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讓實(shí)驗(yàn)走進(jìn)數(shù)學(xué)課堂
一初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐與思考
摘要:有效數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)不能單純地依賴(lài)模仿與記憶,動(dòng)手實(shí)
驗(yàn)、自主探索與合作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
可以向?qū)W生提供充分從事數(shù)學(xué)活動(dòng)機(jī)會(huì),幫助他們?cè)谧灾魈剿骱秃献?/p>
交流中真正理解和掌握基本的數(shù)學(xué)知識(shí)與技能、數(shù)學(xué)思想和方法、是
搞好數(shù)學(xué)教學(xué)的根本保證。
正文:
長(zhǎng)期以來(lái),人們對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)的認(rèn)識(shí)就是概念、定理、公式和解題,
認(rèn)為數(shù)學(xué)學(xué)科是一種具有嚴(yán)謹(jǐn)系統(tǒng)的演繹科學(xué),數(shù)學(xué)活動(dòng)只是高度的
抽象思維活動(dòng)。但是,歷史表明,數(shù)學(xué)不只是邏輯推理,還有實(shí)驗(yàn)。
隨著新一輪課改的不斷深入,教師的教學(xué)觀念和方式都發(fā)生了很大的
變化,合作學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)等現(xiàn)代教學(xué)方式已廣泛用于中小學(xué)的課
堂教學(xué),取得可喜的成績(jī);其中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是最有效的教學(xué)方式。
筆者不避粗陋,就此方面談一下個(gè)人認(rèn)識(shí)。
一.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的概念及教學(xué)特點(diǎn)
著名數(shù)學(xué)教育家G?波利亞曾指出:“數(shù)學(xué)有兩個(gè)側(cè)面,一方面
它是歐兒里得式的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué),從這個(gè)方面看,數(shù)學(xué)像是一門(mén)系統(tǒng)的演
繹科學(xué),但另一方面,創(chuàng)造過(guò)程中的數(shù)學(xué),看起來(lái)卻像是一門(mén)試驗(yàn)性
的歸納科學(xué)?!苯逃铱涿兰~斯也認(rèn)為:學(xué)生不僅僅通過(guò)完整地感覺(jué)
現(xiàn)實(shí)來(lái)學(xué)習(xí),對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)這是一種新的活動(dòng),教一個(gè)活動(dòng)的最好方法
是演示,學(xué)一個(gè)活動(dòng)的最好方法是去做,在這整個(gè)活動(dòng)過(guò)程中,學(xué)生
應(yīng)該處于創(chuàng)造意識(shí)積極向上的狀態(tài),在參與中感受到發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣和需
要。
所謂數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)法,就是讓學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手操作,進(jìn)行探
究、發(fā)現(xiàn)、思考、討論、歸納等思維活動(dòng),最后獲得概念的理解或問(wèn)
題解決的一種教學(xué)過(guò)程。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以使學(xué)生體驗(yàn)和感悟數(shù)學(xué)的
兩個(gè)側(cè)面,可從某些方面讓學(xué)生親歷“數(shù)學(xué)發(fā)明創(chuàng)造的過(guò)程”,符合
人的認(rèn)知規(guī)律,有助于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念、規(guī)律及本質(zhì)產(chǎn)生過(guò)程的了解
和掌握;有助于學(xué)生對(duì)“數(shù)學(xué)源于生活,高于生活,又指導(dǎo)生活”的
理解;有助于培養(yǎng)學(xué)生自覺(jué)學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí);有助于激發(fā)學(xué)生
獨(dú)立思考和對(duì)數(shù)學(xué)的熱愛(ài);有助于培養(yǎng)學(xué)生分析、概括、歸納和數(shù)學(xué)
交流的能力,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的科
研精神。
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,提高數(shù)學(xué)應(yīng)用意
識(shí)并培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)認(rèn)識(shí)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。與物
理,化學(xué)和生物實(shí)驗(yàn)相比,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅需要?jiǎng)邮?,更需要?jiǎng)幽X,思
維量大是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本特點(diǎn)。直覺(jué)思維是數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的源泉,相似思
維是同化和認(rèn)識(shí)新知的好辦法。因而,思維性強(qiáng)也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本
特點(diǎn)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)直接體現(xiàn)教學(xué)的質(zhì)量、功能、效率?;钴S的信息
傳遞成效反映了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有開(kāi)放性、動(dòng)態(tài)性
二、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的基本環(huán)節(jié)
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的基本思路是:從問(wèn)題情境(實(shí)際問(wèn)題或數(shù)學(xué)
問(wèn)題)出發(fā),學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,設(shè)計(jì)研究步驟,在計(jì)算機(jī)(器)
上進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)規(guī)律、提出猜想、進(jìn)行證明或驗(yàn)證。根據(jù)這
一思想,教學(xué)模式一般主要包括以下五個(gè)環(huán)節(jié)。
(-)創(chuàng)設(shè)情境。創(chuàng)設(shè)情境是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的前提和條件,
其目的是為學(xué)生創(chuàng)設(shè)思維場(chǎng)景,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)要精心設(shè)計(jì),要有助于喚算起學(xué)生的積極思維數(shù)
學(xué)教學(xué)中,創(chuàng)設(shè)合適的問(wèn)題情境,應(yīng)注意以下兒個(gè)方面:(1)合理
運(yùn)用文字與動(dòng)畫(huà)組合。問(wèn)題情境呈現(xiàn)清晰、準(zhǔn)確,這是最基本的要求。
(2)具有可操作性便于學(xué)生觀察、思考,從問(wèn)題情境中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,
提出猜想,進(jìn)行探索、研究。(3)有一定的探索性問(wèn)題的難度要適
中,能產(chǎn)生懸念,有利于激發(fā)學(xué)生去思考。(4)簡(jiǎn)明扼要。創(chuàng)設(shè)情
境不宜過(guò)多,過(guò)于展開(kāi),用時(shí)也不要太長(zhǎng),以免沖淡主題,甚至畫(huà)蛇
添足。
(二)活動(dòng)與實(shí)驗(yàn)。這是這種教學(xué)模式的主體部分和核心環(huán)節(jié)。
教師根據(jù)具體情況組織適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)和實(shí)驗(yàn);數(shù)學(xué)活動(dòng)形式可根據(jù)具體
情況而定,最好是以2—4人為一組的小組形式進(jìn)行,也可以是個(gè)人
探索,或全班進(jìn)行。這里教師的主導(dǎo)作用仍然是必要的,教師給學(xué)生
提出實(shí)驗(yàn)要求,學(xué)生按照教師的要求,在計(jì)算機(jī)(器)上完成相應(yīng)的
實(shí)驗(yàn),搜集、整理研究問(wèn)題的相關(guān)數(shù)據(jù),進(jìn)行分析、研究,對(duì)實(shí)驗(yàn)的
結(jié)果作出清楚的描述。這一環(huán)節(jié)對(duì)創(chuàng)設(shè)情境和提出猜想兩人環(huán)節(jié)起承
上啟下的作用。
(三)討論與交流。這是開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)必不可少的環(huán)節(jié),也是培
養(yǎng)合作精神、進(jìn)行數(shù)學(xué)交流的重要環(huán)節(jié)。讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與到數(shù)
學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中去,對(duì)知識(shí)的掌握,思維能力的發(fā)展,學(xué)業(yè)成績(jī)的提高
以及學(xué)習(xí)興趣。態(tài)度、意志品質(zhì)都具有積極的意義。在學(xué)生積極參與
小組或全班的數(shù)學(xué)交流和討論的過(guò)程中,通過(guò)發(fā)言、提問(wèn)和總結(jié)等多
種機(jī)會(huì)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的條理性,鼓勵(lì)學(xué)生把自己的數(shù)學(xué)思維活動(dòng)
進(jìn)行整理,明確表達(dá)出來(lái)。這是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和語(yǔ)言表達(dá)能
力的一個(gè)重要途徑。
數(shù)學(xué)交流是現(xiàn)代數(shù)學(xué)教學(xué)中的一個(gè)新課題,把實(shí)驗(yàn)與交流結(jié)合起
來(lái)凸現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程,提倡學(xué)生使用計(jì)算機(jī)(器)可以為學(xué)
生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)提供便捷的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),并且學(xué)生使用計(jì)算機(jī)(器)做數(shù)學(xué)
實(shí)驗(yàn)的過(guò)程也是一條很好的數(shù)學(xué)交流途徑。
(四)歸納與猜想。歸納與猜想這一環(huán)節(jié)和活動(dòng)與實(shí)驗(yàn)、討論與
交流密不可分,常常相互交融在一起,有時(shí)甚至是先提出猜想,再通
過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。提出猜想是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié),是實(shí)驗(yàn)的高潮
階段;根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,尋找規(guī)律,通過(guò)合情推
理、直覺(jué)猜想,得到結(jié)論是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度的體現(xiàn),是
實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵環(huán)節(jié)。
(五)驗(yàn)證與數(shù)學(xué)化。提出猜想得出結(jié)論,并不代表實(shí)驗(yàn)結(jié)束,
還需要驗(yàn)證,通常有實(shí)驗(yàn)法、演繹法和反例法。
提出猜想是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一個(gè)重要步驟,目前開(kāi)展研究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)
生的創(chuàng)新意識(shí),開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能,需要猜想。但數(shù)學(xué)不能僅靠猜
想來(lái)行事,驗(yàn)證猜想是科學(xué)精神、思想以及方法不可或缺的關(guān)鍵程序,
是對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)成功與否的“鑒定”。教師有必要引導(dǎo)學(xué)生證明猜想或
舉反例否定猜想,讓學(xué)生明白,數(shù)學(xué)中只有經(jīng)過(guò)理論證明而得出的結(jié)
論才是可信的。
三、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的類(lèi)型
與傳統(tǒng)的物理、化學(xué)、生物實(shí)驗(yàn)相同,一方面,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)需要學(xué)
生通過(guò)動(dòng)手操作去探索,但另一方面,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)還更多地包括通過(guò)背
景資料的觀察、比較、分析、綜合、抽象和推理,得出或深層次理解
數(shù)學(xué)概念、規(guī)律及本質(zhì)。基于以上認(rèn)識(shí)和教學(xué)的實(shí)踐,我們可以把數(shù)
學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)歸納為以下三種形式:
1.操作性數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué).
操作性數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是通過(guò)對(duì)一些工具、材料的動(dòng)手操作,創(chuàng)設(shè)
問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生自主探索數(shù)學(xué)知識(shí)、檢驗(yàn)數(shù)學(xué)結(jié)論(或假設(shè))的教
學(xué)活動(dòng),這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)常用于與兒何圖形相關(guān)知識(shí)、定理、公式的探
求或驗(yàn)證.操作性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一般步驟是:教師提出問(wèn)題一學(xué)生實(shí)驗(yàn)
一觀察分析一猜想結(jié)論一交流校正一驗(yàn)證或證明。
如三角形全等判定條件的探索.
課前要求準(zhǔn)備好刻度尺、量角器、紙板、剪刀等.課堂上教師先告訴
學(xué)生今天要研究三角形全等的判定方法,然后請(qǐng)學(xué)生按以下程序操作
并思考.
(1)畫(huà)一個(gè)三角形,使三個(gè)內(nèi)角分別為40°,60°和80°,畫(huà)好
后將這個(gè)三角形剪下,與同學(xué)畫(huà)的進(jìn)行比較,它們一定全等嗎?
