“生本立场”下的初中数学实验教学策略

陈 琪

(西安交通大学苏州附属初级中学 215000)

生本教育具有突出学生、突出学习、突出合作、突出探究的特点，倡导教的少、学的多的教学理念，完全改变传统教学课堂的模式，让学生充分发挥主体地位，使其潜能得到发挥和拓展.数学实验是数学教学的一种新形式，也是教学内容的一部分，具备突出探究、突出合作的特点，符合生本教育理念.但部分教师缺乏对生本教育的认知，在数学实验教学中往往会忽略学生实践主体，限制学生探究能力、解决问题能力的发展.因此，教师应基于“生本立场”尝试对初中数学实验教学进行设计，让实验教学更能满足学生学习需求，让学生学习动力、学习潜能得到激发，最终实现学生数学核心素养的培育，及其数学水平和学习能力得到提升.

一、以培养学生学习兴趣设计数学实验

兴趣是调动学生积极性的原动力，也是学生自主学习的调味剂.为了让学生主动参与教学活动，教师应利用数学实验将理论知识和实践操作相结合，来培养学生学习数学的兴趣.这样不仅能帮助学生轻松理解和掌握数学知识，还能锻炼其动手能力，使其发现数学的魅力与趣味，进而实现学生学习兴趣的培养，提升其数学学习自主性.

例如，在学习《轴对称图形》一课时，教师应设计剪纸数学实验.学生在日常学习生活中已经接触一些具有对称性的物体，同时也对对称现象有一定的感性认知，若选择一些正方形、圆形、长方形来例举，难以吸引学生的注意力，激发其学习兴趣，而剪纸具有复杂化、多样化的特色，不同的剪法都可以得到不一样的图案，同时大多数剪纸图案兼具对称性，更容易吸引学生，还能为开展轴对称图形教学做好铺垫.教师拿出一张彩纸，对折后在纸上描绘半个雪花的图，并沿线剪下，让学生猜一猜剪的是什么图形，学生们都纷纷摇头，这时教师将剪出图形展开，发现原来是一个雪花图.很多学生都觉得剪纸非常神奇，教师随即用多媒体展示一些有创意的中国剪纸作品，并让学生参考一些图案(百合花、灵猴献寿、五角春燕、山茶花等)，动手剪一剪，有的学生尝试照着模样剪，也有学生先在彩纸上描绘图案，再一点一点减掉镂空的部分，但是这样剪纸方法都非常耗费时间.这时，教师让学生观察剪纸的图案，并折一折发现这些图形有什么特点.通过对折后，学生发现左右两边图案可以重合.教师随即引出本节课的知识点，即对折后两边能重合的图形，就是轴对称图形，图形上折痕所在的直线就是对称轴.教师指导学生重新动手剪纸，利用轴对称图形的特点，快速剪下一个十字形.最后，学生都能快速剪出一个十字形，也对轴对称图形的概念和特征有了深入的了解.通过设计一个具有趣味性的数学实验，可以吸引学生的注意力，让学生投入实验活动中，有利于培养其学习自主能力.

二、以促进学生深度理解设计数学实验

在学习一些抽象性数学知识时，学生通常对数学理论知识本质的理解不够深入，而一些学理基础都是围绕着数学本质，同时数学本质优势数学实验的主要要素.为了解决学生在参与抽象性数学知识学习活动中一知半解的问题，教师应围绕学生深度理解来设计数学实验，让学生不仅要关注定义和概念，还要体验、猜测、思考和交流，促进数学知识自然生成，以实现其深度理解，而不是靠表面解说来理解数学知识.

例如，学习《反比例函数》内容时，以往教学中，教师是从所学的数量关系来抽象性解释反比例函数，这让学生只是囫囵吞枣接受反比例函数的定义，而并不能感受到反比例函数两个变量之间的关联，也无法理解“为什么是反比例函数”这一认知.因此，为了促进学生深度理解，教师应设计一个“表格”——“表达”——“图像”的数学实验，促进学生学习经验和学科知识的结合.教师向学生提供边长1厘米正方形网格的网格纸，指导学生在纸上设计一个面积为22平方厘米的长方形，可以自由讨论，必须将设计的长方形的宽、长有序列举出来，思考长和宽是否属于函数关系？是什么样的函数关系？待学生完成设计后，将设计的长方形剪下，并贴在一个直角坐标系中，将长方形任一顶角重合于坐标原点，顶角的两条边分别放在x轴、y轴的正半轴上，再用光滑的线连接另一个顶点.基于这个实验，教师向学生讲解反比例函数的特点，使学生充分认识到这个长方形为什么是反比例函数，进而实现知识心理构建和生成，最终真正理解数学知识.这样在数学实验活动中，学生不仅动手设计，还理性思考，基于已有的经验和知识主动构建新知识，实现真正的理解.

