顾银丽
(如皋第一中等专业学校,江苏 南通 226500)
数学实验教学是以促进学生形成理性思维,在教学过程中不断验证数学猜想、归纳数学规律并以此解决数学问题的教学模式.教师应当借助该教学模式,加之合理的教学手段,构建能够活跃学生思维的数学课堂,促使学生综合素养、思维品质等得到充分培养.因此,教师应充分认识数学实验的重要性,并将其充分应用到中职数学教学中,在培养学生兴趣的同时,促进其观察能力、探究能力有效提升.
1 结合概念教学设计数学实验
概念属于思维的基本形式与基本单位,主要是指客观事物的本质属性及相互关系在脑海中的反映,有着层次性的特点.概念教学是数学课堂教学的重要组成部分,是帮助学生构建知识框架与体系的基础.教师依据概念教学设计数学实验,能够帮助学生清楚感知概念生成过程,进而深刻理解抽象概念,不仅能够提高教学质量,而且还能够节省授课时间,进而为学生后续学习奠定良好基础.
在中职数学教学中,概念教学主要是为了帮助学生理解数学内涵,中职数学概念与核心素养存在耦合关联性,其效果会直接影响学生的知识理解程度.但在以往数学课堂教学中,教师通常只重视数学概念的记忆,没有过多关注学生生成概念、发展概念的过程,学生只是单纯地对数学概念进行机械背诵,难以发展其思维与能力[1].在数学探究过程中,实验属于基本方法,这种直观的方法能够帮助学生理解抽象数学概念,不仅能够有效补充课堂教学,而且还能够培养学生观察能力,使其在实验过程中自然而然地生成数学概念.
2 结合动手实践设计数学实验
数学教学不仅要让学生获得数学知识,同时还需要让其体验获得知识的过程,从而掌握学习方法、思想方法、探究方法,使其在面对新问题时能够独立思考,并发现其中奥妙.但学生抽象逻辑思维能力偏弱,所以教师需要设计动手操作型数学实验,让学生在实际操作过程中完成数学探究,从而培养学生分析问题和解决问题的能力及推理能力、实践能力.数学实验对学生数学运用能力的提升有着积极作用[2].
例如,在学习“展开与折叠”时,主要目标是帮助学生了解立体图形表面展开图是哪种平面图形,哪些平面图形能够折叠为立体图形.在教学中,教师应当重视学生的自主探究与总结反思能力的培养,在数学实验中培养学生的数学核心素养.为此,教师创设数学实验,为其出示一个正方体:“你们还记得这个立体图形吗?你们对正方体的了解有多少?如果要沿某些棱将这个正方体剪开,使其表面展成一个平面图形,你们能够想象出表面展开图是什幺模样吗?”随后教师让学生在该实验中动手剪一剪正方体盒子:再根据学生已有的认知规律与已有经验来进行层层设疑、层层推理,教师可以将同桌二人分为一组展开数学实验,让学生展示自己剪开的正方体表面展开图,然后观察正方体展开有什幺不同,并让学生合情推理为什幺会有这种结果.学生最终可以在该数学实验中归纳出:根据不同的方式展开,同一个正方体也能够得到许多种不同的表面展开图.之后教师再引导学生分析同一个正方体能够展开出多少种平面图形,并对其进行归纳.学生从数学实验入手,进行层层推理与尝试,最终得出正方体表面有十一种不同的展开结果.第一类为“两排各三个”,展开方式仅有一种;第二类为“中间二连方,两侧各两个”,展开方式仅有一种;第三类为“中间三连方,两侧各一个、各二个”,展开方式有三种;第四类为“中间四连方,两侧各一个”,展开方式有六种.随后教师提出问题让学生实施归纳推理:“哪些图形沿虚线折叠后能够围成长方体?”这种数学实验方法让学生再次经历折叠与展开的过程,感知正方体与长方体展开图的区别,并在认知正方体表面展开图基础上,推理长方体表面展开图的特点,进一步巩固学生的初步空间观念.教师让学生归纳正方体与长方体的表面展开图规律与类型,然后以小组为单位来进行补充式发言,最后教师带领学生进行巩固强化:“这节课你们经历了什幺?收获了什幺?你们得到了什幺感悟?”通过这种数学实验的方法,能够促使学生更加深刻地理解所学知识,同时还能够最大程度地提高学生推理能力与归纳能力,提高学生合情推理的准确性.