(不一定全等)
(2)再畫(huà)一個(gè)三角形,使三條邊分別為4cm,5cm和7cm,畫(huà)好
后將這個(gè)三角形剪下,與同學(xué)畫(huà)的進(jìn)行比較,它們一定全等嗎?
(3)猜想結(jié)論一有三邊對(duì)應(yīng)相等的兩個(gè)三角形全等;
(4)學(xué)生相互討論、交流,達(dá)成一致的意見(jiàn)。
由于這一判定方法是以公理形式出現(xiàn)的,所以只要學(xué)生認(rèn)可即
可.這時(shí),教師提醒學(xué)生每個(gè)同學(xué)得到的結(jié)論都一樣,這其實(shí)是實(shí)驗(yàn)
證明了結(jié)論的正確性.
操作性實(shí)驗(yàn)教學(xué)不是把數(shù)學(xué)知識(shí)直接告訴學(xué)生,而是通過(guò)學(xué)生動(dòng)
手操作、合作探究獲得的,這是一個(gè)主動(dòng)建構(gòu)的過(guò)程.在這一過(guò)程中,
通過(guò)動(dòng)手操作,把學(xué)生推到思維的前沿,把課堂交給了學(xué)生,給學(xué)生
參與實(shí)驗(yàn)、自主探索、合作交流的機(jī)會(huì),讓學(xué)生在自主的思維活動(dòng)中
去構(gòu)建新的認(rèn)知結(jié)構(gòu),這樣既加強(qiáng)了數(shù)學(xué)交流,又培養(yǎng)了合作精神.對(duì)
于三角形內(nèi)角和定理、SAS、ASA、AAS公理,圓的軸對(duì)稱(chēng)性、中心
對(duì)稱(chēng)性、旋轉(zhuǎn)不變性等內(nèi)容的教學(xué),都可以采用操作性實(shí)驗(yàn)教學(xué)法.
2.思維性數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué).
思維性是按照真實(shí)實(shí)驗(yàn)方式展開(kāi)的一種復(fù)雜的思維活動(dòng).思維性
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)對(duì)象的不同變化形態(tài)的展示,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題
情境,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用思維方式探究數(shù)學(xué)知識(shí)、檢驗(yàn)數(shù)學(xué)結(jié)論(或假設(shè))
的教學(xué)活動(dòng).
如等比定理的探索.
(1)假設(shè)有若干杯甜度(濃度)相同的糖水,經(jīng)過(guò)下面的操作后,糖水
的甜度(濃度)是否改變?
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
將兩杯糖水倒在一起后,糖水的甜度是否發(fā)生?
將三杯糖水倒在一起后,糖水的甜度是否發(fā)生?
將四杯糖水倒在一起后,糖水的甜度是否發(fā)生?
(2)直覺(jué)領(lǐng)悟,交流討論
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果(事實(shí)上無(wú)需動(dòng)手操作只需根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)判斷
即可)說(shuō)明了什么?(將任意杯糖水倒在一起后,糖水的甜度不變.)據(jù)此
能否類(lèi)比得出什么結(jié)論?若將a/b,c/d,…,m/n看作是倒前糖水的濃
度,則倒后糖水的濃度為(a+cd|-m)/(b+dHbn),即由a/b=c/d
=',,=m/n可得(a+c+…+m)/(b+d+…+n)=a/b=c/d="?=m/n(b+d
H-----HnWO)
(3)定理的證明(略).
無(wú)需走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,我們只是對(duì)上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作以簡(jiǎn)單分析,就能
使學(xué)生親歷等比定理的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程,幫助學(xué)生更深刻地理解等比
定理的含義,而且能讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)與生活的密切關(guān)系.
3.計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué).
計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指借助于計(jì)算機(jī)的快速運(yùn)算功能和圖形處理
能力,模擬再現(xiàn)問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生自主探索數(shù)學(xué)知識(shí)、檢驗(yàn)數(shù)學(xué)結(jié)
論(或假設(shè))的數(shù)學(xué)活動(dòng).計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)能為教學(xué)活動(dòng)提供并展示
各種與教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的情境,為抽象的數(shù)學(xué)思維提供了直觀模型,
為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供了豐富多彩的學(xué)習(xí)情境和有力的學(xué)習(xí)工具.
例如,在研究等腰三角形的性質(zhì)時(shí),可以讓學(xué)生利用《兒何畫(huà)
板》先作一個(gè)任意的AABC,并作出aABC的中線AD、高線AE、
角平分線AF,測(cè)量出AB、AC的長(zhǎng)(如圖1),然后拖動(dòng)點(diǎn)C,使
得AC=AB,學(xué)生會(huì)很直觀的發(fā)現(xiàn)AD、AE、AF互相重合(如圖2).并
且可以多次改變位置,實(shí)驗(yàn)結(jié)果都是一樣的,從而啟發(fā)學(xué)生從這個(gè)事
實(shí)去尋找證明等腰三角形性質(zhì)的方法,教師也擺脫了難以將性質(zhì)描述
清楚的窘境,使得等腰三角形的性質(zhì)不言自明。
從上例可以看出,在一定的問(wèn)題背景下,學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、觀察、
比較、歸納,親自經(jīng)歷數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,使得等腰三角形的性質(zhì)
這一數(shù)學(xué)知識(shí)很自然地納入到已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中,改變了以講授“現(xiàn)
成結(jié)果”為特征的傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)模式,體現(xiàn)了以教師為主導(dǎo),學(xué)生為
主體的教學(xué)原則。
四.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在素質(zhì)教育中的作用
1.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于學(xué)生加深對(duì)概念的理解
通常數(shù)學(xué)概念教學(xué)是教師給出概念,學(xué)生加以記憶,但學(xué)生往往
對(duì)其本質(zhì)屬性理解不夠,一知半解,更別提運(yùn)用了。
新理念就要求教師在概念教學(xué)中注重知識(shí)的生成,引導(dǎo)學(xué)生從已
有的知識(shí)背景和活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)出發(fā),提供大量操作、思考與交流的機(jī)會(huì),
讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)、推理、交流與反思等過(guò)程,進(jìn)而在增
加感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,幫助學(xué)生形成數(shù)學(xué)概念。
例如《相似的圖形》先通過(guò)觀察圖1三組圖形,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)
它們的關(guān)系——形狀相同,再通過(guò)多媒體課件把這三組圖形放大或縮
小,利用圖形的平移或旋轉(zhuǎn)等變化,使它與另一個(gè)圖形重合,讓學(xué)生
入親手去驗(yàn)證。最終使學(xué)生☆通過(guò)親身體驗(yàn)☆并真正理解“寸相似形”口的概念。
(1)(2)(3)
圖1
新教材圖形與變換是數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中“空間與圖形”領(lǐng)域的一個(gè)
主要內(nèi)容,努力體現(xiàn)運(yùn)動(dòng)變換的理念和思想。通過(guò)大量的試一試、做
一做、想一想等實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),盡可能多地讓學(xué)生主動(dòng)參與,親自動(dòng)
手操作,拓寬學(xué)生的思考與探索空間,從而更真切第理解概念。
2.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)原理
傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)忽略教學(xué)原理的來(lái)龍去脈,壓縮了學(xué)習(xí)知識(shí)的
思維過(guò)程,往往造成感知與概括之間的思維斷層,既無(wú)法保證教學(xué)質(zhì)
量,更不可能發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)策略。
新理念提倡重視過(guò)程教學(xué),在揭示知識(shí)生成規(guī)律上,讓學(xué)生自己
動(dòng)手實(shí)驗(yàn),自己去發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)原理,從而理解更深刻。
例如《正方形》一課:同學(xué)們,通過(guò)實(shí)驗(yàn),你們能否利用你手中
的矩形白紙裁出一個(gè)正方形?并請(qǐng)你把剛才所做的實(shí)驗(yàn)圖形表示出來(lái)
(如圖2),然后與學(xué)習(xí)小組的同學(xué)交流矩形與正方形之間的關(guān)系。
請(qǐng)學(xué)生演示說(shuō)明,教師再用多媒體演示。得出正方形的一種識(shí)別方法
有一組鄰邊相等的矩形是正方形。
圖2
教師通過(guò)啟發(fā)引導(dǎo)小組討論探究得到數(shù)學(xué)原理。并同樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)
得出正方形的另一種識(shí)別方法,并為最終得出并理解正方形的特征奠
定基礎(chǔ)。
3.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生找到解決問(wèn)題的途徑
數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,學(xué)生解題常常會(huì)因找不到突破口而困惑,即處
于“瓶頸”。此時(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)
現(xiàn)規(guī)律,獲得解題途徑。
例如圖3沿虛線折疊并剪下可得五角星,問(wèn)NOCD=()o
0
圖3
初看圖很多同學(xué)不知怎么解,其實(shí)只要用一張紙片實(shí)驗(yàn)一下,就
可以清楚地發(fā)現(xiàn)所求線段CD的位置,從而求出NOCD。這樣讓學(xué)生親
身經(jīng)歷了知識(shí)的形成與應(yīng)用過(guò)程,搞清了一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題,使學(xué)生感受
數(shù)學(xué)創(chuàng)造的樂(lè)趣,增強(qiáng)了學(xué)好數(shù)學(xué)的信心。
4.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生強(qiáng)化數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)
應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,是數(shù)學(xué)教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。發(fā)展
學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)之一。
例如,小明一家決定“五一”黃金周出去旅游。老師請(qǐng)同學(xué)們結(jié)
合實(shí)際根據(jù)各旅游公司報(bào)價(jià),請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)方案。又如學(xué)校開(kāi)展安全
周活動(dòng),可結(jié)合此活動(dòng)開(kāi)展課題實(shí)驗(yàn)《紅燈與綠燈》,使學(xué)生能利用
他們所學(xué)的抽樣調(diào)查方法,設(shè)計(jì)調(diào)查方案,查閱紅綠燈產(chǎn)生的有關(guān)背
景材料,以及相關(guān)交通法規(guī),并調(diào)查我國(guó)去年及我縣去年死于交通事
故的人數(shù),調(diào)查永安街英溪路口機(jī)動(dòng)車(chē)違章闖紅燈現(xiàn)象,學(xué)校千秋街
中興路部分時(shí)段的車(chē)流量,從真實(shí)數(shù)據(jù)中尋找答案,教師進(jìn)而啟發(fā),
讓學(xué)生進(jìn)行反思。
有些實(shí)際操作不可避免地讓學(xué)生遇到困難,通過(guò)教師的指導(dǎo),讓
理論的數(shù)學(xué)成為實(shí)踐的教學(xué),從而形成應(yīng)用意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí),達(dá)到素
質(zhì)教育的目的。
5.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力
學(xué)習(xí)的過(guò)程有時(shí)比結(jié)論更為重要,它能喚起探索與創(chuàng)造的歡樂(lè),
激發(fā)認(rèn)知興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī);它展現(xiàn)思路和方法,教人“會(huì)學(xué)”,幫助我們
提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種讓學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)探究過(guò)程,發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、新
信息、提出新問(wèn)題、解決新問(wèn)題的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。
例如學(xué)習(xí)《矩形》這一課,通過(guò)移動(dòng)平行四邊形,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀
察指定角從銳角到直角到鈍角的變化情況引入,并就直角時(shí)反復(fù)實(shí)
驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生得出矩形的性質(zhì),并引導(dǎo)學(xué)生逆向思維,探究對(duì)角線相
等的平行四邊形是怎樣的四邊形?再根據(jù)同學(xué)們的反應(yīng),因勢(shì)利導(dǎo),
層層深入。教師引導(dǎo)學(xué)生從問(wèn)題出發(fā),通過(guò)觀察,運(yùn)用歸納、類(lèi)比等
思想方法猜想,最后用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中認(rèn)真觀察、
大膽猜想、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、理論證明,從小養(yǎng)成科學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣,得出科
學(xué)的結(jié)論,使學(xué)生逐漸從學(xué)會(huì)走向會(huì)學(xué),從傳承走向創(chuàng)新。
綜上所述,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境中自主探索、
合作交流,親歷從直觀想象到發(fā)現(xiàn)猜想,然后給出驗(yàn)證及理論證明的
數(shù)學(xué)構(gòu)建過(guò)程,讓學(xué)生“看到了數(shù)學(xué)建造過(guò)程的腳手架,而不是簡(jiǎn)單
的現(xiàn)成品”.這正是“新課標(biāo)”所倡導(dǎo)的教育理念。計(jì)算機(jī)的介入,
使得數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有了質(zhì)的飛躍,其迅速的圖文處理功能,為抽象的數(shù)學(xué)
思維提供了直觀的動(dòng)態(tài)背景,使靜態(tài)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為時(shí)空的動(dòng)態(tài)過(guò)
程,使學(xué)生樂(lè)意并有更多的精力投人到現(xiàn)實(shí)的探索性的數(shù)學(xué)活動(dòng)中
去,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)必將會(huì)以其獨(dú)特的教育功能,在數(shù)學(xué)教育中呈現(xiàn)出
旺盛的生命力.
