核心素养视域下的初中数学实验性教学

■张 银

课堂是落实核心素养的主阵地，观察身边的初中数学课堂教学，依然存在教学方式单一、学生主体地位得不到落实的现象。笔者通过对这些教学异相的分析，加之实践凝练出基于核心素养的初中数学实验性教学，以实验性数学学习促进教与学方式的变革，形成与常规教学相融合的初中数学学习方式，构建高效课堂。

一、初中数学实验性教学的内涵

初中数学实验性教学是指为解决某种数学问题、获得某种数学结论、验证某种数学猜想而运用一定的物质手段，在特定的实验条件下所进行的一种数学探索活动，从而进一步把这种探索活动的方法、经验、精神等，自觉内化为学习数学的一种思维方法，成为学生学习数学的一种主要方式。此数学实验与大学数学重视的“思想实验”不同，其以“物质实验”形式存在；也与物理和化学的科学实验不同，是数学思维的辅助工具，并不能代替数学推理证明。它提倡的是学生亲自动手操作，重视让学生经历观察、操作、猜想、验证的体验过程，从而充分调动学生学习的积极性、主动性，让学生获取知识，形成技能，培养核心素养。

二、初中数学实验性教学的过程性策略

1.选择工具，进行操作观察。

初中数学实验性学习的前提是“做”数学，其离不开动手操作，离不开实验工具。工具来源于自己动手制作、现成教具、软件等。有了合适的工具，学生便可以根据课题目标，进行操作，通过观察，获得感性认识，形成直觉，培养想象力，为下面的实验做好铺垫。

案例1苏科版数学教材九年级上册“圆内接四边形对角互补”探究实验。

实验工具：装有几何画板软件的计算机。

实验内容：（1）打开几何画板，作☉O，在☉O上依次取四个点A、B、C、D，并顺次连接。

（2）顺次选中A、B、C 三点，点击“度量”菜单下的“角度”，量出∠A 的度数。同理，量出∠B、∠C、∠D 的度数，观察猜想，四边形ABCD 的四个内角之间有何关系？

（3）拖动点A、点B，看结果如何变化。

信息技术融入初中数学课堂，几何画板成为学生学习数学的有力工具，在感性认识的基础上利于激发学生探索研究数学的积极性和主动性，利于学生发现、猜想、验证问题，利于培养学生的创造力和创新精神。

2.提出猜想，引发数学思考。

在学生操作、观察、思考，获得直观感知的基础上，自主提出猜想，这个环节是整个实验学习过程的关键，对培养学生的猜想能力、合情推理能力至关重要，也利于培养学生发现问题的能力，引发学生的数学思考。

案例2苏科版数学教材七年级上册“用字母表示数”探究实验。

用同样大小的两种不同颜色的正方形纸片，按照如下的方式拼正方形。

思考：第1个图形有1个小正方形。

第2个图形比第1个图形多几个小正方形？

第3个图形比第2个图形多几个小正方形？

第10个图形比第9个图形多几个小正方形？

第100个图形比第99个图形多几个小正方形？

第n个图形比第（n-1）个图形多几个小正方形？

你还有什么发现？

教学时，教师可以设计问题串，提高数学实验的思维含量，引发数学思考。从简单的图形开始观察，提出猜想，探索规律。通过这个数学实验，学生能提升自己的数感和符号意识。

3.讨论交流，走向深度学习。

在学生自主独立思考、产生猜想后，教师要及时组织学生讨论，让学生在交流中产生思维的碰撞，升华猜想；要帮助学生勇于呈现形成概念、揭示定理、发现方法的过程；要善于发现学生对实验独到的见解，引导学生走向深度学习，进行高阶思维训练。

案例3苏科版数学教材七年级上册“展开与折叠”探究实验。

把一个正方体表面沿着棱剪开，你能得到哪些平面图形？先猜想，再剪一剪，与同伴交流。你能把得到的图形分类吗？

分类如下——

①222型：中间两个面，只有1种基本图形。

②141型：中间一行4个做侧面，上下两个各作为上下底面，共有6种基本图形。

③231 型：中间一行3 个做侧面，共3 种基本图形。

④33 型：中间没有面，两行只能有一个正方形相连，只有1种基本图形。

在充分讨论的基础上将图形分类，学生经历这样“悟”的过程将有利于他们对分类思想的进一步认识，走向深度学习，培养核心素养。

三、初中数学实验性教学的实践意义

笔者在多年的教学实践中，通过对初中数学实验性教学的模式的研究，个案的探索，理性地总结出操作流程的规律。这不仅表现为一种教学方法，更是内化成了师生教与学的一种思想，填补了数学教学相关研究的空白，提供了初中数学教学可借鉴的经验，具有较强的前瞻性和可操作性。

前瞻性体现在教与学方式的转变。教的方式转变有教学目标、实验性数学学习过程、管理方法和评价方式等。学的方式转变有注重结果但更加注重过程，改变以往单一接受式学习，重视知识的建构和创新，能在独立思考的基础上加强合作交流，让学生从动手操作中感悟数学思维活动等。可操作性体现在研究的问题来自教学的实践。立足于本校和苏北农村的实际，探究出初中实验性数学学习的教学方式，开发相关案例，具有独特的实用性。

教育永远在路上，数学实验与常规教育的融合，已经成为初中数学教学的常态，但是初中数学实验性教学才刚刚起步，还存在部分教师思想认识不足，认为数学实验教学用时长、收获小；专业素养不够，不能很好地引导学生开展数学实验；过度关注知识技能，忽视实验的归纳与总结；创新能力不强，因为实验器材的老化和短缺而拒绝做实验，用“拿来主义”进行教学等问题，这都有待于在今后的实际教学过程中边探索边解决。