在数学学习中,巩固知识、形成技能离不开学生的思考与实践,只有动手操作、亲自参与才能够获得更好的发展.随着新课程改革的深入推进,要求数学教师在设计数学实验时重点培养学生的创新意识及实践能力,并且结合教学内容积极开展数学实践活动,以此来持续提高学生的数学实践能力.实践性数学实验能够增强学生数学学习欲望,并锻炼其数学应用能力,通过加深对知识的理解与记忆,不断提高学生运用所学知识分析和解决问题的能力.
3 结合生活元素设计数学实验
教师在设计相关数学实验时,可在原有教学内容中深度挖掘带有生活化特征的因子,并将其价值进行进一步挖掘,同时从多个方面进行考虑,针对所学知识并结合学生的实际生活经验,来设计适当的数学实验,做到数学实验与实际生活的完美结合.这不仅有助于学生积累和丰富生活经验,而且还能加强其对数学应用的真实体验,提高其实践能力,从而有效落实陶行知提出的“知行合一”的教育理念[3].
例如,在学习“轴对称”时,这节课的重点是教会学生认识轴对称图形及轴对称图形证明.如果只是强制性地用公式来证明这些知识点,教学过程难免枯燥泛味,这时候就可以结合现实生活中的事物设计数学实验,使得学生能够更轻松理解轴对称知识.教师在上课前可以准备一些具有轴对称性的教学小道具,比如窗花、风车等,课堂教学开始时,教师可以设计数学实验:“同学们,今天我们来重点了解轴对称图形,同学们在日常生活中观察过那些物品是左右完全对称的呢?”这种数学实验能够以一个简单的问题把学生的思绪引领到现实生活中常见的事物上.思考是学习过程中的必要环节,当问题出现后,学生就需要思考与探索,从而发散思维,提升思考能力.通过数学实验教师应该引导学生在观察、实验、猜测、计算、推理、验证的探究过程中,学会用数学的眼光观察现实世界,学会用数学的思维思考现实世界,学会用数学的语言表达现实世界.在开拓数学视野后,拓展学生自主学习能力和探究能力.学生回答问题后,教师再次提出问题引导学生进行探究:“其实生活中对称现象无处不在,比如蝴蝶、天安门的城楼、剪纸等等.那幺怎样证明一个图形是轴对称图形呢?是用观察吗?”这种数学实验虽然没有时时提到生活,却处处离不开生活,在数学实验结束后,教师可在黑板上板书证明轴对称图形的理论知识:如果两个图形关于某条直线对称,那幺对称轴是任意一对对应点所连线段的垂直平分线.理论结束后,学生清晰地知道了轴对称图形的证明方法,但是能否熟练掌握,还需要加强练习,教师可让学生探究现实生活有轴对称性的物品,可分组去观察、探究,然后用课堂所学的理论知识去论证.教师在课堂上设计数学实验,并引导学生在生活中探究轴对称图形,能够深刻记忆轴对称图形的有关知识,有助于提高教学质量与水平.
在教学课堂教学中,教师通过设计数学实验,引导学生运用数学知识解决实际生活中的问题,这种应用型数学实验能够帮助学生感受到数学知识与生活的联系,对学生智力的开发有着积极作用.学生能够通过应用型拓展性数学实验养成随时随地运用数学知识的习惯,帮助学生应用所学知识分析问题、探索问题、解决问题,对提升学生数学应用能力有重要意义.
总而言之,数学实验是教师在数学学科育人中进行创新实践的教学模式,能够满足时代发展的需求,同时还能营造轻松和谐的课堂氛围,充分激发学生的学习兴趣,以此培养其形成良好的数学实验思维.因此,在实际教学过程中,教师应当根据学生实际学习情况与教材内容,引导学生进行深入思考,充分发挥数学实验的育人优势,帮助学生提高自身学习能力、数学素养与综合发展水平.