三、以增强学生创新思维设计数学实验

创新思维是人类发展的重要能力，也是学生数学核心素养之一，而数学实验是创新思维的生产机器，学生的创造力都根植于数学实验过程中.因此，在初中数学实验教学中，教师应围绕增强学生创新思维来设计数学实验，让学生在实验过程中主动推理、思考，并提出数学猜想，通过一系列动手实践活动，产生新的知识点或新的想法.

例如，在开展《等腰三角形性质》教学活动时，教师要求学生推导等腰三角形性质，以数学实验形式呈现，提供一些直角三角形、等腰三角形的纸片，提问学生：“同学们想一想要用什么方法通过折叠1次手中的等腰三角形纸片，就能得到两个全等的直角三角形？”这样就能催生学生的实验，激发其创新思维.有的学生依据“两个底角相等原理”尝试折叠，其他学生根据“对称原理”进行折叠.通过动手折叠和动脑思考，可以产生很多数学猜想，如“等腰三角形两个底角相等，沿着边长中线折叠可以得到两个相同的直角三角形”、“等腰三角形底边上的高或角平分线属于对称轴，沿着角平分线折叠也可得到两个相等的直角三角形”，三角形底边上的高可以形成两个直角，沿着底边上的高折叠就能得到两个相同的直角三角形.这时，学生就能理解等腰三角形的底边上的高、中线和顶角平分线三线合一的性质.这样一来，学生能通过实验过程增强创新思维，学会从新的角度思考问题，提出不同的猜想.

四、以深化学生应用意识设计数学实验

学以致用是学生必须具备的核心素养之一，只有学生学会将课堂上的知识应用于解决实际问题，才能体现出数学学习的重要价值.在初中数学实验教学中，教师应以实验环境为载体，开展学生数学知识应用训练，增强其应用意识，有助于学生知识理解和认知构建，促进教学效率的提升.因此，教师应围绕深化学生应用意识来设计数学实验，适当加入生活素材，让学生感受到数学与生活的密切联系，意识到学习数学的意义和重要性，培养其应用数学的习惯，进而深化其应用意识，提高学以致用的能力.

例如，学习《概率事件》时，教师可以设计一个生活问题实验：爸爸买了一盒蛋糕，小红与小明都想吃，但是分了之后还剩最后一个，应该给谁吃，能否帮爸爸做出决策？教师要求学生小组讨论，每个小组提出一个解决方案.第一组提出通过做一道数学题来选择，做对了就给谁吃，第二组提出采取掷骰子来决定更公平，这时，教师让该组学生来说一说具体的方案，学生说：“可以拿出骰子，将其抛起，看最终的点数，若为奇数则给小红，若为偶数则给小明”教师鼓励学生通过亲自实验来评价这种方法是否公平，要求两名学生一组，通过抛掷骰子来算出两人能吃到蛋糕的概率，若概率一致，就表示该方法公平、可行.这样一来，教师将生活问题引入教学中，设计一个生活化的数学实验，意在引导学生形成应用数学的意识.为了进一步深化学生的应用意识，教师在设计数学实验时，应考虑具有思维价值的数学应用.例如，在“一元一次方程的应用”教学结束后，学生通常认为这些知识不会应用到生活中，只是用来应付作业、练习和考试，为了纠正学生这样的数学应用观念.教师应结合学生身边日常生活的经验来设计数学实验：在学校运动会中，班里的小东参与1500米长跑比赛，小东跑步速度每分钟110米，而隔壁班的小乐的跑步速度是小东的2倍，在比赛中小乐位于小东前方40米处，算一算两个人在多少分钟后会相遇？在整个比赛过程中两个人会相遇几次？要求学生用一元一次方程解决这个问题，让学生了解到方程式也能应用于生活中，并锻炼学生的数学建模能力.通过将学生的生活经历与数学实验相结合，不仅帮助学生理解数学知识的本质，还注重学生应用能力的培养，从真正意义上深化其应用数学知识解决问题的意识，实现其学以致用能力的培养与发展.

总而言之，在数学教学改革中，数学实验不断发挥显著的辅助作用，使数学教学逐渐向学生立场回归.在数学实验设计中，教师不能流于形式，追求一步到位，而是基于“生本立场”制定教学策略，围绕学生好学来开展实验活动.通过以培养学生学习兴趣、促进学生深度理解、增强学生创新思维、深化学生应用意识来设计初中数学实验教学，可以更好地突出学生的主体地位，并提高其自主学习能力、创新能力、学以致用能力.