初中数学实验教学对学生核心素养的培养研究

在新课改不断深入推进的当下，初中数学教学越来越重视教学过程的科学呈现以及学生学科能力和素养的有效提升。但当下的初中数学教学效果仍存在很大的上升空间，所以需要教师采用灵活多变的教学方法来提升初中数学教学的整体质量，实验教学法就是重要且有效的方法之一。将实验教学法引入初中数学教学能给学生带来动态化的数学课堂，让学生灵活掌握数学知识的同时构建起属于自己的知识框架和体系，培养他们独立思考、自主学习的能力的同时让他们逐步具备相应的数学学科素养，从而更好地进行数学学科的学习。

实验教学法是一种通过数学实验来培养学生学科综合能力的教学方法，它能有效增强学生的学习自主性，并让学生在自主学习中获得学科能力的有效提升。对学生来说，实验教学法能将抽象化的数学知识具象化，弱化数学学习难度的同时增加日常学习的有效性，让学生能以更高的效率保质保量地进行数学学习。在日常教学过程中，教师会对教材中的很多公式和定理进行演算或推理，让学生更好地了解公式和定理的生成原理，从而更自如地运用相关公式和定理。而如果教师用实验对这些公式或定理进行讲解，学生则能更深刻地掌握这些知识，也能更灵活地运用它们。由此可见，实验教学法在初中数学教学中有着独特的优势，教师在进行课堂教学时，要对其进行科学、合理的運用，让其在初中数学教学及学生能力培养中发挥出应有的重要作用。

一、开展数学实验教学，培养学生的自主学习能力

在初中数学教学中，教师是课堂的组织者和主导者，学生更多是处于被动参与或接受的状态，所以很多学生的自主能动性很弱，需要教师给予持续不断的推动力。而实验教学法就能很好地解决目前存在的教学问题，改善这样的数学教学状态的同时充分调动学生的自主能动性，让学生在主观意愿的驱动下进入主动学习，进而慢慢形成一定的自主学习能力。在培养学生自主学习能力的过程中，教师要不断纠正学生的学习地位，恢复其课堂主导地位的同时让学生积极地参与实验的每个环节，以循序渐进的实验强化学生的参与感和主导性，让他们在丰富多样的实验中感受自主学习的快乐，进而以快乐的情绪推动学习能力的发展。

以“直线与圆的位置关系”的教学为例，课堂开始时教师可以给学生放映一小段日出的视频，用生动的小视频直观反映地平线与日出的关系，让学生间接地感受直线与圆的位置关系。视频放映结束后，教师可以将问题投放在黑板上：不同时间的日出与地平线之间有什么关系？这些关系可以用数量来表示吗？如果能，该如何表示？教师这些极具开放性和启发性的问题能将学生快速引入数学实验中，学生会自发地在草稿本上画好各种直径不等的圆，然后用直尺模拟直线，通过直尺的不断变化寻找其与圆的各种关系。在这个数学实验中，学生不断摸索的过程就是自主学习的过程，教师引导学生进行自主化的数学实验就是希望以较为开放的课堂氛围培养学生的自主学习能力，让学生在丰富多样的数学学习中充分发挥自身的主观能动性。对学生而言，持续性的自我摸索加教师的及时引导、指正能让他们快速掌握数学实验的具体方法，提升其自主实验效率的同时让其形成一定的实验学习思维和能力，进而高效地掌握好相关数学知识。总之，教师要科学利用实验教学法提升学生的自主学习能力，让其成为课堂主导的同时将被动的数学学习转变为主动的自主化学习。

二、开展数学实验教学，激发学生的数学学习兴趣

正所谓“兴趣是最好的老师”，只有充分激发学生的学习兴趣，才能更好地引导学生融入数学教学中，并对学习内容进行有效的探究和思考。因此，教师应在推进数学教学的过程中，根据具体的教学内容及学生的学习需求，以多样化实验教学情境的创设开展生动、形象的日常教学，从而让学生积极、主动地参与到日常教学中。就数学教学的整体效果来看，精彩纷呈的实验教学情境能给学生带来更好的感官体验，为学生营造良好学习氛围的同时让学生能更积极、主动地参与到日常教学中，有效激发学生数学学习兴趣的同时提升他们的学习主动性，进而增强初中数学学习的效果，促进学科核心素养的形成。