淺談新課程理念下的初中數(shù)學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)
摘要:數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是數(shù)學(xué)教學(xué)中重要環(huán)節(jié),這是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手
動(dòng)腦,觀察分析等能力的重要手段。是課堂教學(xué)的重要補(bǔ)充。
“有意義的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)不能單純地依賴(lài)模仿與記憶,動(dòng)手實(shí)踐,
資助探索與合作交流是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式”。純粹的數(shù)學(xué)知識(shí)是非
常抽象的,看不見(jiàn)而又摸不著,口頭的說(shuō)教是不能讓人心悅誠(chéng)服的,
給人的印象也是很膚淺的,不深刻的。做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)
數(shù)學(xué)的重要手段,學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中獲得了成功的體驗(yàn),使學(xué)生
建立了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心。對(duì)于開(kāi)發(fā)學(xué)生的智力,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力,
提高學(xué)生素質(zhì)有重要作用。
正文:
提起實(shí)驗(yàn)教學(xué),我們往往都認(rèn)為是物理化學(xué)生物等學(xué)科的問(wèn)題。
在傳統(tǒng)教學(xué)上數(shù)學(xué)基本上就沒(méi)做過(guò)什么實(shí)驗(yàn)。新課程標(biāo)準(zhǔn)指出:有效
的數(shù)學(xué)活動(dòng)不能單純的依賴(lài)模仿與記憶,動(dòng)手實(shí)踐,自主探索與合作
交流是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式。
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指通過(guò)創(chuàng)設(shè)實(shí)際情景或模擬現(xiàn)實(shí)條件,引導(dǎo)學(xué)生
通過(guò)親自參與,動(dòng)手實(shí)踐,自主探索,觀察,思考與合作交流等過(guò)程
中,提出問(wèn)題,探索解決問(wèn)題的方法的一種教學(xué)活動(dòng)。它創(chuàng)設(shè)了理論
密切聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程中蘊(yùn)藏著及其活潑的因素。它不
僅能活化學(xué)生學(xué)到的數(shù)學(xué)知識(shí),而且能引導(dǎo)學(xué)生像數(shù)學(xué)家那樣去研究
現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,探索實(shí)際問(wèn)題中所蘊(yùn)含的客觀規(guī)律及其相互聯(lián)系。讓學(xué)生
從實(shí)踐中學(xué)習(xí)科學(xué)的研究方法,掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。有助于學(xué)生終
身學(xué)習(xí)的發(fā)展,而且在實(shí)踐中建立起數(shù)學(xué)與實(shí)際生活的天然聯(lián)系,體
驗(yàn)到數(shù)學(xué)的有用和實(shí)際意義,有助于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
(一)加強(qiáng)數(shù)學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于創(chuàng)造新型的師生關(guān)系
俗話說(shuō),親其師才能信其道。良好的師生關(guān)系是一股巨大的教育
力量。師生關(guān)系融洽,教育就有成效;師生關(guān)系緊張,學(xué)生就會(huì)有對(duì)
抗情緒,上課不聽(tīng)講,懼怕,疏遠(yuǎn)教師。新的師生觀要求:教師應(yīng)成
為學(xué)生的朋友,與學(xué)生之間建立一種民主、平等的、和諧的伙伴關(guān)
系,這就要求教師對(duì)學(xué)生充分的理解、信賴(lài)、關(guān)愛(ài),沒(méi)有愛(ài)就沒(méi)有教
育,沒(méi)有愛(ài)就沒(méi)學(xué)習(xí),這是亙古不變的真理。
傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)方式是老師站在講臺(tái)上口干舌燥的講,學(xué)生在無(wú)
精打采的聽(tīng),師生雙方都感到很累,而且教學(xué)效果卻是不大明顯。經(jīng)
常聽(tīng)老師在上課后牢騷滿(mǎn)腹,在考試后大發(fā)雷霆,某某題我講了好兒
遍了,結(jié)果還是不會(huì)做,現(xiàn)在的學(xué)生真難教。時(shí)間一長(zhǎng),老師對(duì)調(diào)皮
的學(xué)生,成績(jī)差的學(xué)生愈加厭煩;有一種看到就夠的感覺(jué)。而學(xué)生呢,
也感到很疲勞、厭煩,甚至討厭某個(gè)學(xué)科到討厭某個(gè)老師;有的學(xué)生
說(shuō),一看到某某老師就頭疼,長(zhǎng)此以往,導(dǎo)致惡性循環(huán)。學(xué)生沒(méi)有了
學(xué)習(xí)興趣,老師沒(méi)有了教學(xué)激情。
在新課程理念下,作為學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和合作者的教
師,在引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“做數(shù)學(xué)”、“實(shí)踐數(shù)學(xué)”的過(guò)程中走到學(xué)生中間,
和學(xué)生平等的交流,在師生的互動(dòng)與合作中拉近了師生之間的距離。
變“師道尊嚴(yán)”為一種民主、平等的朋友關(guān)系,學(xué)生對(duì)老師有了親近的
感覺(jué),融洽了師生的關(guān)系。提高了學(xué)生對(duì)老師的親和力,使學(xué)生在和
諧與愉悅的情景下無(wú)形中增加了學(xué)習(xí)的動(dòng)力。
(二)學(xué)生在實(shí)踐數(shù)學(xué)的過(guò)程中培養(yǎng)和提高了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣
傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課程中,代數(shù)、兒何都是按照各自的學(xué)科體系,以直
線式的結(jié)構(gòu)發(fā)展,相互間的聯(lián)系不夠,并且過(guò)于注重代數(shù)、兒何各個(gè)
分支內(nèi)容的邏輯體系,而忽視了與學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系,從而導(dǎo)致學(xué)
生對(duì)數(shù)學(xué)理解的單一化傾向,缺乏數(shù)學(xué)應(yīng)用的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),數(shù)學(xué)應(yīng)用能
力低下,更別談起綜合運(yùn)用。數(shù)學(xué)教學(xué)與生活脫節(jié),學(xué)生感到學(xué)數(shù)學(xué)
知識(shí)無(wú)用,有的學(xué)生干脆對(duì)老師說(shuō)“學(xué)數(shù)學(xué)有什么用,除了考試哪里
能用到數(shù)學(xué)?還不如不學(xué)數(shù)學(xué)”.有時(shí)老師也難以給出合理的解釋.。
學(xué)生所學(xué)的內(nèi)容是枯燥的,抽象的,毫無(wú)現(xiàn)實(shí)意義的,學(xué)生又怎能
提起學(xué)習(xí)興趣呢?
