[摘 要] 在新課程的推動下，數(shù)學課堂應(yīng)改變傳統(tǒng)的以師為主的“講授式”教學模式，重視引導學生動手實踐、自主探究和合作交流，以此讓學生主動地獲取知識，發(fā)展學生的綜合能力. 在實際教學中，教師應(yīng)結(jié)合教學內(nèi)容設(shè)計一些有效的數(shù)學實驗活動，讓學生通過實驗更好地理解知識、應(yīng)用知識，提升學生的數(shù)學學習能力，發(fā)展學生的數(shù)學素養(yǎng).

[關(guān)鍵詞] 動手實踐;數(shù)學實驗;數(shù)學素養(yǎng)

學生學習應(yīng)該是一個積極思考、主動探索的過程，而不是消極的、被動的接受過程. 在數(shù)學教學中，教師除了講授知識，還應(yīng)提供機會讓學生自主探究和合作交流，以此豐富學生的認知結(jié)構(gòu)，提高學生的自主探究能力，讓學生學會學習. 為了實現(xiàn)這一教學目標，教師可以將數(shù)學實驗融于數(shù)學課堂教學中，讓學生通過數(shù)學實驗主動獲得知識，提升學生的數(shù)學素養(yǎng).

數(shù)學實驗是為獲得數(shù)學理論、檢驗數(shù)學猜想、解決數(shù)學問題而在某種實驗環(huán)境或特點的實驗條件下進行的一種數(shù)學探究性活動，是激發(fā)學生學習興趣、提高學生自主探究能力的重要途徑，其在數(shù)學教學中發(fā)揮著不可替代的作用. 不過在實踐教學中，大多數(shù)教師認為數(shù)學實驗會消耗較多的時間和精力，而初中數(shù)學課堂教學時間緊、任務(wù)重，因此這部分教師很少組織學生進行數(shù)學實驗，而是選擇將結(jié)果和結(jié)論直接講授給學生，讓學生理解和記憶，然后將學生置于題海中進行機械式的反復練習. 這樣的教學從短期效益上來看，確實能夠讓學生快速理解和接受，并能夠通過模仿解決大多數(shù)問題，但是教學中缺少學生獨立思考和合作交流的過程，學生對知識的理解是淺顯的，不利于后續(xù)自主學習能力的提升. 因此，在數(shù)學教學中，教師有必要改變傳統(tǒng)的課堂教學模式，將數(shù)學實驗融于課堂教學活動中，以此點燃學生的學習熱情，讓學生通過動手實踐全面深刻地理解知識，培養(yǎng)學生的可持續(xù)學習能力. 筆者結(jié)合教學實踐淺談幾項數(shù)學實驗在數(shù)學教學中的積極作用，以期引起同行對數(shù)學實驗教學的重視.

將數(shù)學實驗融于課堂，促進

數(shù)學概念的深化

數(shù)學概念是構(gòu)建數(shù)學知識體系的核心要素，其在數(shù)學學習中的價值是不言而喻的. 但部分教師認為，概念是既定不變的，只要學生會背、能用就可以了，因此這部分教師常常將概念直接拋給學生記憶，然后通過相應(yīng)的練習進行強化，這樣的教學缺乏教學技巧，沒有讓學生經(jīng)歷概念形成的過程，也沒有讓學生充分認識概念的本質(zhì)屬性，學生對概念很難達成深層次的理解，直接影響后期的應(yīng)用. 在概念教學中，教師不妨結(jié)合教學內(nèi)容設(shè)計一些實驗活動，引導學生經(jīng)歷概念形成的過程，這樣既可以增強學生的感性認識，淡化概念的抽象感，又能讓學生更好地理解概念，提升學生的數(shù)學學習興趣.

案例1 “圓的定義”的實驗探究活動設(shè)計

活動要求：以兩人為一活動小組，用繩子畫圓.

學生活動過程：學生將繩子的一端固定在畫板上，另一端系上鉛筆，然后將繩子拉緊，并繞固定點旋轉(zhuǎn)一周，得到一個圓.

組間交流：各小組完成圓的繪制后，教師提供機會讓學生互動交流，由此讓學生體會定點（固定點）決定圓的位置，而定長（繩長）決定圓的大小，其軌跡是一條封閉的曲線.

這樣通過動手實驗和合作交流，不僅可以加深學生對圓的定義、本質(zhì)屬性的理解，還可以讓學生充分體會數(shù)學實驗的樂趣，有利于增強學生的學習信心.

將數(shù)學實驗融于課堂，促進

思維能力的發(fā)展

傳統(tǒng)的“灌輸式”教學模式忽略學生的主觀認識，影響學生參與課堂的積極性，削弱學生從感知到概括的過程，不利于學生思維能力的發(fā)展. 另外，傳統(tǒng)的“灌輸式”教學模式難以揭示問題的本質(zhì)，使學生對知識一知半解，影響學生的解題信心和解題效率，限制學生綜合能力的發(fā)展. 為了改變這一局面，教師不妨將性質(zhì)、定理等內(nèi)容與數(shù)學實驗教學有效地融合在一起，讓學生自己去探索、去感悟、去歸納概括，以此厘清知識的來龍去脈，推動學生數(shù)學思維能力的發(fā)展.

