陸煒鋒
數(shù)學課堂實驗是數(shù)學教學的重要組成部分。是培養(yǎng)學生動手能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識的基本途徑。而現(xiàn)在農(nóng)村的數(shù)學課堂實驗教學距離這個目標的實現(xiàn)還有相當大的距離:學生動手能力不強、創(chuàng)新意識缺乏,對實驗的設計、方法、步驟等是一知半解,直接影響了數(shù)學課堂的教學效果和人才的培養(yǎng),特別是對學生的提出問題、分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)達不到課程標準中的要求。結合教學實踐,筆者就此談一些看法。
一、更新已有的教學觀念.建立以培養(yǎng)學生能力為核心的目標
在知識的傳授時,要把結論的發(fā)現(xiàn)權還給學生。學生通過自主探索能解決的問題,教師決不包辦代替;相信學生都是具有自主探索能力和創(chuàng)新潛能的探索者;探索中并不放棄教師的主導作用,明確教者的定位:指導者、組織者、合作者、激發(fā)者;寬容學生的失敗或錯誤。
數(shù)學學科是一門有不少實驗的學科,在數(shù)學研究中,不少定理的建立和規(guī)律的發(fā)現(xiàn),都需要實驗做基礎。因此數(shù)學科學素質的培養(yǎng)在很大程度上需要借助數(shù)學課堂實驗教學。學生在實驗操作中會發(fā)現(xiàn)不少意想不到的問題,通過分析、不斷嘗試,尋找解決問題的方法。這一解決問題的過程對學生而言是一種非常實用的發(fā)展過程,其中實驗動手能力、解決問題能力、探索創(chuàng)新能力都能得到提高和發(fā)展。所以,必要的實驗是學生學好數(shù)學知識的關鍵點。實驗和講解是相輔相成、不可缺少的。根據(jù)數(shù)學實驗教學的發(fā)展狀況,對于最要培養(yǎng)的動手能力和創(chuàng)新能力,為了發(fā)展學生的數(shù)感、符號感、空間觀念、統(tǒng)計能力、應用和推理能力,實現(xiàn)知識技能目標和過程性目標,就應轉變觀念,提供一個適合學生發(fā)展的實驗環(huán)境。使學生的情感、態(tài)度、價值觀處于一種積極主動向上的狀態(tài);應鼓勵學生在實驗中大膽提問、大膽設想、大膽創(chuàng)新,使其思維不定勢于一種實驗方法或實驗步驟,給他們更多的選擇機會。例如,初三下學期中的“測量旗桿高度”實驗來說,可以用相似三角形的知識來設計,也可以用三角函數(shù)的知識來設計。數(shù)學實驗應給學生更多的興趣自由,思想自由和當然,這些自由還應落實到實驗教學模式、方法的改革上。
二、改變課堂實驗教學的方式。解決存在的問題
課堂上的教學,因為要關注后進生的學習狀態(tài),致使課堂教學節(jié)奏放慢,思維力度高的問題相對減少,以至于使得部分優(yōu)秀的學生產(chǎn)生一些懈怠心理,甚至會使其他學生的注意力也變得渙散。課堂教學的組織如何才能達到一個比較和諧的狀態(tài),一直是廣大教師頭疼的問題。筆者認為,要使數(shù)學課堂教學實現(xiàn)已設目標,就必須不斷完善現(xiàn)有的課堂實驗教學模式,實現(xiàn)五個方面的改變:
(一)創(chuàng)設良好的課堂氛圍,使學生積極參與課堂教學中來。要求學生參與實驗器材的準備、實驗計劃的制定、實驗表格的繪制和實驗成員的分配。這樣有利于加深學生對實驗所有環(huán)節(jié)的了解、實驗目的的理解,使學生真正成為學習的主人,同時,在一系列參與過程中,學生的合作能力也得到了發(fā)展。就拿“摸球游戲”實驗來說,可以讓學生到講臺上來模擬,自己動手來發(fā)現(xiàn)規(guī)律,比教師光講要好很多。
