SCI论文（www.lunwensci.com）:
摘要 : 在初中数学课堂中融入数学实验是初中数学课程的重要教学方法 , 其不仅能提升 学生的课堂参与度 , 培养学生的数学素养 , 而且能提高数学课堂教学的实效性 。教师可 以将数学实验纳入教学计划中 , 并借助多样化的辅助教学资源 , 为学生搭建自主探究 、 自主实验的平台 , 以此来验证数学理论的真实性与权威性 。
关键词 : 初中数学 实验 教学策略
数学这门学科不仅是考验学生的逻辑推理能力 与分析判断能力 , 也对学生的理性思考能力提出了 更加严格要求 。尤其在学习数学概念 、定理 、公式 等基础知识的过程中 , 如果学生从感性视角出 发 , 则很难将这些基础知识运用到解题实践中 , 使得学 习效果大打折扣 。为避免这种情况出现 , 学生可以 采取数学实验这种科学 、严谨的理性论证方法 , 对 数学概念 、定理 、公式等理论知识进行 深 度 剖 析 , 以提炼和挖掘这些理论知识中所蕴含的关键信息 , 积极促进数学学习能力的快速提升 。
一 、借助命题实验 , 激活大脑思维
所谓命题实验 , 主要是指实验论证的内容需要 围绕所讲授知识点展开 , 学生通过自主实验 , 对某 一个数学概念 、数学定理或者数学公式进行验 证 , 以此来激活大 脑 思 维 , 促 进 逻 辑 推 理 能 力 快 速 提 升 。命题实验需要教师事先做好充分准备 , 授课前 先确定重点学习内容 , 再从这些内容中提取关键信 息作为实验主题 。 当实验主题确定后 , 需要对实验 过程中 使 用 的 工 具 、材 料 予 以 说 明 。 而 对 学 生 来 说 , 命题实验成功与否与知识理解程度存在密切关 系 , 如果学生没有抽出预习时间对内容进行简单学 习与理解 , 实验过程的完整性与有效性便会受到影 响 。为了提高实验成功率 , 学生应当利用 3~ 5分 钟时间 , 进行简单预习 , 对实验主题内容产生深刻印象 , 整个实验流程才能顺利展开 。
以 “平 面 直 角 坐 标 系 ”为 例 , 区 分 坐 标 系 内 的 四个象限是需要学生熟练掌握的重点知识 , 尤其在 判断四个象限的横纵坐标时 , 多数学生很容易混淆 四个象限内横轴与纵轴每 一 个坐标点的正负关系 。 教师可以将 “判定平面直角坐标系四个象限横纵轴 坐标值 ”作为实验主题 , 让学生通过实验论 证 , 加 深对平面直角坐标系知识的印象 。实验前 , 首先要 求学生准备好实验过程中所使用的工具与材料 , 比 如 , 直尺 、草纸本 、铅笔 、橡皮等 。然后 , 让学生 根据实 验 主 题 , 选 取 一 组 实 验 数 据 , 如 +8、 - 8、 +3、 - 3、 +12、 - 12等 。 确 定 实 验 数 据 后 , 学生应当严格遵照实验步骤 , 将这些数据添加到各 个象限当中 。 以学生甲为例 , 该学生利用直尺 、铅 笔绘制了一个横轴 x与纵轴 y。然后 , 分别在横纵 轴构 成 的 四 个 区 域 内 , 将 第 一 、第 二 、第 三 、第 四象限做 好 标 记 。 接 下 来 , 将 +8、 +3、 +12这 三组数据分别标记在 x轴与 y轴上面 。 同样方法 , 同学甲 将 - 8、 - 3、 - 12 这 三 组 负 数 标 记 在 第 二象限的 x 轴 上 面 , 将 +8、 +3、 +12这 三 组 正 数标记在 第 二 象 限 的 y轴 上 面 。 从 第 一 象 限 与 第 二象限的正负关系 , 学生可以直接推导出第三象限 的横坐标为负 、纵坐标为负 , 第四象限的横坐标为 正 、纵坐标为负 。
可见 , 利用命题实验来验 证 某 一 个 数 学 理 论 ,在巩固数学基础 、提高知识运用能力方面发挥着至 关重要的作用 。首先 , 在确定实验主题之后 , 学生 便明确了实验方向与目标 , 在这一 目标指引下 , 能 够快速进入实验探究状态 。其次 , 在实 验 过 程 中 , 学生往往将每一个实验步骤与所讲授知识点联系到 一起 , 理论联系实际能力得到了充分锻炼 。久而久 之 , 理性思考力也将上升到新高度 。最后 , 由于命 题实验的核心 思 想 是 帮 助 学 生 夯 实 数 学 基 础 , 因 此 , 在学生顺利完成实验任务的同时 , 脑海中所积 累的概念 、定理 、公式等基础知识也更加扎实 。