案例2 探究“菱形的性質(zhì)”

在教學菱形的性質(zhì)時，教師設(shè)計了一個“動手折”的實驗活動：將一張菱形紙片沿對角線對折，猜想可能得到的結(jié)論. 這樣通過“動手折”“用眼看”，讓學生直觀感知兩對角線之間的關(guān)系. 當學生通過觀察得到自己的猜想后，教師可以組織學生進行比較，以此幫助學生積累豐富的感性素材，發(fā)展學生的直觀想象素養(yǎng). 在此基礎(chǔ)上，引導學生對猜想進行驗證，以培養(yǎng)學生思維的深刻性、嚴謹性，有效發(fā)展學生的數(shù)學思維能力.

將數(shù)學實驗融于課堂，提高

學生的數(shù)學能力

數(shù)學教學不僅要關(guān)注學生對知識的理解與掌握，還要關(guān)注學生數(shù)學能力的發(fā)展與提升，讓學生學會思考、學會探索、學會學習. 在數(shù)學教學中，教師要引導學生充分利用手中的學具，以此鍛煉學生的動手操作能力，發(fā)展學生的自主探究能力.

案例3 “角的和差運算”的實驗探究活動設(shè)計

為了豐富課堂教學內(nèi)容，提高學生的自主探究能力，增強學生的學習信心，教師設(shè)計了如下實驗探究活動.

（1）用三角形能夠拼出哪些度數(shù)的角？

（2）這些角有什么共同特征？

（3）為什么拼出的這些角的度數(shù)都是15°的倍數(shù)？

（4）用三角板折疊圖1所示的圖形，說說它們有何共同特征？

（5）圖2所示的角是用三角板折疊抽象出來的數(shù)學模型，你能分別用文字語言和符號語言來描述圖中的角的關(guān)系嗎？

（6）你能利用整體與部分的關(guān)系來解釋圖3所示的模型嗎？

教師設(shè)計活動（1），旨在通過動手操作幫助學生積累角的和差的數(shù)學活動經(jīng)驗，讓學生獲得感性認知，從而為接下來的理性探究活動提供素材. 在活動（2）中，教師提供機會讓學生對實驗結(jié)果進行比較、觀察、分析，使學生發(fā)現(xiàn)無論是拼角還是疊角，其度數(shù)均為15°的倍數(shù). 這樣通過自主探究讓學生主動發(fā)現(xiàn)數(shù)學規(guī)律，有利于激發(fā)學生探索的積極性. 在活動（3）中，教師預留時間讓學生對實驗結(jié)果進行簡單的邏輯推理，以此加深學生對角的和差的認識，提高學生的邏輯推理能力. 活動（4）（5）（6）旨在引導學生建構(gòu)角的和差的運算模型，以此培養(yǎng)學生的數(shù)學建模意識，提升學生的數(shù)學抽象素養(yǎng).

這樣將數(shù)學實驗融于數(shù)學課堂，改變了學生被動接受的學習方式，使數(shù)學課堂呈現(xiàn)出勃勃生機，學生的自主探究能力也得到了提升.

將數(shù)學實驗融于課堂，提升

學生數(shù)學應(yīng)用能力

學以致用既是數(shù)學教學的出發(fā)點，也是數(shù)學教學的落腳點. 在數(shù)學教學中，教師要重視引導學生將數(shù)學與生活建立聯(lián)系，既要讓學生學會用數(shù)學的眼光看待現(xiàn)實世界，又要引導學生用數(shù)學知識解決現(xiàn)實問題，以此提高學生的數(shù)學應(yīng)用能力. 在課堂教學中，教師不妨讓學生走出課堂，鼓勵學生用已學的數(shù)學知識解決生活問題，以此激發(fā)學生的學習動機，提升教學的有效性.

案例4 “相似三角形”的應(yīng)用

學習相似三角形的相關(guān)知識后，教師設(shè)計了這樣一個實踐活動：讓學生利用卷尺、標桿等工具測量學校操場中的旗桿的高度.

對于此項活動，教師沒有給出實驗步驟讓學生依照操作，而是將活動的主動權(quán)交給學生，讓學生以小組為單位，自主設(shè)計數(shù)學實驗. 從活動反饋來看，有的小組利用陽光下的影子測量旗桿的高度，有的小組利用標桿測量旗桿的高度……無論學生采用哪種方式，其出發(fā)點都是構(gòu)建兩個相似三角形，然后利用相似三角形的對應(yīng)邊成比例這一性質(zhì)解決問題. 通過這樣的數(shù)學實驗不僅可以提升學生應(yīng)用數(shù)學知識解決現(xiàn)實問題的能力，還可以提升學生的實踐操作技能，有利于“學以致用”這一教學目標的達成.

總之，在數(shù)學教學中，教師應(yīng)以教學目標為導向，結(jié)合教學實際設(shè)計一些新穎的、可操作的數(shù)學實驗活動，以增強學生的實驗探究興趣，提高課堂教學品質(zhì). 當然，在數(shù)學實驗活動中，教師應(yīng)以學生的自主探究為主，重視突出學生的主體性，讓學生在“做中思”“思中學”，切實提高教學品質(zhì)和學習質(zhì)量，促進學生數(shù)學核心素養(yǎng)的發(fā)展.