《数学课程标准》指出,数学学习内容应当是现实且有意义的,还应满足学生的挑战性,让学生在数学学习中体会到观察、推理、交流的乐趣。数学实验具有操作性和探究性的特点,初中生对于数学是很感兴趣的。因此,教师在教学过程中应改变传统教学模式,以新课程理念为指导,将数学实验运用于教学中,引导学生对实验进行探究、合作交流,并解决学生提出的相关数学问题。这种借助数学实验的教学模式不仅有利于将抽象的知识现实化,还有利于培养学生的实践能力和创新意识,对学生数学综合能力的提升也大有裨益。

一、借助数学实验,理解数学概念

关于数学概念教学,大多数教师并不重视教学技巧,往往只是将概念灌输给学生,不要求学生掌握概念的本质,这样的教学模式不利于学生对数学概念的理解,记忆也不够深刻,不利于学生后期的学习。针对这一情况,教师可以将实验教学引入初中数学教学中,用实验的方法将抽象的数学概念表达出来。这样学生可以亲眼见证数学概念的形成,同时还能运用观察、猜想等思维活动,提高学生的感性认识,自然对数学概念理解起来也更为清晰。

例如,“数轴”这一概念是初一新生必学的内容,但是这个概念十分抽象,学生理解起来有一定的困难。对此,笔者在教学这一概念之前先让学生观察温度计,并自己动手制作温度计。上课时,笔者为学生准备了一些实验室里的温度计,让他们将自己制作的温度计与标准温度计进行对比,接下来笔者提出了6个问题让学生回答:1.你们制作的温度计有没有刻度,尤其是有没有零刻度线?2.刻度是不是均匀的?3.刻度的标序是怎样的?4.能否在相邻两个刻度中再刻上更小的刻度?5.刻度排列有方向性吗?6.温度计能否更长,刻度更多?由于已经动手制作和观察过,这些问题学生基本都能回答上来。然后,笔者将温度计刻度进行延伸,抽象为一条向两方无限伸展的数轴,“数轴”这一概念由此产生。

这种以实验导入概念的方法十分有效,不仅让学生理解了数轴,而且感受了数轴的产生过程。通过将标准温度计和自制温度计进行对比以及回答教师的提问,学生掌握了数轴三要素,为以后的学习打下了基础。

二、借助数学实验,培养数学思维

初中数学传统教学中,大都是教师直接将知识、定理等灌输给学生,并没有注重知识原理的介绍。长此以往,学生的主观认识、感知与概括能力都会被削弱,思维的发散性也会减弱。更有甚者,学生一直处于对知识似懂非懂的阶段,感知与理性思维断层,数学综合能力无法得到发展。但如果借助数学试验教学,将概念的性质、定理等结合起来,让学生在实验过程中揭示数学规律,学生的数学思维能力自然会得到提升。

例如,在教学菱形的性质“菱形的对角线相互垂直平分,并且每一条对角线平分一组对角”时,教师可以引入折纸实验,让学生将菱形纸片进行折叠,在折叠过程中感知对角线的相互关系。在这种教学模式下,学生能够自己动手证明菱形性质的正确性,对概念的疑惑和不解也就消失了。在上述案例的教学中,设计这样的教学实验不仅能培养学生的动手能力,还能让学生的思维得到发散,进而在整个学习过程中提高学生的数学核心素养。

三、借助数学实验,引导数学应用

学以致用是初中数学学习的又一目标,学生通过数学学习,树立独立的数学应用意识,提升自己的数学应用能力。将实验融入数学教学中能够有效培养学生的数学应用能力,这要求教师对教学内容融会贯通,设计合理的实验,为学生提供一个高效的实验训练平台。

例如,在学习“相似三角形的应用”相关知识时,教师可以设计一个让学生测量学校旗杆高度的实验。教师可以先为学生提供一些实验工具,如卷尺、标杆等,然后让学生自己想办法测量。再如,在学习了求弧长公式后,教师可以让学生在环形操场上标出400m、800m的起点和终点。这些实验虽然运用到的数学知识十分简单,但具有很强的操作性,学生在操作过程中解决问题的能力得到了提升,实践操作技能也得到了提高。

总而言之,在初中数学教学中, 教师应结合教学内容,将测量、手工操作、数学模型等实验融入其中,让学生在一个良好的探究氛围中学习。同时,教师还应引导学生在实验过程中主动探究,将抽象的数学知识以实验的方式展现出来。