直觀性強(qiáng)的教學(xué),不但能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,而且能
加深對(duì)概念的理解,激發(fā)學(xué)生掌握知識(shí),探索知識(shí)的奧妙的興趣,使
枯燥的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)為生動(dòng)活潑有趣的學(xué)習(xí)
數(shù)學(xué)的應(yīng)用是數(shù)學(xué)發(fā)展永恒的推動(dòng)力,只有認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的有用,
學(xué)生才會(huì)更加喜愛(ài)數(shù)學(xué)。
數(shù)學(xué)源與生活,服務(wù)于生活。數(shù)學(xué)知識(shí)是生活的高度概括和抽
象化。數(shù)學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際上是把抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)以具體的形象,生
動(dòng)活潑地展現(xiàn)出來(lái),通過(guò)數(shù)學(xué)的實(shí)踐活動(dòng),使學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)數(shù)學(xué)
知識(shí)由具體到抽象的過(guò)程,體會(huì)到數(shù)學(xué)知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用。學(xué)生的
知識(shí)不僅是通過(guò)傳授得到的,而是通過(guò)自己的實(shí)踐,主動(dòng)的體驗(yàn)和積
極的思考,逐步積累,逐漸建構(gòu)而成的。實(shí)踐出真知,學(xué)生在實(shí)踐運(yùn)
用中不斷的體會(huì)領(lǐng)悟。實(shí)踐體驗(yàn)又是創(chuàng)新的源泉,沒(méi)有實(shí)踐就沒(méi)有創(chuàng)
新。因此,加強(qiáng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程的理念,
充分體現(xiàn)了實(shí)踐應(yīng)用對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的發(fā)展價(jià)值。通過(guò)
“親身經(jīng)歷”這種實(shí)踐的過(guò)程,才能使學(xué)生對(duì)理論知識(shí)有了深刻的理
解,其對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng),學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力的發(fā)展,是課堂上
的純粹老師的傳授所達(dá)不到的。
(三)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生與他人合作的意識(shí)和習(xí)慣
新課標(biāo)提出“自主探索與和作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要方式”。傳
統(tǒng)的教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)學(xué)生獨(dú)立思考的個(gè)體學(xué)習(xí)方式,長(zhǎng)此以往,這種理
念下培養(yǎng)的學(xué)生獨(dú)立意識(shí)較強(qiáng),但缺乏一種與他人合作的意識(shí)和習(xí)
慣。而現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展很使得分工越來(lái)越細(xì),很多活動(dòng)僅憑一個(gè)人的
力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,這就需要彼此間的相互合作與交流。而數(shù)學(xué)中的
實(shí)驗(yàn)教學(xué)給學(xué)生提供了這種機(jī)會(huì)。它能給每一個(gè)學(xué)生最大限度的提供
自我展示的機(jī)會(huì),學(xué)生的自主性得以充分的發(fā)揮,同時(shí)一,學(xué)生在相互
合作與討論中取長(zhǎng)補(bǔ)短,都獲得不同程度的進(jìn)步;還培養(yǎng)了合作精神
與集體榮譽(yù)感,形成積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)氛圍。學(xué)生在評(píng)議、質(zhì)疑、辯論
中進(jìn)行反思,從而培養(yǎng)學(xué)生健全的人格,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。
(四)學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的參與,使各個(gè)方面的能力得到了提高
和發(fā)展
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)其主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,運(yùn)用數(shù)學(xué)的思想方
法研究解決實(shí)際問(wèn)題,而應(yīng)用知識(shí)的能力和應(yīng)用意識(shí)是不能僅憑教師
的講解來(lái)傳授的,它必須在相應(yīng)的實(shí)踐活動(dòng)中才能得到發(fā)展。只有通
過(guò)實(shí)踐才能培養(yǎng)實(shí)踐能力和應(yīng)用意識(shí)。除此之外,通過(guò)實(shí)踐還可以培
養(yǎng)學(xué)生的想象力,思維能力。例如,學(xué)生在進(jìn)行觀察,實(shí)驗(yàn)中,需要
細(xì)致敏銳的感知和觀察力,來(lái)獲得一些重要信息,從而培養(yǎng)了觀察能
力。通過(guò)設(shè)計(jì)一些測(cè)量方案,分析某些問(wèn)題的結(jié)果等,鍛煉和培養(yǎng)學(xué)
生的想象力和分析能力,在探究、歸納、概括和形成概念的過(guò)程中,
要進(jìn)行概括、抽象的邏輯思維和辯證思維,通過(guò)分析、比較、判斷、
推理等能培養(yǎng)邏輯思維能力(歸納能力,分析能力等);通過(guò)想象、
假設(shè)能鍛煉和發(fā)展想象能力,創(chuàng)造能力;在實(shí)際操作和學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)其主
要目的是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,運(yùn)用數(shù)學(xué)的思想方法研究解決實(shí)際問(wèn)
題,而應(yīng)用知識(shí)的能力和應(yīng)用意識(shí)是不能僅憑教師的講解來(lái)傳授的,
它必須在相應(yīng)的實(shí)踐活動(dòng)中才能得到發(fā)展。只有通過(guò)實(shí)踐才能培養(yǎng)實(shí)
踐能力和應(yīng)用意識(shí)。除此之外,通過(guò)實(shí)踐還可以培養(yǎng)學(xué)生的想象力,
思維能力。例如,學(xué)生在進(jìn)行觀察,實(shí)驗(yàn)中,需要細(xì)致敏銳的感知和
觀察力,來(lái)獲得一些重要信息,從而培養(yǎng)了觀察能力。通過(guò)設(shè)計(jì)一些
測(cè)量方案,分析某些問(wèn)題的結(jié)果等,鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的想象力和分析
能力,在探究、歸納、概括和形成概念的過(guò)程中,要進(jìn)行概括、抽象
的邏輯思維和辯證思維,通過(guò)分析、比較、判斷、推理等能培養(yǎng)邏輯
思維能力(歸納能力,分析能力等);通過(guò)想象、假設(shè)能鍛煉和發(fā)展
想象能力,創(chuàng)造能力;在實(shí)際操作和匯報(bào)結(jié)果的過(guò)程中,還能培養(yǎng)學(xué)
生的組織能力、合作能力以及語(yǔ)言表達(dá)能力等。如,可以讓學(xué)生自己
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,大家討論確定最佳方案等,這樣每一個(gè)學(xué)生都能利用
自己掌握的理論知識(shí),動(dòng)手操作,體驗(yàn)到成功的歡樂(lè)和科學(xué)的魅力,
從而對(duì)創(chuàng)造性思維的發(fā)展產(chǎn)生了積極的作用。
(五)現(xiàn)代信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合,為數(shù)學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了強(qiáng)
有力的工具
新課程標(biāo)準(zhǔn)指出“數(shù)學(xué)課程設(shè)計(jì)與實(shí)施應(yīng)重視運(yùn)用現(xiàn)代信息技
術(shù),特別要充分考慮計(jì)算器,計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式的影響,
大力開(kāi)發(fā)并向?qū)W生提供更豐富的學(xué)習(xí)資源,把現(xiàn)代信息技術(shù)作為學(xué)生
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問(wèn)題的強(qiáng)有力工具,致力于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,使
學(xué)生樂(lè)意并有更多的經(jīng)力投入到現(xiàn)實(shí)的,探索性的數(shù)學(xué)活動(dòng)中去”。
現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展為數(shù)學(xué)教學(xué)提供了展現(xiàn)豐富多彩的現(xiàn)實(shí)世界
和微觀世界的平臺(tái),它是課堂教學(xué)內(nèi)容變得豐富多彩,它對(duì)于數(shù)學(xué)實(shí)
驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展,提供了強(qiáng)大的功能和空間,特別是對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)
及其探究,創(chuàng)新能力的培養(yǎng),起到了很好的推動(dòng)作用。
現(xiàn)代信息技術(shù)與數(shù)學(xué)的整合與利用,符合數(shù)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)及學(xué)生的行
為心理特點(diǎn),充分利用計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì),創(chuàng)造數(shù)學(xué)情景,化抽象為直觀,
化靜態(tài)為動(dòng)態(tài),化繁為簡(jiǎn),使教師從大量的解釋說(shuō)明中解脫出來(lái)。有
效的改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式,提高教學(xué)效率,有力地推動(dòng)了數(shù)學(xué)的教與學(xué)
的發(fā)展。
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是數(shù)學(xué)教學(xué)中重要環(huán)節(jié),這是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦,
觀察分析等能力的重要手段。是課堂教學(xué)的重要補(bǔ)充。
“有意義的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)不能單純地依賴(lài)模仿與記憶,動(dòng)手實(shí)踐,資
助探索與合作交流是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式”。純粹的數(shù)學(xué)知識(shí)是非常
抽象的,看不見(jiàn)而又摸不著,口頭的說(shuō)教是不能讓人心悅誠(chéng)服的,給
人的印象也是很膚淺的,不深刻的。做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)
學(xué)的重要手段,學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中獲得了成功的體驗(yàn),使學(xué)生建
立了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心。對(duì)于開(kāi)發(fā)學(xué)生的智力,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力,
提高學(xué)生素質(zhì)有重要作用。
在新的課程理念下,課堂不再是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的唯一場(chǎng)所,世界充滿(mǎn)
著數(shù)學(xué),生活充滿(mǎn)著數(shù)學(xué),大自然也是我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的場(chǎng)所,徜徉在
綠色的風(fēng)景中也能學(xué)到數(shù)學(xué)知識(shí),而且是領(lǐng)悟特別深刻的應(yīng)用知識(shí)。
這可能是我們教師在傳統(tǒng)的教學(xué)中所沒(méi)有想到的吧。
談初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
【摘要】有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)不能單純地依賴(lài)模仿與記憶,動(dòng)
手實(shí)驗(yàn)、自主探索與合作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式。數(shù)學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生在“自主、探究、
合作”中親歷“數(shù)學(xué)發(fā)明創(chuàng)造的過(guò)程”。本文從數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的
關(guān)鍵、目的、重點(diǎn)、突破、方向、基礎(chǔ)六個(gè)方面入手,闡述了對(duì)
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識(shí)。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新教學(xué)模式信息技術(shù)整合
實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的基本方法之一,數(shù)學(xué)也不例外。不能設(shè)想,
所有的數(shù)學(xué)知識(shí)和方法都可以離開(kāi)實(shí)驗(yàn)而僅僅通過(guò)計(jì)算或推理
得到,所以數(shù)學(xué)教學(xué)離不開(kāi)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。那么,什么是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教
學(xué)呢?數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指恰當(dāng)運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,引
導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)踐、自主探索、合作交流,而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出猜想、
驗(yàn)證猜想和創(chuàng)造性解決問(wèn)題的教學(xué)活動(dòng)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于學(xué)
生對(duì)數(shù)學(xué)概念、規(guī)律及本質(zhì)產(chǎn)生過(guò)程的了解和掌握;有助于培養(yǎng)
學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí);有助于培養(yǎng)學(xué)生操作、分析、探究、歸納
和交流的能力。為了更好地開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),我認(rèn)為,作為一
名數(shù)學(xué)教師,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要有以下認(rèn)識(shí):
一、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵一一轉(zhuǎn)變思想觀念
1.數(shù)學(xué)需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。著名數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)教育家G.波利
亞指出:“數(shù)學(xué)有兩個(gè)側(cè)面,一方面它是歐幾里得式的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué),
從這方面看數(shù)學(xué)像是一門(mén)系統(tǒng)的演繹科學(xué);但另一方面,創(chuàng)造過(guò)
程中的數(shù)學(xué)看起來(lái)卻像一門(mén)實(shí)驗(yàn)性的歸納科學(xué)?!边@要求數(shù)學(xué)課
堂教學(xué)既要充分體現(xiàn)它的形式化、抽象化的一面,又必須重視數(shù)
學(xué)發(fā)現(xiàn)、數(shù)學(xué)創(chuàng)造過(guò)程中具體化、經(jīng)驗(yàn)化的一面。而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教
學(xué)可以讓學(xué)生體驗(yàn)和感悟數(shù)學(xué)的兩個(gè)側(cè)面,因而,數(shù)學(xué)教學(xué)離不
開(kāi)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。
2.要關(guān)注學(xué)生的主體參與。學(xué)生掌握知識(shí)的過(guò)程是學(xué)生個(gè)
體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的建構(gòu)過(guò)程,其中活動(dòng)是第一位的。對(duì)處于認(rèn)識(shí)發(fā)
