陳 琪

(西安交通大學(xué)蘇州附屬初級中學(xué) 215000)

生本教育具有突出學(xué)生、突出學(xué)習、突出合作、突出探究的特點，倡導(dǎo)教的少、學(xué)的多的教學(xué)理念，完全改變傳統(tǒng)教學(xué)課堂的模式，讓學(xué)生充分發(fā)揮主體地位，使其潛能得到發(fā)揮和拓展.數(shù)學(xué)實驗是數(shù)學(xué)教學(xué)的一種新形式，也是教學(xué)內(nèi)容的一部分，具備突出探究、突出合作的特點，符合生本教育理念.但部分教師缺乏對生本教育的認知，在數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中往往會忽略學(xué)生實踐主體，限制學(xué)生探究能力、解決問題能力的發(fā)展.因此，教師應(yīng)基于“生本立場”嘗試對初中數(shù)學(xué)實驗教學(xué)進行設(shè)計，讓實驗教學(xué)更能滿足學(xué)生學(xué)習需求，讓學(xué)生學(xué)習動力、學(xué)習潛能得到激發(fā)，最終實現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培育，及其數(shù)學(xué)水平和學(xué)習能力得到提升.

一、以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習興趣設(shè)計數(shù)學(xué)實驗

興趣是調(diào)動學(xué)生積極性的原動力，也是學(xué)生自主學(xué)習的調(diào)味劑.為了讓學(xué)生主動參與教學(xué)活動，教師應(yīng)利用數(shù)學(xué)實驗將理論知識和實踐操作相結(jié)合，來培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習數(shù)學(xué)的興趣.這樣不僅能幫助學(xué)生輕松理解和掌握數(shù)學(xué)知識，還能鍛煉其動手能力，使其發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的魅力與趣味，進而實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習興趣的培養(yǎng)，提升其數(shù)學(xué)學(xué)習自主性.

例如，在學(xué)習《軸對稱圖形》一課時，教師應(yīng)設(shè)計剪紙數(shù)學(xué)實驗.學(xué)生在日常學(xué)習生活中已經(jīng)接觸一些具有對稱性的物體，同時也對對稱現(xiàn)象有一定的感性認知，若選擇一些正方形、圓形、長方形來例舉，難以吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)其學(xué)習興趣，而剪紙具有復(fù)雜化、多樣化的特色，不同的剪法都可以得到不一樣的圖案，同時大多數(shù)剪紙圖案兼具對稱性，更容易吸引學(xué)生，還能為開展軸對稱圖形教學(xué)做好鋪墊.教師拿出一張彩紙，對折后在紙上描繪半個雪花的圖，并沿線剪下，讓學(xué)生猜一猜剪的是什么圖形，學(xué)生們都紛紛搖頭，這時教師將剪出圖形展開，發(fā)現(xiàn)原來是一個雪花圖.很多學(xué)生都覺得剪紙非常神奇，教師隨即用多媒體展示一些有創(chuàng)意的中國剪紙作品，并讓學(xué)生參考一些圖案(百合花、靈猴獻壽、五角春燕、山茶花等)，動手剪一剪，有的學(xué)生嘗試照著模樣剪，也有學(xué)生先在彩紙上描繪圖案，再一點一點減掉鏤空的部分，但是這樣剪紙方法都非常耗費時間.這時，教師讓學(xué)生觀察剪紙的圖案，并折一折發(fā)現(xiàn)這些圖形有什么特點.通過對折后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)左右兩邊圖案可以重合.教師隨即引出本節(jié)課的知識點，即對折后兩邊能重合的圖形，就是軸對稱圖形，圖形上折痕所在的直線就是對稱軸.教師指導(dǎo)學(xué)生重新動手剪紙，利用軸對稱圖形的特點，快速剪下一個十字形.最后，學(xué)生都能快速剪出一個十字形，也對軸對稱圖形的概念和特征有了深入的了解.通過設(shè)計一個具有趣味性的數(shù)學(xué)實驗，可以吸引學(xué)生的注意力，讓學(xué)生投入實驗活動中，有利于培養(yǎng)其學(xué)習自主能力.