二 、小组合作探究 , 挖掘实验本质
借助小组合作力量开展数学实验活动 , 可以使 每一名学生的数学思维得到充分锻炼 , 究其原因是 每个学生看问题 、想问题的角度不同 。在实验过程 中 , 平时喜欢突发奇想的学生往往会将自己的新方 法 、新创意分享出来 , 这不仅会提高实 验 成 功 率 , 也会激发更多实验灵感 , 使学生能够从实验中汲取 更多知识养分 。基于这方面考虑 , 开展数学实验活 动前 , 教师首先将学生划分为 4个合作小组 , 并指 派一名学生代表担任小组长 , 专门对小组成员的实 验过程进行全 程 监 督 。 各 小 组 在 明 确 实 验 任 务 之 后 , 在小组长组织和带领下进入实验状态 。 由于实 验过程中会出现大量的数据信息 , 出于实验结果真 实性考虑 , 小组长需要对每一项数据进行记录和整 理 , 并通过小组协作讨论 , 提炼出最为精准 、最为 科学的实验结论 。
以 “勾股定理 ”知识点为例 , 该定理对任意直角三角形的三边关系做了细致描述 , 即 a2 +b2 = c2 (c为斜边 , a和 b为 直 角 边) 。 为 了 证 明 这 一 公 式 成 立 , 历史上 , 许多数学家采用了多种不同的证明方 法 , 如邹元治证明法 、赵爽弦图证明法 、总统证明 法 、梅文鼎证明法等 。教师应当给学生预留足够的 自主实验与自主操作时间 , 让学生通过数学实验来 验证勾股定理的确凿性 。为激发学生参与兴趣 , 可 以小组协作 , 要求各小组在规定时间内得出最终实 验结论 。例如 , 第一小组准备了以下实验材料 : 直 尺 、三角板 、卡尺 、铅笔与草纸本 。首先利用三角 板和尺子绘制一个直角三角形 , 其中 , 直角对应的边长分别为 a 和 b, 斜 边 长 度 为 c。 然 后 , 利 用 卡尺测量 a、b、c三边的长度 , 小组长负责记录实验数据 。确定三边长度后 , 学生可以直接利用勾股定理来检验实验结果 。在该实验中 , 第一小组利用测得的 a、b、c三个数据 来 验 证 勾 股 定 理 是 否 成 立 ,根据勾股定理公式 , 可以计算出 c边的平方与实际测量数据 相 等 , 即 该 小 组 学 生 的 测 量 结 果 是 a=8cm , b= 6cm , c= 10cm , 由 勾 股 定 理 公 式 可 知 ,102 = 82 +62 = 100。 通过该实验 , 第 一 小组利用勾股定理验证了直角三角形斜边长等于两条直角边长度的平方和的平方根 , 这也充分说明了勾股定理具有科学性与适用性 。
小组合作不仅调动了学生学习积极性 , 也使学生享受了整个实验过程所带来的乐趣 。 因此 , 教师应当充分发挥团队合作力量 , 在设计小组合作实验项目的同时 , 让每一名学生大脑思维都能够得到充分锻炼 。另外 , 当小组成员进入实验状态后 , 针对整个实 验 过 程 , 教 师 应 当 提 出 以 下 三 点 要 求 : 第一 , 小组成员之间应当形成默契的协作配合 关 系 ,针对实验过程 , 如果有不同意见 , 应当直接将自己的想法表达出来 , 再对实验过程进 行 改 进 。第 二 ,小组长应当清 晰 、 准 确 地 记 录 下 该 小 组 的 实 验 数据 。实验任务结束后 , 组织小组成员对实验数据进一 步予以分析和验证 , 以提高实验结论的准 确 性 。第三 , 当小组成员针对实验结论存在较大分 歧 时 ,小组长应当及时与教师沟通 , 以确定实验结论的正确性 。如果小组成员仍然对实验结论存在质疑 , 教师可以通过亲身演示 , 对实验结论进一 步予以验证和推敲 。这样一来 , 既可消除学生内心疑惑 , 也能够帮助学生熟练掌握更多数学理论 。
三 、借助数学实验 , 培养质疑精神
数学理论最大的特点是科学性与严谨性 , 而实验活动作为验证数学理论的有效路径 , 也是初中数学课堂较为常用的学习方法 。尤其在进入实验状态后 , 实验 原 理 、实 验 步 骤 很 容 易 激 发 学 生 探 索 欲望 , 一旦对某一个实验步骤产生质疑 , 学生急于解开未解之谜的心情越加迫切 。基于这方面认知 , 教师应当给学生提供足够的思考与自主探究时间 , 让学生从实验中提炼出更多质疑点 。如果大多数学生 质疑的问题存在相同之处 , 教师可以集中讲解 。这 种方法能够培养学生质疑精神 , 学生脑海中积累的 问题越多 , 对数学知识的理解程度也就越深 , 学习 数学的兴趣也会更加浓厚 。另外 , 数学实验往往可 以直观反映某一个数学理论的正确性 。在实验过程 中 , 学生对某一个数学理论会产生深刻印象 , 如果 实验结论与数学理论存在矛盾或者发生冲突 , 学生 能够准确判定出哪些实验结论是正确的 , 哪些实验 结论是错误的 。这就使学生的判断分析能力与逻辑 推理能力得到充分锻炼 。