展階段的學(xué)生來(lái)說(shuō),這種活動(dòng)開(kāi)始表現(xiàn)為外部活動(dòng),由于主體的
智力參與,使外部活動(dòng)過(guò)程內(nèi)化為主體的心理過(guò)程,產(chǎn)生個(gè)人的
體驗(yàn)。同時(shí)「活動(dòng)必須是學(xué)生主動(dòng)和積極進(jìn)行的,學(xué)生主體參與
的程度是教學(xué)成敗的重要標(biāo)志。因此,教師應(yīng)由知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)
變?yōu)榻虒W(xué)的組織者和引導(dǎo)者,讓學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)深層次地參與
教學(xué)過(guò)程,同時(shí),要致力于提高學(xué)生參與的積極性。
3.計(jì)算機(jī)不只是“教”的輔助工具。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速
發(fā)展,現(xiàn)代高新技術(shù)越來(lái)越表現(xiàn)為一種數(shù)學(xué)技術(shù)。要讓學(xué)生適應(yīng)
時(shí)代的要求,把以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)容整合
在一起,在教師的指導(dǎo)下,相對(duì)獨(dú)立地去進(jìn)行再發(fā)現(xiàn)與再創(chuàng)造。
因此,不能把計(jì)算機(jī)作為一般教具,而要發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),將它由“教”
具向“學(xué)”具轉(zhuǎn)化,由教學(xué)的輔助手段向掌握數(shù)學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化,由
學(xué)習(xí)知識(shí)向全面提高學(xué)生的素質(zhì)轉(zhuǎn)化,由單一的教法改革向課
程、教材、教法、評(píng)價(jià)的整體改革轉(zhuǎn)化。
二、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的一一培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂,是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭
動(dòng)力”,所以,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是數(shù)學(xué)教育的目標(biāo),而數(shù)學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種有效地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的方法與途徑。數(shù)學(xué)實(shí)
驗(yàn)教學(xué)中,問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè),能開(kāi)啟創(chuàng)新的大門(mén);數(shù)學(xué)知識(shí)的探
究,能開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的潛能;數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)現(xiàn),能煉就創(chuàng)新的慧眼;
猜想結(jié)論的交流,能激活創(chuàng)新的思維??傊寗?chuàng)新精神和創(chuàng)
新能力的培養(yǎng)貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中。
三、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)一一改進(jìn)教學(xué)模式
當(dāng)前教學(xué)中,許多教師仍使用單一講授的教學(xué)模式,“教師
講,學(xué)生聽(tīng)",缺少學(xué)生自主探究、合作討論等環(huán)節(jié),妨礙了學(xué)
生能力的培養(yǎng)與提高。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要特別注意不能“穿新
鞋、走老路”,應(yīng)把教學(xué)模式的改革作為研究的重點(diǎn)。眾所周知,
數(shù)學(xué)教育不存在一種固定的教學(xué)模式,它本身是一個(gè)開(kāi)放和創(chuàng)新
的過(guò)程,但在教學(xué)過(guò)程中依據(jù)教學(xué)思想和教學(xué)規(guī)律常會(huì)形成一些
比較固定的教學(xué)程序及其方法的策略體系,我們也可稱(chēng)之為模
式。對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式,我作了一些嘗試:
1.發(fā)現(xiàn)模式。它要求學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,利用材料,主
動(dòng)去探究、去發(fā)現(xiàn)。程序?yàn)椋簩?shí)驗(yàn)一探究一歸納一猜想一證明。
這種教學(xué)模式在教學(xué)中主要適用于概念、法則、公式、定理、公
理等知識(shí)形成過(guò)程的教學(xué)。
2.應(yīng)用模式。數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用是培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力的途徑與手
段,應(yīng)用模式的一般程序?yàn)椋簩?shí)際問(wèn)題一數(shù)學(xué)建模一模型求解一
實(shí)際問(wèn)題解決。
3.結(jié)構(gòu)模式。數(shù)學(xué)具有系統(tǒng)性的特征,數(shù)學(xué)的定義、公理、
定理、法則、公式等具有系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)模式就是利用這
個(gè)特征,進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)教學(xué)。經(jīng)常的,在一個(gè)問(wèn)題初步解決以后,
引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維,在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)放環(huán)境中,變化條件、變化
結(jié)論、尋求一題多解,一題多變,發(fā)現(xiàn)新的結(jié)論或共同規(guī)律。結(jié)
構(gòu)模式的教學(xué)程序?yàn)椋赫w結(jié)構(gòu)一部分研究一形成系統(tǒng)一整體結(jié)
構(gòu)。
教學(xué)模式反應(yīng)了教學(xué)的基本規(guī)律,但不應(yīng)當(dāng)成為教學(xué)的框
框,我們要注意多種教學(xué)模式的靈活與綜合應(yīng)用,從整體上優(yōu)化
教學(xué)過(guò)程。
四、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的突破一一運(yùn)用信息技術(shù)
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有三種形式:操作性數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、思維性數(shù)
學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)。以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)
在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用,是對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種突破。
1.為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供有力的支持。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速
發(fā)展,相繼出現(xiàn)了許多功能強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件平臺(tái)(如《Maple》、
Mathematical《兒何畫(huà)板》、《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室》、《TI圖形計(jì)
算器》等軟件),為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了有力的支持,使得數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)
有了質(zhì)的飛躍。其中《兒何畫(huà)板》更以其強(qiáng)大的功能,把較為抽
象的數(shù)學(xué)對(duì)象形象生動(dòng)化,使學(xué)生在動(dòng)態(tài)中認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)對(duì)象的不變
關(guān)系,為學(xué)生提供了一個(gè)“做數(shù)學(xué)”的虛擬實(shí)驗(yàn)室,在其中實(shí)現(xiàn)
觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)、驗(yàn)證、推理與交流等數(shù)學(xué)活動(dòng)。
2.變革學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生利用計(jì)算機(jī)
進(jìn)行自主探索、自主建構(gòu),建立自己的經(jīng)驗(yàn)體系,并在教師的指
導(dǎo)下對(duì)所發(fā)現(xiàn)的數(shù)學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行證明,形成自己的邏輯思維體系,
而學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方式也由聽(tīng)數(shù)學(xué)、記數(shù)學(xué)變?yōu)榱俗鰯?shù)學(xué)、研究
數(shù)學(xué)、發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)。
五、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方向一一整合數(shù)學(xué)課程
1.課程內(nèi)容的調(diào)整有利于數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與數(shù)學(xué)課程的整合。
新一輪基礎(chǔ)教育課程改革高度重視教材的優(yōu)化,加強(qiáng)了教材內(nèi)容
與學(xué)生生活及現(xiàn)代社會(huì)科技發(fā)展的聯(lián)系,因此,數(shù)學(xué)學(xué)科課程內(nèi)
容的調(diào)整和重新定位成為可能而且必要。比如說(shuō)一些新增的課程
內(nèi)容,如統(tǒng)計(jì)與概率、生活中的軸對(duì)稱(chēng)、圖形的平移與旋轉(zhuǎn)、視
圖與投影等,都可以作為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容。
2.信息技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與數(shù)學(xué)課程的整合。
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)恰處在以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代教育技術(shù)與數(shù)學(xué)教
材的交集部位,因此,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課程的整合是數(shù)學(xué)教育的
發(fā)展方向。
3.明確整合的意義。整合是通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)建構(gòu)一種理想的
學(xué)習(xí)環(huán)境,充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生在“自主、探究、
合作”中親歷“數(shù)學(xué)發(fā)明創(chuàng)造的過(guò)程”,認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的本質(zhì)。
六、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)一一培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)
由于數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是個(gè)“年輕”的課題,以前的學(xué)習(xí)中很少涉及
此類(lèi)問(wèn)題,現(xiàn)在要求學(xué)生自己進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)(在教師指導(dǎo)下),
學(xué)生往往不知所措,第一是學(xué)生難以設(shè)計(jì)出一套完整的實(shí)驗(yàn)方
案,在實(shí)驗(yàn)中提不出問(wèn)題,不善于歸納和形成猜想;第二是學(xué)生
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能不足一一這足以影響數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和
效果。因此,為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素質(zhì),首先要做到在教學(xué)中無(wú)論
是演示實(shí)驗(yàn)還是操作實(shí)驗(yàn)都盡可能給予學(xué)生設(shè)計(jì)、提問(wèn)、猜想、
操作、交流、評(píng)估的機(jī)會(huì),突出數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在能力培養(yǎng)中的載體功
能;其次對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)的演示操作過(guò)
程、實(shí)驗(yàn)的歸納和總結(jié)都要有意識(shí)地增加學(xué)生參與的程度;再次
是將課堂問(wèn)題“問(wèn)一答”變換為問(wèn)題的“設(shè)計(jì)一解決一應(yīng)用一再
設(shè)計(jì)一再解決一再應(yīng)用”的不斷總結(jié)提高的過(guò)程。
作為數(shù)學(xué)教師,我堅(jiān)信:每當(dāng)我們從數(shù)學(xué)的本質(zhì)特點(diǎn)和學(xué)生
的認(rèn)知特點(diǎn)出發(fā),運(yùn)用自然器材、數(shù)學(xué)模型、CAI等多種工具和
載體,通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)這種教與學(xué)的方式,去幫助學(xué)生完善認(rèn)知結(jié)
構(gòu),去幫助學(xué)生本質(zhì)地理解數(shù)學(xué)、認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)
造的能力時(shí)一,我們就把握住了數(shù)學(xué)教育的時(shí)代性、科學(xué)性,就深
入到了數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的核心??梢灶A(yù)見(jiàn),隨著課程改革的逐步深
入,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)必將會(huì)以其獨(dú)特的教育功能,在數(shù)學(xué)教育中呈
現(xiàn)出旺盛的生命力。
對(duì)信息技術(shù)環(huán)境下初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考
[摘要]隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,一場(chǎng)以多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)為
核心的教學(xué)革命正蓬勃興起,為全面實(shí)施素質(zhì)教育提供了現(xiàn)代化的教
學(xué)手段,信息技術(shù)與課程整合代表了現(xiàn)代科技與學(xué)校教育相結(jié)合的新
方向,借助計(jì)算機(jī)運(yùn)用CAI工具軟件制作課件開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),充
分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì),讓“靜態(tài)”的教學(xué)內(nèi)容“動(dòng)態(tài)化”,體現(xiàn)
了學(xué)生在“做數(shù)學(xué)”中為“學(xué)數(shù)學(xué)”的新理念,達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)
新精神和實(shí)踐能力的目的。誠(chéng)然,信息技術(shù)環(huán)境下的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探
討與研究就顯得更加重要與迫切。
[關(guān)鍵詞]信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式作用意義
一、信息技術(shù)下初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵
信息技術(shù)下數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的概念界定為:為獲得某種數(shù)學(xué)理論檢
驗(yàn)?zāi)硞€(gè)數(shù)學(xué)猜想,解決某類(lèi)問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)者運(yùn)用相應(yīng)的信息技術(shù),在數(shù)
學(xué)思維活動(dòng)的參與下,在特定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行的探索、研究活動(dòng)。
數(shù)學(xué)教學(xué)中的測(cè)量、手工操作、制作模型、教具動(dòng)漫演示等形式就是
