué)生以小組為單位互相對(duì)照，尋找差異，在此過(guò)程中，不斷地實(shí)驗(yàn)操作、改正和調(diào)整，對(duì)知識(shí)的掌握也更加清晰和透徹，這對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開(kāi)展很重要。

四、利用先進(jìn)多媒體技術(shù)

數(shù)學(xué)具有一定的抽象性。學(xué)生普遍認(rèn)為數(shù)學(xué)知識(shí)難以理解，不好學(xué)。目前，多媒體技術(shù)發(fā)展迅速，并且較多地被引入數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)有利于教師把抽象的知識(shí)變得形象。同樣，利用多媒體技術(shù)做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，能有效地促進(jìn)教學(xué)手段多樣化，提高教學(xué)效率。

例如，初中數(shù)學(xué)中的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題是很多學(xué)生心中“永遠(yuǎn)的痛”，為了幫助學(xué)生“化動(dòng)為靜，動(dòng)中取靜”，教師可以利用多媒體技術(shù)來(lái)做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題。教師課前利用幾何畫板，做好準(zhǔn)備，課堂上就可以演示給學(xué)生看：哪些圖形是不變的，哪些圖形在做什么樣的運(yùn)動(dòng)。學(xué)生很容易找到不變的量和改變的量。當(dāng)圖形運(yùn)動(dòng)到某一個(gè)特定的位置時(shí)，教師又可以利用軟件將圖形暫停不動(dòng)，幫助學(xué)生找到正確的數(shù)量關(guān)系，從而解決問(wèn)題。在圖形的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，學(xué)生還能體會(huì)到，為什么要分類討論以及怎樣分類討論。

再如，在進(jìn)行“正數(shù)與負(fù)數(shù)”這一節(jié)內(nèi)容的教學(xué)時(shí)，教師可以搜集生活中與正數(shù)、負(fù)數(shù)相關(guān)的例子，諸如氣溫中零上和零下的表示方法等，利用多媒體，制作成動(dòng)態(tài)圖片展示給學(xué)生，幫助學(xué)生進(jìn)一步理解這一節(jié)的知識(shí)。

在教學(xué)過(guò)程中，充分利用多媒體手段，可以把原來(lái)比較困難的知識(shí)，直觀形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前，可以化繁為簡(jiǎn)，切實(shí)提高數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中一種有效的教學(xué)方法，其不僅能夠強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握，而且對(duì)于學(xué)生實(shí)踐操作能力的提升也有一定的裨益。若初中數(shù)學(xué)教師因地制宜，合理運(yùn)用，那么初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展必將更加高效、順暢。

（作者單位：江蘇省張家港市鳳凰中學(xué)）

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