合理开展实验教学 促进有效数学学习

编辑: 逍遥路 关键词: 高中数学 来源: 高中学习网


【摘 要】《数学课程标准》强调:“好的数学教育应该从学习者的生活经验和已有的知识背景出发,提供给学生充分进行数学实践活动和交流的机会。”事实上,在新课程背景下,许多教师都意识到数学课堂要“放”,要让学生去进行数学实践活动和交流,但在实际教学中却又苦于没有一个恰当的探究方式,不敢“放”。数学实验就是一个非常适合“放”的载体,它可以借助一定的物质手段,创设问题情境,引导学生参与实践,自主探索、合作交流,从而发现问题、提出猜想、验证猜想和创造性解决问题。

【关键词】数学实践;数学课堂;数学实验

引言

数学实验是一种全新的教学活动,通过学生的操作、实验或试验,使学生从原有的知识中自然“生长”出新的知识,这一知识的生长过程是一种主动的探索过程,不仅使新知识找到了牢固的附着点,而且使认知结构在探索中得到发展。因此在一定程度上极大地促进了学生的有效学习,同时也提升了他们学习数学的能力。

一、数学实验教学能有效促进学生的数学理解

数学实验教学,可以超越传统数学语言的表达形式,帮助学生建立直观模型,加深学生对数学的体验,有利于观察和发现数学现象的本质,形成良好的知识结构。通过数学实验能够更好地揭示知识之间的内在联系,有效地促进学生的数学理解。

案例1:《菱形复习》的公开课,主讲老师发给每位学生一张2×4的矩形纸片,要求学生将纸片折成一个菱形。整堂课以学生围绕如何折菱形?如何判断所折的是菱形?怎样计算所折菱形的面积?如何比较菱形面积的大小?等等问题将学生的思维一步步引入深处。当一个问题解决后,新的问题又产生了,使学生的学习活动得以保持和继续。

这位老师设计这个实验操作的目的不正是想通过学生的实践、探索、思考和交流,将菱形的系统知识加以梳理,加以复习吗?我认为,这样符合由浅入深、由易到难的原则,能够更好地揭示平行四边形、菱形等知识之间的内在联系,使学生对相关知识的理解更为深刻。而教学中留足了空白,由空白而探究而创新,学生兴趣浓厚,而不同基础的学生也有不同的收获,学生的个性得到了尊重。

二、数学实验教学能培养学生的非逻辑思维能力

在数学实验中,由于学生是通过自己动手实验、充分尝试,并通过各种途径去思考、探索问题的,所以这样所获得的知识比起单靠教师讲解所获得的要深刻得多。在这个知识的形成过程中,学生非逻辑思维能力(猜想、合情推理、直觉等)也得到了非同一般的发展,这也完全符合现代数学教育以学生发展为主体目标的教育观念。

案例2:在《认识函数》教学中,可以让学生做一个钟摆实验,来体验函数的一一对应关系。课前准备:若干组实验器材,每组是一米长的摆线(每10cm一个结),一个单摆及记录单;提出问题,合作动手操作:教师把班级分为若干小组,每组四人,两人计数,一人操作,一人记录;让学生动手实验:(1)先固定摆线长为10厘米,把摆锤拉到任意位置放开(摆线拉直),让摆锤自由摆动,数出半分钟内摆锤摆动的次数(一个来回记作2次)。(2)改变摆线长度(每次增加10厘米),重复以上动作。(3)设计表格,把得到的数据整理到表格内,整理数据,由数据进行推理、猜想,得出属于自己的结论。(4)展示试验结果,交流感受体会。

在本例中,学生由于亲自动手操作,从一个旁观者和听众变成了一个参与者,因此更容易对实验结果、产生结果的原因、新的知识、新的学科以及新的方法等产生强烈的好奇心。而抽象性是函数教学的一个最显著特点,通过类似数学实验,就可以把抽象的结论寓于其中,使学生经历一个从具体到抽象的过程,对于学生理解有关数学知识是非常重要的。

三、数学实验教学能促进学生学习方式的转变

数学实验是学生根据教师布置的某些内容,在选定要学习或要解决的问题后,通过动手操作、实验或试验,主动探索后得到结论。这是一个变被动的接受学习为主动的建构过程,使学生在各种情境中进行建构学习、发现学习,为转变学生的数学学习方式提供了良好的环境。

案例3:在《三角形相似的判定》教学中,教师将其与信息技术整合。上课前,教师发给学生需要在课堂填写的数学实验报告,明确探究任务:判定两个三角形相似需要几个条件、什么条件?然后让学生分小组通过几何画板进行实验研究。课堂的大部分时间由学生在计算机上动手实验,按实验报告中的要求与实验步骤测算各个角度、各边的长并验证对应角是否相等,对应边是否成比例。所有的学生都全神贯注地进行实验、观察,之后填写实验报告。学生们在实验后进行交流,并要求学生用当堂得到的结果画两个相似三角形。学生对这项任务非常积极,当堂有好几位同学用不同的方法画出了不同位置的相似三角形。这节课的突出特点是学生的学习方式变了,他们不再像过去一样听教师讲“现成”的几何,而是通过活动自己获取知识。学生从“听”数学的学习方式,改变成在教师的指导下“做”数学。数学学习方式的转变使他们不仅形成对数学新的理解,而且学习能力得到了提高。

由此可见,数学实验是一种活动化教学,它能满足不同学生的需求,使不同学生在各自的能力基础上都得到较充分的发展。所以在教学实践中,我们要多多开展实验教学,以促进学生的有效数学学习。但需要指出的是:无论在数学实验中使用的教学媒体多么先进,不管它的功能如何完善,都不可能完全取代常规的讲授教学,数学实验的开展要合理、合情,不能为上数学实验课而设计数学实验。

【参考文献】

[1] 马玉斌.TI图形计算器让数学实验进入课堂教学[J].数学教育学报,2004年8月


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