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的形式,是為了幫助學(xué)生理解和掌握數(shù)學(xué)概念、定理以及演
示實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證結(jié)論為主要目的,現(xiàn)代數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是以信息技術(shù)下的
計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用為平臺(tái),結(jié)合數(shù)學(xué)模型,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中強(qiáng)
調(diào)學(xué)生的實(shí)踐與活動(dòng),采用不同的實(shí)驗(yàn)程序,設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)步驟,
充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題
的能力,是一種新型、值得提倡的數(shù)學(xué)教學(xué)模式。利用信息技術(shù)進(jìn)行
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅是開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)的一種有效方式,而且也為計(jì)
算機(jī)教學(xué)開(kāi)展提升了層次。引進(jìn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以創(chuàng)使一種“問(wèn)題一
-實(shí)驗(yàn)——交流——猜想——驗(yàn)定”的教學(xué)新模式。讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)
提供的數(shù)學(xué)技術(shù)支持下做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),利用小組合作學(xué)習(xí)或組織小組討
論,讓學(xué)生主動(dòng)參與發(fā)現(xiàn)、探究、解決問(wèn)題,從中獲得數(shù)學(xué)研究與情
感體驗(yàn),產(chǎn)生成就感,進(jìn)而開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代對(duì)創(chuàng)
新人才的需求與數(shù)學(xué)教育中忽視學(xué)生創(chuàng)造性能力培養(yǎng)的矛盾日益凸
顯,在信息技術(shù)下倡導(dǎo)研究性學(xué)習(xí),進(jìn)入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),與當(dāng)前社會(huì)
對(duì)數(shù)學(xué)教育的需求是一致的。
二、信息技術(shù)環(huán)境下數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
信息技術(shù)引入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),使課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,由此
引發(fā)了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的變化。經(jīng)過(guò)筆者近五年的新課程數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)
教學(xué)模式的收集與對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的理解,整合了信息技術(shù)的教學(xué)作用,
認(rèn)為信息技術(shù)環(huán)境下的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要存在著以下四種模式:
1、知識(shí)再現(xiàn)型
知識(shí)再現(xiàn)型數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)活動(dòng)過(guò)程的再現(xiàn),通過(guò)數(shù)
學(xué)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)知識(shí)的形成與應(yīng)用過(guò)程,從而理解數(shù)學(xué)知識(shí)的
形成意義,增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)的興趣,數(shù)學(xué)概念和數(shù)學(xué)規(guī)律大多是由實(shí)際
問(wèn)題抽象出來(lái)的,因而在進(jìn)行數(shù)學(xué)要領(lǐng)與規(guī)律的教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)重視對(duì)
其原型的分析和抽象,從實(shí)際事例或?qū)W生已有的知識(shí)出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生
對(duì)原型加以抽象、概括、弄清數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象形成過(guò)程,了解它們的
用途和適用范圍,從而使學(xué)生形成對(duì)學(xué)數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)所數(shù)學(xué)遵循的途
徑的認(rèn)識(shí),以初中數(shù)學(xué)“勾股定理”課堂實(shí)驗(yàn)為例,教師可先讓學(xué)生
閱讀有關(guān)勾股定理的起源及證明資料?(如畢達(dá)哥拉斯定理、華羅庚的
無(wú)字證明法、美國(guó)第20任總統(tǒng)的證明法等),再自主選擇某種證明方
法,借助幾何畫(huà)板或其他手段動(dòng)手再現(xiàn)歷史上勾股定理的證明方法。
這樣,使學(xué)生親身經(jīng)歷數(shù)學(xué)知識(shí)的建構(gòu)過(guò)程,提高了他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
2、規(guī)律驗(yàn)證型
規(guī)律驗(yàn)證型數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,即通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),運(yùn)用觀察、記
錄、分析等手段檢驗(yàn)數(shù)學(xué)概念或規(guī)律的真?zhèn)?。?shù)學(xué)知識(shí)具有較強(qiáng)的抽
象性和系統(tǒng)性,學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)或新結(jié)論時(shí),往往在心理上對(duì)新知
識(shí)的理解有障礙,使新知識(shí)不能夠很好地內(nèi)化到自己已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)
中,例如,對(duì)于數(shù)學(xué)中的某些公式和定理,單純通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方法
講授給學(xué)生往往效果不佳,而通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)新學(xué)知識(shí)加以驗(yàn)證,使
抽象的數(shù)學(xué)概念或規(guī)律具體化、直觀化、則能增進(jìn)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理
解。
3、問(wèn)題探究型
問(wèn)題探究型數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,在一定
的問(wèn)題情境中,通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、調(diào)查研究、動(dòng)手操作、表達(dá)與交流等
探索性活動(dòng),獲得知識(shí)、技能和情感態(tài)度的學(xué)習(xí)方式,探究性數(shù)學(xué)實(shí)
驗(yàn)教學(xué)的一般程序?yàn)椋簞?chuàng)設(shè)問(wèn)題情——確認(rèn)探究問(wèn)題——自主探究一
一協(xié)作交流——?dú)w納總結(jié)。該數(shù)學(xué)模式主要適用于概念、法則、公式、
定理、公理等知識(shí)形成過(guò)程的教學(xué)。例如,一位教師在講授“特殊平
行四邊形的性質(zhì)”時(shí),就采用了探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式:①溫故引新。
通過(guò)復(fù)習(xí)一般平行四邊形的性質(zhì),引出本課重點(diǎn)——探討特殊平行四
邊形的性質(zhì)。②確認(rèn)問(wèn)題。分為3個(gè)探究小問(wèn)題:角的變化得到矩形;
邊的變化得到菱形;邊角變化得到正方形;③自主探究。教師指導(dǎo)學(xué)
生利用《兒何畫(huà)板》探究上述三種變化得到的特殊平行四邊形的性質(zhì)。
④互相交流。同學(xué)之間將自己的探究結(jié)果互相共享,加以討論。⑤歸
納總結(jié)。教師與學(xué)生一起,總結(jié)得到特殊平行四邊形即矩形、菱形、
正方形的性質(zhì)。
4、聯(lián)系現(xiàn)實(shí)型
數(shù)學(xué)的發(fā)展與人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步息息相關(guān),數(shù)學(xué)在其發(fā)展的早期,
主要是作為一種實(shí)用的技術(shù)或工具,廣泛地應(yīng)用于處理人類(lèi)生活及社
會(huì)活動(dòng)中的各種實(shí)際問(wèn)題,而今,數(shù)學(xué)不僅廣泛應(yīng)用于自然科學(xué)領(lǐng)域,
而且也進(jìn)入了人文社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域。因此,數(shù)學(xué)課堂應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)造解決
現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的條件,讓學(xué)生學(xué)以致用,提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題
的能力。一般教學(xué)五一節(jié)包括:提出現(xiàn)實(shí)問(wèn)題——分析問(wèn)題、數(shù)學(xué)建
模——模型求解——實(shí)際問(wèn)題解決。例如:一位教師在教授“統(tǒng)計(jì)調(diào)
查”內(nèi)容時(shí),采用了如下的教學(xué)方法:①讓學(xué)生分組,自己提出感興
趣的調(diào)查問(wèn)題,如統(tǒng)計(jì)全班同學(xué)的愛(ài)好、哪門(mén)學(xué)科最受歡迎等;②分
析問(wèn)題,建立數(shù)學(xué)模型,提出解決方法;③分工調(diào)查,匯總結(jié)果,利
用扇形圖、條形圖進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;④形成調(diào)查報(bào)告,匯報(bào)調(diào)查結(jié)果。
三、信息技術(shù)下初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用
1、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)了良好的教學(xué)情境,激發(fā)了學(xué)生的興趣
創(chuàng)設(shè)良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境可從兩方面進(jìn)行,其一是創(chuàng)設(shè)變松和諧
的教學(xué)氛圍,利用小組合作,倡導(dǎo)教學(xué)民主,使學(xué)生有信心參與教學(xué)
活動(dòng),其二是創(chuàng)設(shè)有挑戰(zhàn)性的數(shù)學(xué)問(wèn)題情境,運(yùn)用現(xiàn)代化信息技術(shù)進(jìn)
行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),充分引起學(xué)生態(tài)度和個(gè)性情緒的良好的變化與
學(xué)習(xí)方式的最佳狀態(tài)。如教"軸對(duì)稱(chēng)圖形”時(shí),可通過(guò)組織學(xué)生進(jìn)行
小組剪紙實(shí)驗(yàn)、比拼在信息技術(shù)的下理下,展示給全班同學(xué),體驗(yàn)成
功的情感,產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
2、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了探究學(xué)習(xí)的平臺(tái),拓展了探究問(wèn)題的
空間。
在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師設(shè)置實(shí)驗(yàn)題目,組織學(xué)生小組實(shí)驗(yàn),在
信息技術(shù)的輔助下,將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納驗(yàn)證,通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作、觀察、
分析、探索、猜想,從而親身體驗(yàn)數(shù)學(xué)、理解數(shù)學(xué),由接受性學(xué)習(xí)變
為探究性學(xué)習(xí)。
3、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的源泉。數(shù)學(xué)理論的抽象
性,通常都有某種“直觀”的想法為背景,利用信息技術(shù)的計(jì)算機(jī)操
作,能把“直觀”引向“本質(zhì)”,了解它的變形與發(fā)展及其其它問(wèn)題
的聯(lián)系。如“三角形中位線”教學(xué),“勾股定理”教學(xué),若能利用數(shù)
學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)中能更深入、更扎實(shí)的掌握它們的本質(zhì)
數(shù)學(xué)知識(shí)。顯然數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維有著不可低估的
作用。
【案例】探討四邊形的“中點(diǎn)四邊形”的規(guī)律與性質(zhì)
1、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境
創(chuàng)設(shè)情境是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的前提和條件,其目的是為學(xué)生創(chuàng)
設(shè)思維場(chǎng)景,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)要精心設(shè)計(jì),要
有助于喚起學(xué)生的積極思維數(shù)學(xué)教學(xué)中,創(chuàng)設(shè)合適的問(wèn)題情境,應(yīng)注
意幾個(gè)方面:(1)合理運(yùn)用文字與動(dòng)畫(huà)組合。問(wèn)題情境呈現(xiàn)清晰、
準(zhǔn)確,這是最基本的要求。(2)具有可操作性便于學(xué)生觀察、思考,
從問(wèn)題情境中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,提出猜想,進(jìn)行探索、研究。(3)有一定
的探索性問(wèn)題的難度要適中,能產(chǎn)生懸念,有利于激發(fā)學(xué)生去思考。
如:在“幾何畫(huà)板”的支持下,可以在屏幕上給出一個(gè)動(dòng)態(tài)的四邊形,
它在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中忽而是凸四邊形,忽而是凹四邊形;四邊中點(diǎn)連線
組成的四邊形也是不斷變化的,可能是一般的平行四邊形,也可能是
特殊的平行四邊形。在這種情景下激起學(xué)生的興趣。
2、活動(dòng)討論與實(shí)驗(yàn)
學(xué)生借助教師制作的課件(或積件),在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行自主探究
或協(xié)作探究實(shí)驗(yàn)。不斷的變化四邊形的形狀,探究“中點(diǎn)四邊形”的
規(guī)律,實(shí)驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行。這是開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)必不可少的環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)
合作精神、進(jìn)行數(shù)學(xué)交流的重要環(huán)節(jié)。讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與到數(shù)學(xué)
實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中去,對(duì)知識(shí)的掌握,思維能力的發(fā)展,學(xué)業(yè)成績(jī)的提高以
及學(xué)習(xí)興趣,態(tài)度、意志品質(zhì)都具有積極的意義。在學(xué)生積極參與小
組或全班的數(shù)學(xué)交流和討論的過(guò)程中,通過(guò)發(fā)言、提問(wèn)和總結(jié)等多種
機(jī)會(huì)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的條理性,鼓勵(lì)學(xué)生把自己的數(shù)學(xué)思維活動(dòng)進(jìn)
行整理,明確表達(dá)出來(lái)。這是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和語(yǔ)言表達(dá)能力
的一個(gè)重要途徑。
3、猜想與歸納
通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索,學(xué)生大膽猜想:只要四邊形的對(duì)角線有一定的規(guī)
律,就能確定“中點(diǎn)四邊形”的形狀。歸納與猜想這一環(huán)節(jié)和活動(dòng)與
實(shí)驗(yàn)、討論與交流密不可分,常常相互交融在一起,有時(shí)甚至是先提