(二)不但要學生解決問題。還要學生自己發(fā)現(xiàn)新問題。實驗過程中,手腦并用可使學生能從知識與技能、數(shù)學思考、解決問題、情感與態(tài)度等四個方面獲得了新的發(fā)展。這是光講理論替代不了的,也正因如此,教師應加強學生的實驗操作過程的監(jiān)控。首先,在時間上應確保這一環(huán)節(jié)的完成,課上不行可以提前到課前;同時,應鼓勵學生自己嘗試不同的實驗方法或實驗材料,如“測量旗桿高度”實驗,除了教材介紹的用鏡子做實驗材料外,可讓學生利用量角器自制測角儀來做實驗。當然,學生自己嘗試可能得到不正確的結果,但靠自己獲得“為什么”的道理要比接受現(xiàn)成的“是什么”更有意義。成功的實驗不一定是得到了正確結果,更重要的是參與和體驗了探究過程。
(三)教師應從講授者變?yōu)橹笇д?。教師是引導者,關注學生的實驗過程,解決學生在實驗中遇到的問題,而不是一個管理者。教師要放手讓學生進行實驗操作,給學生自由發(fā)揮的余地。要使學生的不足和錯誤能暴露出來,便于學生學習知識。比如在進行“陽光下物體的影子”實驗時,在學生無法理解長的物體的影子比短的物體的影子還要短的時候,可以讓學生到黑板上來做,教師引導學生怎樣傾斜來達到這種效果。
(四)采用有效的激勵方式,讓每位學生都能參與實驗過程。教師可以根據(jù)學生爭強好勝的天性,在實驗過程中提出一些問題,或者讓學生提出不同意見和新的見解。以鼓勵學生深入思維,讓每一個學生都能體驗成功的快樂。教師要用全新的思想、真切的情感、靈活的語言,巧妙地指出學生的不足與需要改進的地方,從而促進每個學生的健康成長。在進行“垂徑定理”實驗時,可能有些學生會把籃球放在地上拍,這時教師就應該引導學生如何測量籃球的直徑。
(五)充分利用學校已有條件,從簡單的工具入手。在初中數(shù)學實驗中有好多工具可以自制,比如測角儀、角尺、圓柱、圓錐、球體、長方體、正方體等;還有一些可以向體育組借,比如籃球、皮尺、秒表等??傊?,農(nóng)村初中在器材短缺的情況下要讓學生不輸在起跑線上,教師要利用現(xiàn)有的實驗器材訓練學生的實驗操作能力;要深入挖掘網(wǎng)上資源,充分利用好多媒體教學設備,以課件演示來彌補農(nóng)村初中實驗器材上的不足;相信農(nóng)村初中的數(shù)學教學質量一定會有質的飛躍。
三、發(fā)現(xiàn)數(shù)學實驗教學的誤區(qū)。建立新型的實驗考查體系
目前初中物理、化學、生物都有實驗課,都要進行考查,但數(shù)學這一基礎科目反而沒有。而且對實驗知識的評價基本上以筆試為主,但對能力、技能、態(tài)度的評價,僅靠書面上是不夠的,是比較不全面的。因此,教師要改進數(shù)學課堂實驗的考查方式。在實驗之前要讓學生大膽預測和設想,這樣就可以有好多新的收獲。個別學生對實驗的原理、步驟、過程等還不夠了解。因此要改變教師的教學方式。
四、合理安排實驗教學,為提高實驗教學質量創(chuàng)造條件
由于各種各樣的原因,數(shù)學實驗只能在課堂中占用少部分的時間,所以有些實驗要學生事先完成;有些實驗的材料要師生共同去做,這就需要整個社會來共同努力。因此,教師和學生都應該立即行動起來,不要把做數(shù)學實驗變成講數(shù)學實驗,動手先做、先想,在數(shù)學教學中同樣需要。數(shù)學源于生活,又服務于生活,聯(lián)系生活創(chuàng)設問題是新課程精神的體現(xiàn)。在學生掌握知識的基礎上提供一些具有綜合性的題目對知識進行鞏固,使學生覺得數(shù)學和生活是緊密相連的,從而培養(yǎng)他們愛數(shù)學、鉆數(shù)學的熱情和沖動,在傳授知識的同時也關注學生的道德、情感生活。