二、以促進學(xué)生深度理解設(shè)計數(shù)學(xué)實驗

在學(xué)習一些抽象性數(shù)學(xué)知識時，學(xué)生通常對數(shù)學(xué)理論知識本質(zhì)的理解不夠深入，而一些學(xué)理基礎(chǔ)都是圍繞著數(shù)學(xué)本質(zhì)，同時數(shù)學(xué)本質(zhì)優(yōu)勢數(shù)學(xué)實驗的主要要素.為了解決學(xué)生在參與抽象性數(shù)學(xué)知識學(xué)習活動中一知半解的問題，教師應(yīng)圍繞學(xué)生深度理解來設(shè)計數(shù)學(xué)實驗，讓學(xué)生不僅要關(guān)注定義和概念，還要體驗、猜測、思考和交流，促進數(shù)學(xué)知識自然生成，以實現(xiàn)其深度理解，而不是靠表面解說來理解數(shù)學(xué)知識.

例如，學(xué)習《反比例函數(shù)》內(nèi)容時，以往教學(xué)中，教師是從所學(xué)的數(shù)量關(guān)系來抽象性解釋反比例函數(shù)，這讓學(xué)生只是囫圇吞棗接受反比例函數(shù)的定義，而并不能感受到反比例函數(shù)兩個變量之間的關(guān)聯(lián)，也無法理解“為什么是反比例函數(shù)”這一認知.因此，為了促進學(xué)生深度理解，教師應(yīng)設(shè)計一個“表格”——“表達”——“圖像”的數(shù)學(xué)實驗，促進學(xué)生學(xué)習經(jīng)驗和學(xué)科知識的結(jié)合.教師向?qū)W生提供邊長1厘米正方形網(wǎng)格的網(wǎng)格紙，指導(dǎo)學(xué)生在紙上設(shè)計一個面積為22平方厘米的長方形，可以自由討論，必須將設(shè)計的長方形的寬、長有序列舉出來，思考長和寬是否屬于函數(shù)關(guān)系？是什么樣的函數(shù)關(guān)系？待學(xué)生完成設(shè)計后，將設(shè)計的長方形剪下，并貼在一個直角坐標系中，將長方形任一頂角重合于坐標原點，頂角的兩條邊分別放在x軸、y軸的正半軸上，再用光滑的線連接另一個頂點.基于這個實驗，教師向?qū)W生講解反比例函數(shù)的特點，使學(xué)生充分認識到這個長方形為什么是反比例函數(shù)，進而實現(xiàn)知識心理構(gòu)建和生成，最終真正理解數(shù)學(xué)知識.這樣在數(shù)學(xué)實驗活動中，學(xué)生不僅動手設(shè)計，還理性思考，基于已有的經(jīng)驗和知識主動構(gòu)建新知識，實現(xiàn)真正的理解.

三、以增強學(xué)生創(chuàng)新思維設(shè)計數(shù)學(xué)實驗

創(chuàng)新思維是人類發(fā)展的重要能力，也是學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之一，而數(shù)學(xué)實驗是創(chuàng)新思維的生產(chǎn)機器，學(xué)生的創(chuàng)造力都根植于數(shù)學(xué)實驗過程中.因此，在初中數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中，教師應(yīng)圍繞增強學(xué)生創(chuàng)新思維來設(shè)計數(shù)學(xué)實驗，讓學(xué)生在實驗過程中主動推理、思考，并提出數(shù)學(xué)猜想，通過一系列動手實踐活動，產(chǎn)生新的知識點或新的想法.

例如，在開展《等腰三角形性質(zhì)》教學(xué)活動時，教師要求學(xué)生推導(dǎo)等腰三角形性質(zhì)，以數(shù)學(xué)實驗形式呈現(xiàn)，提供一些直角三角形、等腰三角形的紙片，提問學(xué)生：“同學(xué)們想一想要用什么方法通過折疊1次手中的等腰三角形紙片，就能得到兩個全等的直角三角形？”這樣就能催生學(xué)生的實驗，激發(fā)其創(chuàng)新思維.有的學(xué)生依據(jù)“兩個底角相等原理”嘗試折疊，其他學(xué)生根據(jù)“對稱原理”進行折疊.通過動手折疊和動腦思考，可以產(chǎn)生很多數(shù)學(xué)猜想，如“等腰三角形兩個底角相等，沿著邊長中線折疊可以得到兩個相同的直角三角形”、“等腰三角形底邊上的高或角平分線屬于對稱軸，沿著角平分線折疊也可得到兩個相等的直角三角形”，三角形底邊上的高可以形成兩個直角，沿著底邊上的高折疊就能得到兩個相同的直角三角形.這時，學(xué)生就能理解等腰三角形的底邊上的高、中線和頂角平分線三線合一的性質(zhì).這樣一來，學(xué)生能通過實驗過程增強創(chuàng)新思維，學(xué)會從新的角度思考問題，提出不同的猜想.