出猜想,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。提出猜想是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié),
是實(shí)驗(yàn)的高潮階段;根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,尋找規(guī)律,
通過(guò)合情推理、直覺(jué)猜想,得到結(jié)論是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度
的體現(xiàn),是實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵環(huán)節(jié)。
4、驗(yàn)證與數(shù)學(xué)化
提出猜想之后,并不代表實(shí)驗(yàn)結(jié)束,還需要驗(yàn)證,通過(guò)演繹推理
來(lái)驗(yàn)證猜想,或通過(guò)反例來(lái)否定猜想,是獲得正確結(jié)論的關(guān)鍵步驟。
最終得出“中點(diǎn)四邊形”的形狀及相關(guān)性質(zhì)。驗(yàn)證猜想是科學(xué)精神、
思想以及方法不可或缺的關(guān)鍵程序,是對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)成功與否的“鑒
7E。
總之,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生全員
參與,培養(yǎng)學(xué)生的良好習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新
精神,提高學(xué)生的實(shí)踐能力。
四、信息技術(shù)下數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)運(yùn)用的意義
以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用,是對(duì)數(shù)學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種突破,其意義有以下三點(diǎn):
1、為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供有力的支持
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展,相繼出現(xiàn)了許多功能強(qiáng)大的數(shù)學(xué)
軟件平臺(tái),如《兒何畫(huà)板》、“Z+Z”智能教育平臺(tái)、圖形計(jì)算器等,
為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了有力的支持,使數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有了質(zhì)的飛躍。這些軟件
把較為抽象的數(shù)學(xué)對(duì)象形象化、生動(dòng)化,為學(xué)生提供了一個(gè)“做數(shù)學(xué)”
的虛擬實(shí)驗(yàn)室,使學(xué)生在動(dòng)態(tài)中認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)對(duì)象的規(guī)律關(guān)系,在其中實(shí)
現(xiàn)觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)、驗(yàn)證、推理等數(shù)學(xué)活動(dòng)。
2、變革了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式
在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自主探索、自主建構(gòu),建立
自己的經(jīng)驗(yàn)體系,并在教師的指導(dǎo)下對(duì)所發(fā)現(xiàn)的數(shù)學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行證明,
從而形成自己的邏輯思維體系,同時(shí),學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方式也由聽(tīng)數(shù)
學(xué)、記數(shù)學(xué)變?yōu)榱俗鰯?shù)學(xué)、研究數(shù)學(xué)、發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)。
3、變革了傳統(tǒng)的教學(xué)方式
課堂教學(xué)由傳統(tǒng)的“傳遞——接受”式轉(zhuǎn)變?yōu)樵诮處熤鲗?dǎo)下以學(xué)
生為主體的教學(xué)方式,教師的作用不再僅僅是對(duì)已有的系統(tǒng)化數(shù)學(xué)知
識(shí)進(jìn)行講授,而更多的是對(duì)學(xué)生啟發(fā)性指導(dǎo)。
五、結(jié)束語(yǔ)
蘇霍姆林斯基說(shuō):“在人的心靈深處都有一種根深蒂固的需要,
這就是希望自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者,研究者,探索者”。在信息技術(shù)下的
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以向?qū)W生提供充分從事數(shù)學(xué)活動(dòng)機(jī)會(huì),幫助他們?cè)谧?/p>
主探索和合作交流中真正理解和掌握基本的數(shù)學(xué)知識(shí)與技能,數(shù)學(xué)思
想與方法,是做好數(shù)學(xué)教學(xué)的根本保證。在提供素質(zhì)教育的今天,我
們要審視傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)模式,深刻理解課程改革的理念,積極探索
使我們的數(shù)學(xué)教學(xué)水平和效益上一臺(tái)階。信息技術(shù)下的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
是一種迫切的科學(xué)需要,在教學(xué)中應(yīng)充分挖掘?qū)嶒?yàn)素材;運(yùn)用了《幾
何畫(huà)板》、“Z+Z”智能教育平臺(tái)、圖形計(jì)算器、幻燈片制作等優(yōu)秀軟
件平臺(tái),為學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)良好的環(huán)境,尋找更優(yōu)佳的教學(xué)模
式。
初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)探討
提要:本文探討了新課程背景下,初中數(shù)學(xué)教學(xué)模式的改變。通
過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課"問(wèn)題情景一數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)一課堂交流一課堂操作一課堂練
習(xí)”這種的學(xué)習(xí)模式。讓學(xué)生從“聽(tīng)”數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)方式,改變成教師
的指導(dǎo)下“做”數(shù)學(xué)。
關(guān)鍵詞:主體教學(xué)模式計(jì)算機(jī)啟發(fā)性實(shí)驗(yàn)課堂交
流抽象性與嚴(yán)謹(jǐn)性
新課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的概念理解與問(wèn)
題求解,哪一樣也離不開(kāi)學(xué)生的主動(dòng)參與。然而在以老師為中心的傳
統(tǒng)課堂上,學(xué)生的參與是有限的。在數(shù)學(xué)研究中,數(shù)學(xué)家在“做”數(shù)學(xué)
為,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生在聽(tīng)數(shù)學(xué),這兩者有本質(zhì)的區(qū)別。美國(guó)的數(shù)
學(xué)家對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)提出了疑問(wèn):“我們現(xiàn)在所教授的是我們正在做的那
種數(shù)學(xué)嗎?,,討論這個(gè)問(wèn)題是有積極意義的。它不僅涉及到傳統(tǒng)的傳
授數(shù)學(xué)知識(shí)的方式是否有效,是否能調(diào)動(dòng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積
極性,還涉及到數(shù)學(xué)教學(xué)能否有助于建立學(xué)生正確的數(shù)學(xué)觀并增強(qiáng)他
們的自信心。本人認(rèn)為現(xiàn)在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)的一個(gè)誤區(qū)是:衡量數(shù)
學(xué)課的質(zhì)量更多看中提教師的表演,而不是學(xué)生自身的參與。把CAI
引入數(shù)學(xué)課以后情況發(fā)生變化了嗎?從目前的情況看,基本上沒(méi)有
變。大多數(shù)課堂上,計(jì)算機(jī)的可利用只相當(dāng)于一個(gè)放相機(jī)輔助教師講
解演示,計(jì)算機(jī)所特有的交互性沒(méi)有發(fā)揮作用。學(xué)生還是看著在屏幕
聽(tīng)教師講,教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式?jīng)]有改變。值得注意的是現(xiàn)在
我們正在投入大量的人力物力開(kāi)發(fā)這類(lèi)軟件。比課本搬家式的軟件略
有進(jìn)步的只是增加了一些動(dòng)畫(huà),有的還插進(jìn)教師講課的片段,細(xì)想起
來(lái)這類(lèi)軟件完全可以用錄相片替代的??磥?lái)數(shù)學(xué)教學(xué)課件與軟件的設(shè)
計(jì)必須要考慮教學(xué)模式。
傳統(tǒng)教學(xué)在講授時(shí)一個(gè)難以克服的困難是缺乏學(xué)生足夠的活動(dòng)
與實(shí)驗(yàn),教師往往用自己的演講代替了學(xué)生自身的“建構(gòu)”過(guò)程。在課
堂上提供的思維材料十分貧乏。利用計(jì)算機(jī)恰恰可以彌補(bǔ)這個(gè)缺陷,
計(jì)算機(jī)能夠提供理想的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室,能夠滿(mǎn)足學(xué)生個(gè)別活動(dòng)與小組討
論的要求,也便于創(chuàng)設(shè)富于啟發(fā)性的教學(xué)情景。
舉個(gè)教學(xué)實(shí)例:
三角形相似的判定。這是一位教師的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課,學(xué)校是學(xué)生來(lái)
源較差的普通校。課程在每人一機(jī)的計(jì)算機(jī)教室進(jìn)行,上課前,教師
發(fā)給學(xué)生需要在課堂填寫(xiě)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,上面有實(shí)驗(yàn)課題、實(shí)驗(yàn)?zāi)?/p>
的、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、練習(xí)與作業(yè)。開(kāi)始,教師在相連的電視屏
幕上演示了兒種動(dòng)態(tài)的相似三角形,提問(wèn):“誰(shuí)能說(shuō)出什么是相似三
角形??jī)蓚€(gè)三角形一旦相似就具有什么性質(zhì)?”在學(xué)生回答出相似三
角形定義,以及相似三角形的對(duì)應(yīng)角相等對(duì)應(yīng)邊成比例以后,教師問(wèn):
“那么判定兩個(gè)三角形相似需要兒個(gè)條件、什么條件?”然后教師講,
這就是今天我們需要通過(guò)“兒何畫(huà)板”上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的問(wèn)題。教師詳
細(xì)交代了實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的填法之后,課堂
的大部分時(shí)間由學(xué)生在計(jì)算機(jī)上動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。首先學(xué)生被要求作4ABC
與ADEF,接著學(xué)生按實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的要求測(cè)算NA與NB的度數(shù),用
鼠標(biāo)調(diào)整角使這兩個(gè)角相等并觀察這兩個(gè)三角形是否相似,以后又測(cè)
算出兩個(gè)角的度數(shù)并調(diào)整角使之相等。在學(xué)生觀察出此進(jìn)兩個(gè)三角形
相似之后,他們又按實(shí)驗(yàn)步驟的要求測(cè)算各邊的長(zhǎng)并驗(yàn)證對(duì)應(yīng)邊是否
成比例。與傳統(tǒng)課堂不同,所有的學(xué)生都在全神貫注地進(jìn)行、觀察,
之后填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)后進(jìn)行交流,所有同學(xué)都能用數(shù)學(xué)
符及文字語(yǔ)言表達(dá)他們得到的結(jié)論。教師在組織了大家的將就之后及
時(shí)對(duì)表現(xiàn)好的學(xué)生了表?yè)P(yáng),并要求學(xué)生用當(dāng)堂等到的結(jié)果畫(huà)兩個(gè)相似
三角形。學(xué)生對(duì)這項(xiàng)任務(wù)非常積極,當(dāng)堂有好兒位同學(xué)用不同的方法
現(xiàn)出了不同位置的相似三角形。
這節(jié)課的一個(gè)突出特點(diǎn):學(xué)生的學(xué)習(xí)方式變了,他們不再象過(guò)去
一樣聽(tīng)教師講“現(xiàn)成”的幾何
,而是通過(guò)活動(dòng)自己獲取知識(shí)?!皢?wèn)題情景一數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)一課堂交流一
課堂操作懷練習(xí)”代替了過(guò)去的“聽(tīng)講一筆記一練習(xí)課堂教學(xué)的模
式由于引進(jìn)計(jì)算機(jī)發(fā)生了很大的變化。學(xué)生的主動(dòng)性與積極性得到了
發(fā)揮,同時(shí)經(jīng)過(guò)從學(xué)的經(jīng)驗(yàn)上升為理性思考的過(guò)程也變得有趣多了。
首先,學(xué)生從“聽(tīng)''數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)方式,改變成在教師的指導(dǎo)下“做”
數(shù)學(xué)。過(guò)去被動(dòng)地接收現(xiàn)成的數(shù)學(xué)知識(shí),而現(xiàn)在象“研究者”一樣去發(fā)
現(xiàn)探索知識(shí)。實(shí)踐表明,通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生對(duì)有關(guān)知識(shí)的印象比過(guò)去死
記硬背要深刻得多。同時(shí)由于學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察、猜想、驗(yàn)證、歸
納、表述等活動(dòng),他們不僅形成對(duì)數(shù)學(xué)新的理解,而且學(xué)習(xí)能力得到
了提高。
其次,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)縮短了學(xué)生和數(shù)學(xué)之間的距離,數(shù)學(xué)變得可愛(ài)有
趣了。人們普遍認(rèn)為數(shù)學(xué)之所以學(xué),是因?yàn)閿?shù)學(xué)的“抽象性”與“嚴(yán)謹(jǐn)
性”,而這正是數(shù)學(xué)的優(yōu)勢(shì)。正由于數(shù)學(xué)的抽象性,它才能高度概括
事物的本質(zhì),也才能在廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用。正由于數(shù)學(xué)語(yǔ)言和推理
的嚴(yán)謹(jǐn),不管自然科學(xué)還是社會(huì)科學(xué),當(dāng)從定性研究進(jìn)入定量研究時(shí)
都要求助于數(shù)學(xué)。那么數(shù)學(xué)就非得板起嚴(yán)肅的面孔,使人敬而遠(yuǎn)之
嗎?數(shù)學(xué)就不能深入淺出,使一般人容易理解嗎?現(xiàn)在計(jì)算機(jī)創(chuàng)設(shè)的
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)似乎開(kāi)辟了這樣一條新新路。通過(guò)“問(wèn)題情景——數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)
——課堂交流——課堂操作課堂練習(xí)''這種新的學(xué)習(xí)模式,學(xué)生可以
理解理解問(wèn)題的來(lái)龍去脈,以及它的發(fā)現(xiàn)及完善過(guò)程,從感覺(jué)到理解,
從意會(huì)到表述,從具體到抽象,從說(shuō)明到證明。一切都是在學(xué)生眼前
發(fā)生的,抽象得易于理解,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)煤锨楹侠怼?/p>
關(guān)于開(kāi)放探索性問(wèn)題,需要提供一個(gè)便于學(xué)生裝探試環(huán)境,有時(shí)
又需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)富于啟發(fā)性的問(wèn)題情景。有了計(jì)算機(jī)情況就和傳統(tǒng)教學(xué)大
不一樣了。提出同一個(gè)問(wèn)題:“順序連接四邊形各邊中點(diǎn)圍成什么圖
形?''在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示的效果就比過(guò)去靈活的多。在“幾何畫(huà)板”
的支持下,可以在屏幕上給出一個(gè)動(dòng)態(tài)的四邊形,它在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中
忽而是凸四邊形,忽而是凹四邊形;四邊中點(diǎn)連線組成的四邊形也是
不斷變化的,可能是一般的平行四邊形,也可能是特殊的平行四邊形。
在這種情景下我們可以給學(xué)生更多的思考空間,因?yàn)闉閱?wèn)題可以是非
常開(kāi)放的,我們可以通過(guò)設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生探究怎樣的條件將導(dǎo)
致何種結(jié)論。又如正方體的截面問(wèn)題,在屏幕上我們問(wèn):“設(shè)想一把
無(wú)比鋒的刀,猛地朝一個(gè)正方體的物體砍下去,截面是什么圖形?”
