发展核心素养的数学实验课堂

河北省唐山市第四十九中学 朱静军

初中数学实验教学虽然不是一门专项独立课程，但是在初中数学教学中占据着极其重要的地位。数学实验教学是对数学理论知识教学的有效补充，数学实验能够将深奥抽象的数学原理、数学规律形象、直观地展现在学生面前，从而帮助学生降低理解门槛，带领学生逐步体会理解数学规律的一般探究步骤，帮助学生学会解决问题的方法、思路，久而久之，便能够促进学生数学学科核心素养的形成。各个初中数学教师要积极响应初中数学新教改理念的号召，以提升学生的学科核心素养为指导，结合学生的学习兴趣、学习情况，采取恰当有效的教学策略。

一、初中数学实验的意义及作用

1.化抽象为具体，降低学生的理解门槛

数学实验和物理、化学实验一样，都是通过具体的实物来演绎其背后隐含的自然科学规律和原理。在初中数学课堂上有很多数学理论知识都可以借助于数学实验，将其演绎得更加生动、形象，从而帮助学生降低理解门槛，促进学生对所学数学知识的消化与吸收。例如，在学习“轴对称图形”这部分内容时，教师可以先让学生观察一下我们的日常生活实际，让学生自己总结一下哪些常见的图形是轴对称图形。为了加深学生对“轴对称”这一概念的理解，教师可以带领同学们通过折纸、剪纸实验制作出精美的轴对称图形。这样通过亲自动手实践，要远比教师单方面讲授轴对称知识更见效。

2.激发学生学习兴趣，提高学生思维能力

教师在讲解数学理论知识的同时，一定要注意理论与实验的有机结合，这样才更加有助于激发学生的数学学习兴趣，从而引导学生深度思考、带领学生深度学习。例如，在学习完“相似三角形”这部分数学知识后，学生对于相似三角形的概念、证明、性质都有了一定的掌握。这时，教师可以拔高难度，让学生动手实践，试着将一个三角形剪成两个相似的三角形。这是对课本知识内涵与外延的深入挖掘与拓展，有助于培养学生的深度思维。

3.实现数学知识生活化教学

数学来源于生活，又高于生活。生活中由很多有趣的数学现象，当然，数学知识和数学原理也能够用于解决生活中的一些问题。例如，在学习完三角函数以后，教师可以让学生在中午课余时间，以小组为单位自主设计实验，测量操场上旗杆的实际高度。这样一来，学生就能够切身体会到数学知识的实用性，也有助于学生知识迁移及运用能力的形成。

二、应用数学实验提高学生数学学科核心素养的有效策略

1.生活化教学，激发学生的学习兴趣

教师在安排设计数学实验之前，一定要立足于生活实际，促进数学教学生活化，通过创设更多的生活化教学情境，帮助学生认识到数学知识的实用性，提高学生的知识迁移及运用能力。例如，在学习“数轴”这一抽象的数学概念时，要抓住数轴的三大基本构成要素，即“数轴原点”“单位长度”“正方向”。由于数轴是人们抽象模拟出来的数学模型，在现实生活中又无法找到真正的数轴。鉴于此，教师可以采用“观察温度计”这一生活化数学实验，帮助学生理解数轴的概念，帮助学生更好地去理解数轴的三要素。首先，教师可以让学生回家观察温度计，并用一只筷子做一个仿真的温度计。在课堂上准备一只温度计，让学生把自制的温度计与之对比，让学生总结不完善的地方。此时，教师要向学生提问：“温度计是否有刻度？刻度是否均匀？ 温度计刻度的顺序怎样？温度计上的刻度排列是否有方向性？”再将温度计“0”刻度线比作“数轴原点”，将刻度线比作“单位长度”。如此一来，学生便能够很好地理解数轴及其三要素的概念。

2.探究式教学，引导学生深入思考

以“多边形的内角和”为例，笔者作了如下探究性实验：

课前每组准备一把剪刀，给每组分发一组卡片，每组卡片包括四边形、五边形、六边形等多边形。

师：沿着对角线，可以把四边形剪成2 个三角形，所以四边形内角和为180×2=360°。那么可以把五边形按对角线剪成几个三角形？

生：3 个。

师：所以五边形的内角和为？

生：180×3=540°

师：同样的道理，六边形呢？n边形呢？

数学实验是数学课程体系中不可或缺的重要内容，务必高度重视。各个数学教师既要立足于数学课本实验，也要善于开发书本生成资源，积极联系生活实际，取材于生活，使之更好地促进学生核心素养的形成。