以“展开与折叠”的实际教学为例，教师可以在课堂引入部分给大家展示一个长方体纸盒，并问学生：“同学们，你们知道这是什么图形吗？关于长方体你们了解多少呢？如果我把它剪开，它将变成什么图形呢？”这些引入式的问题让学生很快进入实验情境中，引导学生利用课前已经准备好的长方体盒子进行数学实验。在整个实验过程中，教师要指导学生采用正确的裁剪方式：沿着长方体一个面上的三条棱剪开，并将其展开。学生正确剪开后，教师则可以让学生观察一下是什么图形，接着可以继续引导学生进入下一部分的折叠实验中。生动的实验教学能让学生保质保量地完成相应的学习任务，高效掌握有关展开与折叠的相关知识和规律的同时为后面图形相关知识的学习做好铺垫。对学生来说，这种将启发性问题作为实验教学引入的教学模式能让他们将自身的思维更好地融入问题中，关注和重视问题的同时将专注力聚焦于实验过程，用实验挖掘问题答案。整个过程实践性和趣味性都很强，学生的数学学习兴趣会慢慢被激发，进而愿意主动参与数学实验教学。

三、通过数学实验教学，培养学生的逻辑思维能力

层层递进的实验环节、抽丝剥茧般的实验过程还能慢慢锻炼学生的思维能力，给学生提供足够的独立思考空间和机会的同时培养其逻辑思维能力。衡量初中数学教学质量的重要标准就是看其对学生思维品质的培养，其中逻辑思维能力是很重要的一个维度，它在一定程度上决定了数学学习的整体质量。而初中数学知识本身就具有一定的抽象性和复杂性，对学生的思维能力也有相对较高的要求，所以教师要重视对学生思维能力的培养，科学、灵活地运用实验教学法进行日常教学，并在这个过程中对学生进行启发性的引导，让学生在针对性的引导下产生更多的思考和探究，并在不断思考、探究的过程中获得逻辑思维能力的培养。

例如，在进行“确定与不确定”教学时，教师可以举生活中的实例来创设实验情境，引导学生快速进入相关内容的实验中。教师可以给学生设计这样的实验情境和内容：如果气象台发布的最新消息是明天台风将会有80%的可能登陆本地，请大家做好安全防护措施。鉴于这样的情况，你觉得明天是否会有大风大雨呢？是否需要自行备好雨具呢？在这样的实验情境中，教师可以让学生抽取准备好的纸签，抽到有字的纸签则说明明天会有大风大雨天气，抽到无字的纸签则相反。教师将这些生活中常见的事件作为课堂实验的内容，不仅可以拉近学生与数学知识间的距离，引导他们深入学习相关数学知识，还能为学生带来多样化的学习情境，让学生运用所学知识对各种天气的产生概率进行深入的思考和探究。当生活化情境在初中实验教学中得到不断使用时，学生的思考能力会得到有效锻炼，其思维的延展性和容纳度会得到显著提升。与此同时，学生会更擅长思考，他们能对相关实验和知识进行较为综合化的考虑，以自身的有效思考推动数学知识的学习。总之，在不同方式的实验教学引导下，学生的思考能力会得到逐渐提升，思维的逻辑性会逐渐显现出来。

四、开展数学实验教学，培养学生的创新应用能力以实验教学法进行数学教学使初中数学教学发生了创新性的改变，它以实验的开展代替了传统教学中的推演，化抽象为具体的同时让数学教学变得更具实践性和实操性。对教师来说，实验教学能清晰明了地再现数学知识的形成和发展过程，直观形象地揭示出数学知识背后的规律，增强数学教学效果的同时有效达成数学教学的预期目标。对学生而言，实验过程就是解剖数学知识的过程，它能让数学知识条理清晰地呈现出来，帮助学生构建属于自己知识体系的同时更深层次地掌握好相关知识，并能将其进行创新应用。当学生能用不同的方式进行丰富多样的应用，他们的创新思维和实践应用就会得到重复锻炼，创新应用能力也会在潜移默化的实践过程中得到提升。