給學(xué)生留出猜測(cè)的時(shí)間之后,讓學(xué)生裝操作計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)可以用不
同的速度對(duì)此動(dòng)態(tài)模擬的圖景,顯示出不同形狀的截面,并由此引發(fā)
出一系列能激發(fā)學(xué)生興趣的有關(guān)截面的問(wèn)題。
當(dāng)然數(shù)學(xué)并非一切都要通過(guò)學(xué)生親自實(shí)驗(yàn),有的可以通過(guò)演繹推
導(dǎo),有的還要通過(guò)教師講解才能領(lǐng)會(huì)的更深更透。哪些適宜學(xué)生自己
上機(jī)實(shí)驗(yàn)?哪些只需看教師的演示實(shí)驗(yàn)就可以了?哪些根本無(wú)需實(shí)
驗(yàn)?這需要認(rèn)真研究。引入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)并不等于削弱教師的主導(dǎo)作用。
教與學(xué)的關(guān)系還是那句老話:學(xué)生是主體,教師是主導(dǎo)。所以光提數(shù)
學(xué)實(shí)驗(yàn)是不夠的,不必需強(qiáng)調(diào)“交流”,在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的交流。最終學(xué)
生要從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí),從理解到應(yīng)用,這就必需把數(shù)學(xué)作為語(yǔ)
言符號(hào)化的存儲(chǔ)在自己的大腦中。因此“口頭”到“筆頭”的表達(dá)與交流
必不可少。在交流的過(guò)程中,容易組織起不同意見(jiàn)的討論甚至爭(zhēng)辯,
教師也可以利用這個(gè)機(jī)會(huì)啟發(fā)誘導(dǎo)。教師對(duì)問(wèn)題的深刻闡述、機(jī)智的
解題策略設(shè)計(jì)、對(duì)學(xué)生規(guī)律性錯(cuò)誤的分析、對(duì)數(shù)學(xué)美的詮釋都是寶貴
的這些并沒(méi)有被數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)所取代,但只是在交流中這些才成為學(xué)生的
需要,也才能在數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮作用。在這種教學(xué)模式里,實(shí)驗(yàn)與交
流的完美結(jié)合突現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)形成的完整過(guò)程,這里既有教學(xué)的個(gè)別
化、小組的相互促進(jìn)協(xié)作學(xué)習(xí),又能利用全班集體環(huán)境的優(yōu)勢(shì)。在這
個(gè)模式中,從實(shí)驗(yàn)到交流的各個(gè)環(huán)節(jié),教師的主導(dǎo)作用都是十分突出
的,只不過(guò)對(duì)教師提出了更高的要求。不但需要掌握一定的現(xiàn)代教學(xué)
技術(shù),而且更需要有現(xiàn)代的教育觀念,堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)功底和精湛的教育
藝術(shù)??傊F(xiàn)代教育技術(shù)對(duì)教師提出了更高的要求,一支高素質(zhì)的
數(shù)學(xué)教師隊(duì)伍是21世紀(jì)對(duì)數(shù)學(xué)教育的最重要的需求。
素質(zhì)教育環(huán)境下的初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討
摘要:當(dāng)前,本文從教師如何貫徹創(chuàng)造教育理念、實(shí)施創(chuàng)新性教學(xué)
入手,對(duì)新課標(biāo)下的初中數(shù)學(xué)創(chuàng)新性教學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué)創(chuàng)新性教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究
2010年8月8日廣大初中數(shù)學(xué)教師通過(guò)開(kāi)展創(chuàng)新性教學(xué)的探索,
大力進(jìn)行創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能
力,無(wú)疑是貫徹《大綱》和新課標(biāo)之本。然而,我國(guó)當(dāng)前對(duì)初中數(shù)學(xué)
教師如何實(shí)施創(chuàng)新性教學(xué)的研究尚存在許多不足,體現(xiàn)在實(shí)施創(chuàng)新性
教學(xué)的改革觀念尚未真正普及,健全的理論體系尚未形成,普遍適用
的教學(xué)模式尚未建立,對(duì)已有的研究成果落實(shí)到教學(xué)實(shí)踐也有待于加
強(qiáng)。
一、初中數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀當(dāng)前世界數(shù)學(xué)教育呈現(xiàn)出“三個(gè)轉(zhuǎn)變”
的趨勢(shì),即從強(qiáng)調(diào)知識(shí)內(nèi)容的掌握向獲取知識(shí)的科學(xué)過(guò)程轉(zhuǎn)變,從強(qiáng)
調(diào)知識(shí)的單純積累向探求知識(shí)的方法轉(zhuǎn)變,從強(qiáng)調(diào)單科教學(xué)向不同學(xué)
科相互滲透轉(zhuǎn)變。而目前我國(guó)初中數(shù)學(xué)教學(xué)仍未擺脫應(yīng)試教育的傳統(tǒng)
模式,重“學(xué)會(huì)”教育,輕“會(huì)學(xué)”教育,從而扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新精
神和創(chuàng)新能力,也就出現(xiàn)了“應(yīng)付考試有余而創(chuàng)新能力不足”的教育
結(jié)果。二、初中數(shù)學(xué)實(shí)施創(chuàng)新性教學(xué)的必然性面對(duì)以知識(shí)經(jīng)濟(jì)為基本
特征的現(xiàn)代社會(huì)越來(lái)越注重人的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,初中數(shù)學(xué)教學(xué)
已不能僅限于知識(shí)的傳授,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì),特別是
創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。
創(chuàng)新性教學(xué)是在重視基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能教學(xué)的同時(shí).,以新課標(biāo)
為指導(dǎo),以素質(zhì)教育為核心,以學(xué)生為主體,以教材為載體,以課堂
為主陣地,以改革教學(xué)方法為突破口,通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的加工處理和
再創(chuàng)造,展現(xiàn)出數(shù)學(xué)知識(shí)的形成背景和過(guò)程,讓學(xué)生從熟悉的生活、
生產(chǎn)和其他學(xué)科的實(shí)際出發(fā),進(jìn)行觀察、比較、分析、綜合、抽象、
概括和必要的邏輯推理,得出數(shù)學(xué)概念和規(guī)律,使數(shù)學(xué)教學(xué)真正成為
思維活動(dòng)的教學(xué),讓學(xué)生學(xué)習(xí)到活的數(shù)學(xué)的精神、思想和方法。三、
初中數(shù)學(xué)創(chuàng)新性教學(xué)的內(nèi)涵創(chuàng)新性教學(xué)是創(chuàng)造教育對(duì)教學(xué)提出的具
體要求,是在創(chuàng)造教育基本原理指導(dǎo)下學(xué)科教學(xué)的表現(xiàn)形式,它是將
啟發(fā)式、發(fā)現(xiàn)式和其他有助于創(chuàng)造力開(kāi)發(fā)的方法用于各種學(xué)科的教
學(xué),并將教學(xué)內(nèi)容按促進(jìn)提高創(chuàng)新能力的方向改編,成為程序式的教
學(xué)載體,從而促進(jìn)課程改革的教學(xué)形式。針對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科和初中生年齡
的特點(diǎn),初中數(shù)學(xué)創(chuàng)新性教學(xué)就是在教學(xué)中尊重學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn),保
護(hù)學(xué)生的好奇心和求知欲,著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維和科
學(xué)態(tài)度,提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,為學(xué)生今后達(dá)
到更高層次的創(chuàng)新能力打好基礎(chǔ)。四、數(shù)學(xué)創(chuàng)新性教學(xué)的主要方法
1.啟發(fā)式教學(xué)法啟發(fā)式教學(xué)法是教師遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,激發(fā)學(xué)生的
求知欲和學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生積極開(kāi)展思維活動(dòng),主動(dòng)獲取知識(shí)的一
種教學(xué)法。它同“注入式教學(xué)法”是有根本區(qū)別的。教育家葉圣陶說(shuō):
“教學(xué),教學(xué),就是教學(xué)生‘學(xué)'”。
初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)很深地理解這個(gè)思想,使自己的教法設(shè)計(jì)緊緊
圍繞“使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和創(chuàng)造”這個(gè)中心。它的基本教學(xué)模式是“提
出問(wèn)題一分析問(wèn)題一解決問(wèn)題一理性歸納”,主要適用于證明、運(yùn)算
和應(yīng)用題的教學(xué)。實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)法,要求初中數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過(guò)程
中按“問(wèn)題解決”的形式設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程,設(shè)計(jì)一系列的問(wèn)題情境,提
出帶有啟發(fā)性的問(wèn)題,讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)創(chuàng)造性地解決實(shí)際問(wèn)題。
2.探究式教學(xué)法探究式教學(xué)法就是在教師的積極引導(dǎo)下,學(xué)生帶著自
己的問(wèn)題,運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí),通過(guò)實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)、想象、推理、領(lǐng)悟
等解決問(wèn)題的過(guò)程
在探究過(guò)程中,鼓勵(lì)學(xué)生合理假設(shè),合理猜想,仔細(xì)論證,認(rèn)真
評(píng)價(jià),回顧總結(jié),推而廣之,實(shí)踐運(yùn)用。這種教學(xué)法的基本模式是“創(chuàng)
新情境一分析探究一猜疑假設(shè)一論證評(píng)價(jià)”,主要適用于概念法則、
公式、定理、例題等知識(shí)形成過(guò)程的教學(xué)。它要求在例題的選擇和配
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