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初中数学实验教学的现状与建议

来源: 发布时间:2017-09-07 浏览次数: 【字体:


初中数学实验教学的现状与建议

【摘要】:数学实验是新课程标准的一大亮点,以往的数学实验课教学模式仅仅局限于教师使用教具或计算机软件制作课件,缺少学生的参与。新课程标准强调教学中学生的参与度,数学实验课的重要性得到了重视,数学实验课的教学也提上了一个新的课题。分小组教学模式下,怎样有效的开展数学实验,使得实验课的教学既不简单地和以往数学实验教学模式重复,又与物理、化学、生物等理科性学科的实验课教学相区别。基于这一点的思考和研究,本文反思了目前初中数学实验教学所存在的问题,通过对理论的学习和实践的研究、总结,对初中数学实验教学的创新提出了可行性的建议。

 

【关键词】:实验教学、初中数学、问题、创新、建议

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一、反思目前初中数学实验教学存在的问题

1.数学实验过于形式化

教师在组织教学时应考虑教学目的,数学实验的目的是使学生亲历数学建构,逐步把握认识事物、发展真理的方式方法,培养创造能力和科学研究意识,提高数学素养。通过亲身实践,让学生体验科学家探究数学知识的过程,感受到所学的知识去解决实际问题的过程,在培养学生独立解决实际问题的同时研究能力也在一定程度上得到了提高。因而,数学实验不能仅仅是依葫芦画瓢,教师重在引导学生去设计实验、制作实验工具、体会实验过程带来的乐趣、培养探究的精神。 

2.实验过程单边化

数学实验是以学生为主体,但不意味着教师交出“权力”就是要对学生充分“放手”。一次数学实验教学如果既没有学生提出质疑,又没有教师的引导,那么这样的实验又有什么意义?究其原因,教师不能忘记自己“实验向导”的作用。

3.实验评价形式单一

数学实验的目的是让学生经历知识的产生、发展过程,体验数学知识应用于实际的乐趣,学会探究和创新。过程重于结果是数学实验的重要目的,因此,评价学生的实验成绩不能单看结果如何,如何操作才是关键。

4.小组合作制的建立与实验能否有效执行

在小组实验中,由于是异质分组,学习成绩较差的学生可能会处于茫然的跟随状态,自己根本不知道实验的原理,完全依赖他人来完成实验;相反,成绩较好的学生则在实验中处于领导位置,他们的想法决定了实验的方案,有的组甚至出现了一人说了算的情况。如何来改进这一现状?教师应如何指导才能使得实验在有效的合作中进行?又比如,在教学中教师如何设计问题推动实验的有序进行?对于不同进度的实验小组,应如何协调他们之间的关系,如何安排下一步的实验。

二、如何进行初中数学实验教学的创新

通过对理论的学习和实践的研究,如何进行初中数学实验教学的创新呢?主要用一下几点概括:

1.好的数学实验的内容是成功的前提

教师应根据学生的实际特点对实验进行开发、设计和实施。尽可能让学生能够自主设计实验的方案,亲手设计并制作实验工具,通过计算机的协助完成实验,得出实验的结果,并学会用小论文或实验报告的方式表达。实验的开发应把握好几个原则:

(1)以本为主原则

虽然说新课程是以开放性、创新性为价值取向的,新教材在编写过程中得到了大量的专家、学者的指导,凝聚了大量教育一线教师长期工作经验,是最能充分体现创新教育价值取向的课程资源之一,因此充分使用教材上编排好的实验是创新教学的首要原则。当然,可以对教材上已经给出的实验迸行改进或重新设计,以达到更好的教学效果。例如,测量学校旗杆的实验。实验方案的设计可以用多种初中数学实验教学的实践与探索方案进行,学生用尺,棒等工具,但多数的时候教师是不会让学生真正的去体验的,只是把过程阐述给学生,这样这个实验就失去了意义一定要让学生亲手去尝试

(2)趣味性原则

兴趣作为主体的一种内驱力,直接导致学生主动地去关注实验、完成实验、理解实验。例如,“测量建筑物高度”的实验,让学生们设计一种实验方案测量出所在教学楼的高度。又如课后的小实验“测量河面的宽度"等,学生们体现出极大的学习热情,同时对三角比的知识得到很好的巩固和应用,真正实现了益教于乐。

(3)简易性原则

限于初中学生的理论水平和操作技能。实验设计要尽可能采用操作性实验为主,并且采用较少的实验工具,激励学生去亲手制作模具。实验原理要在初中范围以内,但对于算法初步中提到的程序问题应尽可能少用。例如“测量建筑物的高度”中的实验工具的制作不仅让学生充满兴趣,而且还复习了初中的几何知识。使学生感到生活中有数学,数学来源于生活。

