顧銀麗

(如皋第一中等專業(yè)學校,江蘇 南通 226500)

數(shù)學實驗教學是以促進學生形成理性思維,在教學過程中不斷驗證數(shù)學猜想、歸納數(shù)學規(guī)律并以此解決數(shù)學問題的教學模式.教師應當借助該教學模式,加之合理的教學手段,構(gòu)建能夠活躍學生思維的數(shù)學課堂,促使學生綜合素養(yǎng)、思維品質(zhì)等得到充分培養(yǎng).因此,教師應充分認識數(shù)學實驗的重要性,并將其充分應用到中職數(shù)學教學中,在培養(yǎng)學生興趣的同時,促進其觀察能力、探究能力有效提升.

1 結(jié)合概念教學設計數(shù)學實驗

概念屬于思維的基本形式與基本單位,主要是指客觀事物的本質(zhì)屬性及相互關(guān)系在腦海中的反映,有著層次性的特點.概念教學是數(shù)學課堂教學的重要組成部分,是幫助學生構(gòu)建知識框架與體系的基礎.教師依據(jù)概念教學設計數(shù)學實驗,能夠幫助學生清楚感知概念生成過程,進而深刻理解抽象概念,不僅能夠提高教學質(zhì)量,而且還能夠節(jié)省授課時間,進而為學生后續(xù)學習奠定良好基礎.

在中職數(shù)學教學中,概念教學主要是為了幫助學生理解數(shù)學內(nèi)涵,中職數(shù)學概念與核心素養(yǎng)存在耦合關(guān)聯(lián)性,其效果會直接影響學生的知識理解程度.但在以往數(shù)學課堂教學中,教師通常只重視數(shù)學概念的記憶,沒有過多關(guān)注學生生成概念、發(fā)展概念的過程,學生只是單純地對數(shù)學概念進行機械背誦,難以發(fā)展其思維與能力[1].在數(shù)學探究過程中,實驗屬于基本方法,這種直觀的方法能夠幫助學生理解抽象數(shù)學概念,不僅能夠有效補充課堂教學,而且還能夠培養(yǎng)學生觀察能力,使其在實驗過程中自然而然地生成數(shù)學概念.

2 結(jié)合動手實踐設計數(shù)學實驗

數(shù)學教學不僅要讓學生獲得數(shù)學知識,同時還需要讓其體驗獲得知識的過程,從而掌握學習方法、思想方法、探究方法,使其在面對新問題時能夠獨立思考,并發(fā)現(xiàn)其中奧妙.但學生抽象邏輯思維能力偏弱,所以教師需要設計動手操作型數(shù)學實驗,讓學生在實際操作過程中完成數(shù)學探究,從而培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力及推理能力、實踐能力.數(shù)學實驗對學生數(shù)學運用能力的提升有著積極作用[2].

例如,在學習“展開與折疊”時,主要目標是幫助學生了解立體圖形表面展開圖是哪種平面圖形,哪些平面圖形能夠折疊為立體圖形.在教學中,教師應當重視學生的自主探究與總結(jié)反思能力的培養(yǎng),在數(shù)學實驗中培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng).為此,教師創(chuàng)設數(shù)學實驗,為其出示一個正方體:“你們還記得這個立體圖形嗎?你們對正方體的了解有多少?如果要沿某些棱將這個正方體剪開,使其表面展成一個平面圖形,你們能夠想象出表面展開圖是什么模樣嗎?”隨后教師讓學生在該實驗中動手剪一剪正方體盒子:再根據(jù)學生已有的認知規(guī)律與已有經(jīng)驗來進行層層設疑、層層推理,教師可以將同桌二人分為一組展開數(shù)學實驗,讓學生展示自己剪開的正方體表面展開圖,然后觀察正方體展開有什么不同,并讓學生合情推理為什么會有這種結(jié)果.學生最終可以在該數(shù)學實驗中歸納出:根據(jù)不同的方式展開,同一個正方體也能夠得到許多種不同的表面展開圖.之后教師再引導學生分析同一個正方體能夠展開出多少種平面圖形,并對其進行歸納.學生從數(shù)學實驗入手,進行層層推理與嘗試,最終得出正方體表面有十一種不同的展開結(jié)果.第一類為“兩排各三個”,展開方式僅有一種;第二類為“中間二連方,兩側(cè)各兩個”,展開方式僅有一種;第三類為“中間三連方,兩側(cè)各一個、各二個”,展開方式有三種;第四類為“中間四連方,兩側(cè)各一個”,展開方式有六種.隨后教師提出問題讓學生實施歸納推理:“哪些圖形沿虛線折疊后能夠圍成長方體?”這種數(shù)學實驗方法讓學生再次經(jīng)歷折疊與展開的過程,感知正方體與長方體展開圖的區(qū)別,并在認知正方體表面展開圖基礎上,推理長方體表面展開圖的特點,進一步鞏固學生的初步空間觀念.教師讓學生歸納正方體與長方體的表面展開圖規(guī)律與類型,然后以小組為單位來進行補充式發(fā)言,最后教師帶領學生進行鞏固強化:“這節(jié)課你們經(jīng)歷了什么?收獲了什么?你們得到了什么感悟?”通過這種數(shù)學實驗的方法,能夠促使學生更加深刻地理解所學知識,同時還能夠最大程度地提高學生推理能力與歸納能力,提高學生合情推理的準確性.