以教学“多边形的内角与外角和”为例，教师可以通过有效互动的实验教学来引导学生对多边形的内、外角之和进行探索，指导学生将学会的知识和方法有效运用于日常学习中。进入教学实验后，会有这样的师生互动情境：

师：同学们，你们知道多边形的内角和是多少吗？生：老师，360°。

师：你们怎么知道是360°，有依据吗？

生：老师，我们随便画了一个多边形，然后用量角器对它的各个角进行测量和计算，最后得出的结果就是360°。

师：你们还挺厉害的，那除了量角这个方法外，我们还能通过哪些方式知道多边形的内角和是360°呢？

教师提出的这个问题让学生犯了难，但学生并没有停止思考和实践。在教师的有效引导下，学生发现可以利用剪拼各个内角的方式来证明多边形的内角和为360°。剪拼实验给了学生更多动手操作的机会，让其在拼拼剪剪的过程中感受实验教学法的独特、有趣。在学生进行有效实验的过程中，数学知识点不仅得到了更加直观的呈现，知识脉络更加清晰有条理的同时让学生高效理解和掌握了相关知识点。此外，学习方法和实践技能还让学生具备了良好的创新应用能力，让他们能更灵活地运用好相关数学知识。

五、开展数学实验教学，培养学生的总结、概括能力

除了上述素养和能力外，利用实验教学法进行日常教學还可以培养学生的总结、概括能力。在任何学科实验中，实验过程中的细节记录都是细碎、烦琐的，要想从实验中得到最终成果，就需要对实验过程进行科学的总结和概括，将具体整合成一般，以便更好地运用于后面的学习或研究中。因此，教师在学生进行完具体的实验步骤后，也要引导学生进行归纳、总结，在条理分明的归纳、总结后抽象概括出一般的数学原理。从整个实验过程来看，有效的总结、概括也是实验过程的一部分，如果没有有效的总结、概括，数学实验也是不完整的。所以，教师要重视总结、概括部分的工作，以科学、合理的指导增加学生总结、概括的精准度和正确度，并让其在不断实践的过程中形成一定的总结、概括能力。

以“直线与圆的位置关系”的教学为例，学生通过自主实验，已经直观地看到了直线在不同的位置与圆之间的关系，但实验教学到这里还没有完全结束，教师需要引导学生对具体的位置关系进行一般性的总结、归纳，进而得出相应的数学原理。在实验教学的这个部分，教师可以让学生尝试着找到直线到圆心的距离d与圆的半径r之间的数学关系：当直线与圆相离时，d>r;当直线与圆相切时，d=r;当直线与圆相交时，d六、结语

在开展初中数学教学的过程中，教师应结合班级学生的实际学习情况，创新教学方法的同时深刻地认识到实验教学对提高数学教学质量的重要性。在不断推进初中数学教学的过程中，教师需要科学、合理地运用实验教学法，以生动、有趣的实验化教学具化数学知识的形成及发展过程，激发学生学习数学的兴趣和热情，让学生积极参与课堂教学的同时培养他们的学科综合能力。就初中数学的教学效果来看，初中数学实验教学能建立全面立体的教学体系，给予学生多维度教学过程的同时让学生获得更多的实践和运用机会，提升学生实际运用能力的同时使其数学学科核心素养得到有效增强。

参考文献：

[1]李胜军，魏先华.给学生一个舞台还教学一份精彩：浅谈初中数学实验教学[J].名师在线，2021，21（15）.

[2]张银.让实验与初中数学亲密合作：初中数学实验教学存在的问题及对策[J].中学数学，2020，2（19）.

作者简介：张娟（1994一），女，汉族，江苏扬州人，中学二级教师。