(4)科学性原则

教师在创新型实验设计上要保证不出科学性错误。同时在实验中要尊重实验事实。不要只关注与假设相符的实验数据或现象,而忽略观察收集那些与预期结果相矛盾的信息,这样往往失去了科学的态度和方法,进而由部分数据得出错误的实验。对于学生而言,重要的是实验的过程带给他们了什么,从实验中学习到了什么,实验的结果如何表达,以及应有的实验念度,并不仅仅为了追求实验的正确结果。因而,教师对学生的实验评价也应以实验过程为主。

(5)课内外相结合的原则

教师一方面要安排一定的演示实验,除了部分实验在课堂上进行,根据数学实验的特点,可以将学生从课堂中释放出来,组织学生课外实验,教师分阶段加以指导。如果有条件的学校可以建立数学实验室,实验室要完全对学生开放,培养学生主动做课外实验的意识。

(6)信息技术辅助的原则

信息化时代的实验教学,要充分利用信息技术的优势。在学习了函数之后,可以进行“函数在几何画板中”的数学实验,让学生通过计算机的辅助进行几何图形的处理,大大提高了学生对几何图形的感官,也培养了学生的空间想象能力,将两部分的知识串联起来,前后呼应。

2.扎实的数学基础知识是实验进行的基石

在实验进行过程中,不少实验需要较扎实的数学基础,比如在“制作管道”的实验中,不少学生根本不能求解出三角函数的相关系数,这显示了学生在这一方面知识和技能的欠缺。因而,开展数学实验的前提是学生要对相关的知识很熟悉,教师需要对学生这方面的知识作变式训练,在熟练掌握知识和技能的前提下开展实验。

3.采用启发式教学介绍初中数学实验中的实验方法和实验工具的制作

比如在“测量建筑物高度"的实验中,有测斜仪的制作。如果教师直接将测斜仪的制作方法告诉学生,就失去一个让学生探究和学以致用的好机会。为什么要这样制作测斜仪?塑料管和重锤的作用是什么?让学生从实验工具的制作中体验命题:“已知,那么的交角相等或互补”。启发式教学是实验教学开展过程中重要的教学方法,教师不能代替学生思考,只能给予学生适当的指导,指导时应启发学生的思维。

4.明确学生实验学习的目标,充分挖掘数学实验的教育功能

通过学生的实践,体验数学家探索数学结论的过程,从中学习探索的方法和精神;让学生了解中国古代数学学发展史上一些杰出的数学家的主要成就,振奋民族精神,如刘徽、祖冲之、祖呃、秦九韶等。

5.把握好理论和实践的结合,指导开展课外小实验和小制作,提高学生的思维能力和创新能力。比如在初中的立体几何教学中不少学生对空间想象能力有限,这时可以指导学生动手制作部分小的几何模型,如各个面都是等腰三角形的四面体是不是正三棱锥?许多学生不能理解,即使老师在黑板上作图还是很不理解,这时不妨指导学生亲自动手制作模具,很快学生就能理解。不仅如此,通过课外小实验小制作,学生的动手能力增强了,积极性和主动性也得到加强,还激发了创造性思维和探究能力。

6.充分挖掘数学与其他学科的桥梁作用

数学实验的教学能有效沟通物理、化学等学科的教学,使各学科的教学实现融会贯通。

7.建立正确的评价机制

美国课程理论学家斯塔弗尔比姆说:“评价的最终目的不是为了证明而是为了改进”。因此,实验教学评价机制应为过程性评价,更关注学生在实验中的种种表象。例如细心地记录学生实验中的某一个好的实验设计.一次优秀的实验报告,一组精确的实验数据,一个创见,一个小教具等,及时发现闪光点,及时反馈给学生,使每个学生都能认识到自己的优点,增强自信心,在原有基础上都有所进步。对于评价方式的确定可以从多个维度来考核,比如:是否自主设计实验方案?是否自己制作实验工具?实验报告是否由自己完成?是否积极促进小组目标的确定,并努力工作来实现目标?在表达自己的思想和观点时是否考虑他人的感受?对学习能力较弱的成员是否积极帮助其理解并学会实验的原理和过程?实验结果是否在合理的误差范围内? 

8.对于有条件的学校可以考虑建立“数学实验室”。教学需要情境,学生在特定的环境下能激发学习热情,同时对于初中的实验教学如果能借助计算机进行,可初中数学实验教学的实践与探索以形象的解决很多问题,比如函数部分的内容的引入,一方面教师可以让学生进行操作性实验(学生用一根线和笔作图),另一方面,学生可以借助计算机的描点作图同样能观察出曲线的特点。学生通过自己动手操作,理解更深刻。

 

 

 

作者:冯飞

 

 

 

 

 

【参考文献】:

[1]周松.数学实验成为数学课堂学习方式的思考.中学数学杂志(初中).2003.1

[2]张晓林,苏华荣.浅议中学数学实验课的教学原则.初中数学教与学.2007.9

[3]曲长虹.对数学实验教学的认识与研究.中学数学.2006.2.

[4]彭友霖,王蓉,沈艳.构建数学实验教学的思考.赣南医学院学报.2007.10

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