实施实验教学 提高课堂效率

来源:中小学教育 作者:孙秀峰

 

山东省昌邑市奎聚街道李家埠初中    孙秀峰
 
数学实验教学是指恰当运用数学实验，创设问题情境，引导学生参与实践、自主探索、合作交流，从而发现问题、提出猜想、验证猜想和创造性解决问题的教学活动。它有助于学生对数学概念、规律及本质产生过程的了解和掌握；有助于培养学生应用数学的意识；有助于培养学生操作、分析、探究、归纳和交流的能力。数学实验教学是实现新课标理念的一种行之有效的方法之一，其功效远远超出我们的意想。
 一、激发学生的学习兴趣
初中生的好奇心理是由他们的年龄特点决定的。而直观性教学是吸引学生注意力，然后产生联想、概括和抽象的最好方法。
例如：“等式性质”、“不等式性质”、“二元一次方程”等内容的导出，教材安排了天平实验的内容，教师应充分理解教材编写意图，切不可贪图简单，只用PPT或投影来讲解，而放弃把天平带入课堂。因为学生对天平感觉新奇，必然会产生浓厚兴趣，让学生较生动、具体地体验等式性质的“来历” 更为重要。只有这样，当把它抽象成为数学知识时，学生才并不感觉陌生，还似乎是遇见了经过另一番包装后的老朋友一样，亲切依然。
二、利于对数学知识的理解和巩固
数学实验是帮助学生理解和巩固数学知识的一种有效方法。学生通过动手动脑去制作、设计、发现，通过探讨、归纳总结，发现规律。由于数学中有许多问题是来源于实践，教师可以指导学生亲自动手实验，或者是借助于软件平台进行模拟实验，通过学生动手操作，探究问题，体验知识的形成过程，为深入理解概念、定理等新知创造条件。如《图形和变换》是数学课程标准中“空间与图形”领域的一个主要内容，努力体现运动变换的理念和思想，强调学生经历探索轴对称、平移、旋转、相似变换的性质和图案设计等实践活动，通过大量的试一试、做一做、想一想等实验教学活动，尽可能多地让学生主动参与，亲自动手操作，拓宽学生的思考与探索空间，从而更真切地理解概念的内涵，使学生从感性认识上升到理性认识。“做然后知不足”，在学生独立或合作完成实验的同时，激发了他们进一步学好数学的愿望，也促成数学教学的良性循环。教师在组织活动时既要考虑给予学生时间充分讨论，又要考虑教学进度和课时任务，教学时间也“捉襟见肘”，实验教具的高效使用不失为一种有效的解决方法。
三、培养学生的创造性思维。
著名数学教育家G·波利亚指出： “只要数学的学习过程稍能反映出数学发明的过程，那么就应让猜想合情合理地占有适当的位置。”这就要求教师根据数学内容，合理地创设一些数学实验，引导学生观察，让学生动手探索，大胆设想，把教学重点放在发现问题和证明方法的探究上，以体现数学的两重性，从而达到培养学生创造性思维之目的。
如在探究等腰三角形的性质教学中，教师可让学生用铅笔、圆规、三角板在白纸上任意画一个等腰三角形，并用剪刀剪下，然后通过观察、折叠等，猜想等腰三角形的性质。当学生猜想出性质后教师再让学生利用“几何画板” 验证我们猜想的结论正确与否。当拖动等腰三角形的顶点垂直上下移动，底边两个端点会同时左右移动，通过计算机的测算功能观察到两个底角相等。当拖动任意三角形的一个端点左右移动，可见只有当三角形变成等腰三角形时，三角形的顶角平分线、底边上的中线、高线完全重合在一起。当演示完毕后，教师进一步指出：我们猜想的结论只有进行证明才能保证它们的正确性。最后引导学生把定理写成已知、求证的形式，让学生讨论添加辅助线证明。
四、提高学生的应用能力
数学课程的内容要从学生熟悉的现实生活开始，获得知识，再应用于生活，强调数学在实际生活中的应用。这就要求教师应努力创设一种实验环境，使学生能受到必要的教学应用的实际训练。如学校每年要举行运动会，运动会场地可组织学生来画，跑道的线宽、道宽的尺寸一般都有规定的标准。当100m、200m、400m、800m等跑步项目终点位置确定时，其起点位置如何确定？相应的每跑道的前伸数如何确定？标枪、铅球、铁饼场地怎样画？相应的角度怎样确定？这些运用到的数学知识虽简单，但在实际操作中却并不简单，在教师的指导下进行数学实验，使学生领悟到运动场上也蕴含着丰富的数学知识，从而激励学生将学到的数学知识应用于生活。
五、尊重个性差异
在数学实验过程中，会遇到一些困难。比如在实验活动时，性格开朗、表达能力强的学生会主动发言；而学困生往往成了听众，得到锻炼的机会就少，这部分学生应成为我们教师重点关注的对象，于是本人在教学中，组织学生按照性别、能力、守纪、性格等方面的差异组建相对稳定的合作学习小组，并要求组内同学互帮互助。又比如数学教学中要求学生自己进行数学实验，学生往往茫然不知所措，第一是短时间内学生难以设计出一套详细且行之有效的实验方案；第二是学生在实验中提不出问题，不善于质疑。为了克服这个问题，首先要做到在教学中无论是验证性实验还是探索性实验都尽可能给予学生身临其境的设计、猜想、探究、交流的机会；其次对数学实验的设计意图、设计内容、实验的操作过程、实验的知识总结都要有意识地增加学生的参与程度，培养学生的数学实验意识，从而保质保量地完成数学实验教学。
科学地进行数学实验教学，让学生在实验情境中“做”数学，对知识形成过程，对问题发现、解决、引伸、变换等过程的实验模拟和探索，拓宽了学生的思维活动空间，提高了数学思维能力。同时，它不仅仅为学生提供了主体参与、积极探索、大胆实践、勇于创新的学习环境，更重要的是理解、发现和创造。数学实验教学使课堂“活”起来了,缩短了学生和数学之间的距离，丰富了学生学习数学的方式，有效培养了学生的学习兴趣。