在數(shù)學學習中,鞏固知識、形成技能離不開學生的思考與實踐,只有動手操作、親自參與才能夠獲得更好的發(fā)展.隨著新課程改革的深入推進,要求數(shù)學教師在設計數(shù)學實驗時重點培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識及實踐能力,并且結(jié)合教學內(nèi)容積極開展數(shù)學實踐活動,以此來持續(xù)提高學生的數(shù)學實踐能力.實踐性數(shù)學實驗能夠增強學生數(shù)學學習欲望,并鍛煉其數(shù)學應用能力,通過加深對知識的理解與記憶,不斷提高學生運用所學知識分析和解決問題的能力.

3 結(jié)合生活元素設計數(shù)學實驗

教師在設計相關(guān)數(shù)學實驗時,可在原有教學內(nèi)容中深度挖掘帶有生活化特征的因子,并將其價值進行進一步挖掘,同時從多個方面進行考慮,針對所學知識并結(jié)合學生的實際生活經(jīng)驗,來設計適當?shù)臄?shù)學實驗,做到數(shù)學實驗與實際生活的完美結(jié)合.這不僅有助于學生積累和豐富生活經(jīng)驗,而且還能加強其對數(shù)學應用的真實體驗,提高其實踐能力,從而有效落實陶行知提出的“知行合一”的教育理念[3].

例如,在學習“軸對稱”時,這節(jié)課的重點是教會學生認識軸對稱圖形及軸對稱圖形證明.如果只是強制性地用公式來證明這些知識點,教學過程難免枯燥泛味,這時候就可以結(jié)合現(xiàn)實生活中的事物設計數(shù)學實驗,使得學生能夠更輕松理解軸對稱知識.教師在上課前可以準備一些具有軸對稱性的教學小道具,比如窗花、風車等,課堂教學開始時,教師可以設計數(shù)學實驗:“同學們,今天我們來重點了解軸對稱圖形,同學們在日常生活中觀察過那些物品是左右完全對稱的呢?”這種數(shù)學實驗能夠以一個簡單的問題把學生的思緒引領到現(xiàn)實生活中常見的事物上.思考是學習過程中的必要環(huán)節(jié),當問題出現(xiàn)后,學生就需要思考與探索,從而發(fā)散思維,提升思考能力.通過數(shù)學實驗教師應該引導學生在觀察、實驗、猜測、計算、推理、驗證的探究過程中,學會用數(shù)學的眼光觀察現(xiàn)實世界,學會用數(shù)學的思維思考現(xiàn)實世界,學會用數(shù)學的語言表達現(xiàn)實世界.在開拓數(shù)學視野后,拓展學生自主學習能力和探究能力.學生回答問題后,教師再次提出問題引導學生進行探究:“其實生活中對稱現(xiàn)象無處不在,比如蝴蝶、天安門的城樓、剪紙等等.那么怎樣證明一個圖形是軸對稱圖形呢?是用觀察嗎?”這種數(shù)學實驗雖然沒有時時提到生活,卻處處離不開生活,在數(shù)學實驗結(jié)束后,教師可在黑板上板書證明軸對稱圖形的理論知識:如果兩個圖形關(guān)于某條直線對稱,那么對稱軸是任意一對對應點所連線段的垂直平分線.理論結(jié)束后,學生清晰地知道了軸對稱圖形的證明方法,但是能否熟練掌握,還需要加強練習,教師可讓學生探究現(xiàn)實生活有軸對稱性的物品,可分組去觀察、探究,然后用課堂所學的理論知識去論證.教師在課堂上設計數(shù)學實驗,并引導學生在生活中探究軸對稱圖形,能夠深刻記憶軸對稱圖形的有關(guān)知識,有助于提高教學質(zhì)量與水平.

在教學課堂教學中,教師通過設計數(shù)學實驗,引導學生運用數(shù)學知識解決實際生活中的問題,這種應用型數(shù)學實驗能夠幫助學生感受到數(shù)學知識與生活的聯(lián)系,對學生智力的開發(fā)有著積極作用.學生能夠通過應用型拓展性數(shù)學實驗養(yǎng)成隨時隨地運用數(shù)學知識的習慣,幫助學生應用所學知識分析問題、探索問題、解決問題,對提升學生數(shù)學應用能力有重要意義.

總而言之,數(shù)學實驗是教師在數(shù)學學科育人中進行創(chuàng)新實踐的教學模式,能夠滿足時代發(fā)展的需求,同時還能營造輕松和諧的課堂氛圍,充分激發(fā)學生的學習興趣,以此培養(yǎng)其形成良好的數(shù)學實驗思維.因此,在實際教學過程中,教師應當根據(jù)學生實際學習情況與教材內(nèi)容,引導學生進行深入思考,充分發(fā)揮數(shù)學實驗的育人優(yōu)勢,幫助學生提高自身學習能力、數(shù)學素養(yǎng)與綜合發(fā)展水平.