以 “全等三角形 ”知识点为例 。其学习重点是如 何判定两个三角形全等 , 判定方法主要包括 “边边 边 、边角边 、角边角 、角角边 ”以 及 “直 角 、斜 边 、 边 ”定 理 。 在 学 习 过 程 中 , 学 生 发 现 , 判 定 全 等 三角形的方法缺少 “角角角与边边角 ”定理 。为了揭 开这一谜底 , 可以通过数学实验 , 来验证这两种方 法无法判定两 个 三 角 形 全 等 。 为 培 养 学 生 质 疑 精 神 , 引导学生对每一个实验步骤认真进行观察 , 并 随时将自己疑惑提出来 , 由教师对正确答案进行细 致讲解 。例如 , 学生在利用 “角角角 ”定理来证明两 个三角形是否存在全等关系时发现 , 草纸上画出的 两个三角 形 , 虽 然 三 个 角 的 度 数 相 等 , 但 是 , 每 一条边都可以无限延长 , 而重叠之后 , 两个三角形 并不全等 。在这种情况下 , 教师可以通过确凿的数 据予以 说 明 。 首 先 , 小 三 角 形 的 三 边 边 长 分 别 为 8cm、6cm、9cm , 三个角的 度 数 分 别 为 50°、60°、 70°, 而 大 三 角 形 的 三 条 边 的 长 度 分 别 为 16cm、 12cm、18cm , 三 个 角 的 度 数 分 别 为 50°、 60°、70°。从这组数 据 可 以 看 出 , 两 个 三 角 形 虽 然 三 个角的度 数 相 等 , 而 三 条 边 的 长 度 却 相 差 甚 远 。 因此 , 得出 “角角角 ”定理不成立的结论 。这种方法能够进一 步增强学生质疑意识 , 使学 生始终保持科学 、严谨的学习态度 , 这对数学成绩 提升将起到积极的促进作用 。为此 , 在进入实验状 态前 , 学生需要了解实验内容 , 并提炼出重点学习 内容 , 通过预习和巩固来理清实验思路 。其次 , 在 实验过程中 , 一旦对某一个实验步骤产生质疑 , 可 以对质疑问题进行整理 。在实验结束后 , 通过小组 探讨来消除内心疑惑 。如果学生难以探讨出正确结 果 , 则可以在教师的提示与引导下获取正确 答 案 。 最后 , 实验论证 的 过 程 实 际 上 也 是 深 度 思 考 的 过 程 , 学生只有 熟 练 掌 握 了 所 学 知 识 点 , 才 能 将 相 关数学知识与整 个 实 验 流 程 完 美 融 合 在 一 起 , 而 对实验过程产生的 质 疑 则 是 学 生 学 习 过 程 中 所 表 现出来的薄弱之 处 。 一 旦 问 题 得 到 有 效 解 决 , 学 生也会冲破学 习 瓶 颈 , 寻 求 到 更 多 解 决 问 题 的 方 法 。在这种情况下 , 学生的知识运用能力也将提升 到新高度 。
四 、结语
初中数学课堂融入数学实验后 , 学生学习兴趣被快速激发出来 。一旦进入实验情境 , 学生可以将平时所学数学知识与实验全过程融合在一起 。这不仅培养和锻炼了学生的知识运用能力 , 也为数学成绩提升奠定了坚实基础 。基于此 , 教师应当充分发挥数学实验的助学与促学作用 , 帮助学生掌握更多的数学知识 。
参考文献
[1] 赵丹妮 . 依托数学实验 , 助力思维生长[J] . 教学管理与教育研究 , 2022(4) : 58- 59.
[2] 高杰 . 数学实验教学中思维可视化的探索与实践[J] . 教学与管理 , 2022(26) : 33- 36.
[3] 玄甲峰 . 数学实验在初中数学教学中的运用[J] . 教育实践与研究(B) , 2022(Z1) : 57- 58.
关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！
文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/jiaoyulunwen/74927.html
