(二)实验活动。这一环节是教学的主体。在实验过程中,教师要根据问题情境,提出实验目的和要求,准备实验器材,指出实验方法,合理地进行分工,指导学生完成实验内容,使学生能在教师的引导下,有组织,有步骤地利用实验工具进行实验,从而对实验 所得出的数据进行搜集、整理、分析、研究。进而得出实验结果。例如,学生在学完《平行四边形》后,有这样一道题,A村和B村分别居住在一条河的两岸,现在准备在这条河上架一座桥,你作为设计人员,应在河岸的何处选址,才能使从A村到B村的距离最近?此问题一提出,学生争论十分积极,有直接连接两点的;有作垂线的;谁都不能说服谁,这时候,教师就让学生用刻度尺进行度量, 产生了认知冲突,在此基础上,老师再用几何画板进行演示,使学生形成了初步的感性认识,然后再用平行四边形的知识验证,这样就充
(三)讨论与交流。这是开展数学实验必不可少的环节,也是培养合作精神、进行数学交流的重要环节。学生对从实验中获得的数学结论,展开充分的讨论和交流,有助于学生形成数学思维的条理性,逻辑性,更有助于逐渐掌握主动学习的学习方法。
(四)归纳与猜想。归纳与猜想这一环节和活动与实验、讨论与交流密不可分,常常相互交融在一起,有时甚至是先提出猜想,再通过实验验证。提出猜想是数学实验过程中的重要环节,是实验的高潮阶段;根据实验观察到的现象进行数据分析,寻找规律,通过合情推理、直觉猜想,得到结论是数学实验的教学目标实现程度的体现,是实验能否成功的关键环节。
(五)验证与数学化。提出猜想得出结论,并不代表实验结束,还需要验证,通常有实验法、演绎法和反例法。提出猜想是科学发现的一个重要步骤,合理的猜想可以培养学生的创新意识,开发学生的创新潜能。但数学仅靠猜想是不够的,验证猜想是科学精神、思想以及方法不可或缺的关键程序。教师有必要引导学生证明猜想或举反例否定猜想,让学生明白,数学中只有经过理论证明而得出的结论才是可信的。
三、开展数学实验教学的思考
(一)提高认识,不断探索。由于教师受到传统的教学方式的影响,认为数学实验费时费力,同时长期的应试教育也让教师以中考\高考为教学的指挥棒,认为数学只要多做多练就能出成绩。其实不然, 事实上,开展数学实验,不仅在于对数学知识本身的探求,还在于数学知识的应用。数学实验是数学体系、内容和方法改革的一项尝试,有利于培养学生的主动性、创造性和协作精神,有利于促进学生整体素质的提高。数学实验教学模式不是要取代其他教学模式,而是对传统教学模式的有益补充。在中学开展数学实验、研究性学习符合素质教育的要求,具有长效性。另外,学校领导也应转变观念,不要只以成绩的好坏作为评价教师的唯一标准,相反地,还应多鼓励教师开展教学研究,教学实验。特别是刚参加工作的年轻教师,更应鼓励他们在这方面作出较大的努力,这学校的持续发展作好充分的准备。
(二)加强学习,提高素质。开展数学实验教学的教师来自专业素质方面的挑战,首先,教师要敢于向传统的教学观念挑战,要努力改变老师角色,真正让学生成为学习的主体,教师只是学生学习的指导者,要与学生一起进行合作性学习。另外还要求进行实验教学的教师要不断地加强计算机知识的学习,并且还应具有更强的数学知识和科研能力。要求需高,但只要把数学实验教学作为一个事业来做,那什么困难都可忽略不计了。
(三)加大投入,创造条件。开展数学实验教学需要一定的计算机设施,由于我国的经济发展不平衡,特别是象我们西部地区经济的发展还处于起步阶段,部分学校在购买实验设备时还有一定的困难,这对实验的推广造成了一定的阻碍。可喜的是,近年来,国家加强了基础教育的投入,现在很多学校都具备了利用计算机进行辅助教学的条件,很多学校还可以进行远程教育,条件好的学校实现了班班都有计算机和投影设备,有的大学里还投巨资修建了数学教学实验室,例如华东理工大学,这都给我们进行数学实验教学提供了有利的条件。同时,国内外部分学校还编写了数学实验教学的教材,也设计了较多的计算机软件,也给数学实验教学提供了技术上的支持,我们有理由相信,不久的将来,数学实验教学将得以全面的实施,素质教育也将得以真正的实现。