四、以深化學(xué)生應(yīng)用意識設(shè)計數(shù)學(xué)實驗

學(xué)以致用是學(xué)生必須具備的核心素養(yǎng)之一，只有學(xué)生學(xué)會將課堂上的知識應(yīng)用于解決實際問題，才能體現(xiàn)出數(shù)學(xué)學(xué)習的重要價值.在初中數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中，教師應(yīng)以實驗環(huán)境為載體，開展學(xué)生數(shù)學(xué)知識應(yīng)用訓(xùn)練，增強其應(yīng)用意識，有助于學(xué)生知識理解和認知構(gòu)建，促進教學(xué)效率的提升.因此，教師應(yīng)圍繞深化學(xué)生應(yīng)用意識來設(shè)計數(shù)學(xué)實驗，適當加入生活素材，讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系，意識到學(xué)習數(shù)學(xué)的意義和重要性，培養(yǎng)其應(yīng)用數(shù)學(xué)的習慣，進而深化其應(yīng)用意識，提高學(xué)以致用的能力.

例如，學(xué)習《概率事件》時，教師可以設(shè)計一個生活問題實驗：爸爸買了一盒蛋糕，小紅與小明都想吃，但是分了之后還剩最后一個，應(yīng)該給誰吃，能否幫爸爸做出決策？教師要求學(xué)生小組討論，每個小組提出一個解決方案.第一組提出通過做一道數(shù)學(xué)題來選擇，做對了就給誰吃，第二組提出采取擲骰子來決定更公平，這時，教師讓該組學(xué)生來說一說具體的方案，學(xué)生說：“可以拿出骰子，將其拋起，看最終的點數(shù)，若為奇數(shù)則給小紅，若為偶數(shù)則給小明”教師鼓勵學(xué)生通過親自實驗來評價這種方法是否公平，要求兩名學(xué)生一組，通過拋擲骰子來算出兩人能吃到蛋糕的概率，若概率一致，就表示該方法公平、可行.這樣一來，教師將生活問題引入教學(xué)中，設(shè)計一個生活化的數(shù)學(xué)實驗，意在引導(dǎo)學(xué)生形成應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識.為了進一步深化學(xué)生的應(yīng)用意識，教師在設(shè)計數(shù)學(xué)實驗時，應(yīng)考慮具有思維價值的數(shù)學(xué)應(yīng)用.例如，在“一元一次方程的應(yīng)用”教學(xué)結(jié)束后，學(xué)生通常認為這些知識不會應(yīng)用到生活中，只是用來應(yīng)付作業(yè)、練習和考試，為了糾正學(xué)生這樣的數(shù)學(xué)應(yīng)用觀念.教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生身邊日常生活的經(jīng)驗來設(shè)計數(shù)學(xué)實驗：在學(xué)校運動會中，班里的小東參與1500米長跑比賽，小東跑步速度每分鐘110米，而隔壁班的小樂的跑步速度是小東的2倍，在比賽中小樂位于小東前方40米處，算一算兩個人在多少分鐘后會相遇？在整個比賽過程中兩個人會相遇幾次？要求學(xué)生用一元一次方程解決這個問題，讓學(xué)生了解到方程式也能應(yīng)用于生活中，并鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力.通過將學(xué)生的生活經(jīng)歷與數(shù)學(xué)實驗相結(jié)合，不僅幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)，還注重學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，從真正意義上深化其應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決問題的意識，實現(xiàn)其學(xué)以致用能力的培養(yǎng)與發(fā)展.

總而言之，在數(shù)學(xué)教學(xué)改革中，數(shù)學(xué)實驗不斷發(fā)揮顯著的輔助作用，使數(shù)學(xué)教學(xué)逐漸向?qū)W生立場回歸.在數(shù)學(xué)實驗設(shè)計中，教師不能流于形式，追求一步到位，而是基于“生本立場”制定教學(xué)策略，圍繞學(xué)生好學(xué)來開展實驗活動.通過以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習興趣、促進學(xué)生深度理解、增強學(xué)生創(chuàng)新思維、深化學(xué)生應(yīng)用意識來設(shè)計初中數(shù)學(xué)實驗教學(xué)，可以更好地突出學(xué)生的主體地位，并提高其自主學(xué)習能力、創(chuàng)新能力、學(xué)以致用能力.