初中数学实验常态化实施原则浅议

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摘要：初中数学实验常态化实施应遵循目标性原则、主体性原则、合作性原则、适切性原则、创新性原则，以片段式、主题式、专题式的数学实验形式融入常态课堂，凸显促进学生知情发展、助力积累活动经验、呈现完整学习过程的育人功能，实现数学学科立德树人这一根本任务。

关键词：数学实验；常态化实施；学科育人

初中数学实验是以“做”为支架的一种数学学习活动，是学生运用材料和工具，在动手动脑相协同的过程中理解数学知识、探究数学规律、解决数学问题和实际问题的一种数学学习方式。在数学实验过程中，帮助学生积累实践的经验和思维的经验，也是数学学科育人的一种创新实践。

一、初中数学实验的育人价值

初中数学实验常态化实施，就是在日常教学中，教师根据数学课程的基本性质，基于课程的总体目标，以数学实验的方式调动学生多感官参与学习活动，达成学习目标和成长目标。

1.促进学生认知和情感发展

初中数学实验是学生实际操作有关实验工具进行的一种实践和思维的活动。数学实验营造了一种能够使学生认知和情感和谐发展的学习环境，学生的感知、记忆、思维、想象等认知因素直接参与实验操作，动机、兴趣、情绪、意志等情感要素对认知活动又起到了调节作用。认知是指学生“能不能”学习数学，而情感则体现学生“愿不愿意”学习数学的问题。实践表明，数学实验以实物为载体，多种感官一齐参与，能够显著激发学生的学习兴趣，进而产生数学学习的积极驱动力，有效促进学生的认知和情感共同发展，达到“能学”并“愿学”数学的目的。

2.助力积累活动经验

数学活动经验就是相应的数学知识发生、发展和应用过程的经验，依赖的是本人参与其中的活动，以及在活动中的悟性，在过程中表现出的东西要通过活动的教学才能积累。数学实验的要义就是“做”的过程，通过对数学模型、图形、式子、符号等进行观察、变换、演示、求解等，获取感性认识和数学结论的活动，进而积累基本的数学活动经验。

3.呈现完整学习过程

当下的数学教学很多只注重知识灌输，“重理论轻实践，重结果轻过程，重知识轻能力，重训练轻理解”等现象时有出现。这些做法，只要求学生掌握知识的结果，而不考虑这些结果从何而来，向何处去；要求学生强记知识的外壳，而不深入挖掘知识内在的思想方法，要求学生大量做数学练习，而不去理解知识的本源问题。这此无疑与当前的“双减”政策背道而驰。一个完整的数学教学过程应该包括三个阶段，即知识怎么来的，知识是什么，知识将到哪里去。数学实验在知识怎么来的阶段起着凸显知识的过程、知识的证伪因素等价值；在“是什么”阶段，数学实验帮助学生理解知识本质，包括利用知识解决数学问题和生活问题；在“哪里去”阶段，数学实验能够证实猜想，发展学生的创新思维，对发展学生的数学素养起着关键作用。

二、初中数学实验常态化实施的原则

数学实验的本质特征是手脑协同，启思明理。因此，初中数学实验的常态化实施要体现从复杂中揭示出简单性，从孤立的事物中概括出统一性，从无序的事物中发掘出规律性，从平凡的事物中认识到奇异性。也就是说，初中数学实验的常态化实施要与学生学的心理认知水平一致，方能提高学科育人的水平。

1.目标性原则

在数学实验常态化实施过程中，每个数学实验活动必须服务于实际教学，要有针对性地设计实验目标、内容、形式、步骤、评价等环节，做到实验主题小，目标指向明确，问题结论清晰明了。实验目标要指向明确，紧扣教材和课程标准，不能为了实验而实验，拒绝生搬硬套地开展数学实验。教师要明确实验的目的是什么，开展实验教学要达到什么样的效果。

2.主体性原则

数学实验的主体是学生。学生以研究者的身份出现，教师只是组织者、引导者，处于辅助地位。数学实验常态化实施过程要体现学生的主体性，强调更积极的行动、注重能亲历的实践、彰显多维度的交互、突出真情境的活动、关照更完整的过程，通过亲身操作、观察、判断、猜想来探究数学问题，充分发挥主体的创造性、想象力，变被动接受学习为主动建构过程，真正促进主体的知识理解与内化。

3.合作性原则

在数学实验的探究活动中，学生不是一个个孤立的主体，他们都是实验小组或者实验团队的一份子。开展数学实验的过程就是学生相互协作、互相支持的研究性、探索性学习的过程。在数学实验实施的过程中，学生之间的合作发生在操作与记录、观察与讲解、推理与总结这些探究方式中。学生之间从知识交流到情感交流，从肢体协调到心灵互通。数学实验活动由发生到发展，最后到证实结论，共克难点，达成共识，均通过学生合作完成。

4.适切性原则

数学实验的实施过程要遵循适切性原则。首先，实验难度要与学生的操作能力切合。不同年龄的学生对于能够学习和接受的知识是受其心智发展水平限制的。教师设计的数学实验难度假如过大，会挫伤学生实验的积极性，甚至让学生对数学学习失去兴趣；如果实验内容过于容易，不仅会丧失数学实验探究的意义，更会造成教学资源浪费。其次，数学实验目标要与解决的问题适切。数学实验是在思维指导下通过动手操作发现、验证结论的活动，每个数学实验都把解决某（几）个问题作为目标，因此确立的实验目标要与实验针对的问题匹配，问题的思维水平应该与实验主体的学习能力及水平相一致。

5.创新性原则

在数学实验常态化实施过程中，师生始终要贯彻创新意识。数学实验实施过程中可创新之处有：教学内容创新，教学策略创新，学习方式创新，实验教学评价方式创新。数学实验用“做”的方式为学生提供发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的情境，给学生留有思维碰撞的时机和空间，最大限度地发挥出数学培养学生能力的效能。数学实验内容是将教材内容直观化，因此在制定实验内容时要凸显数学实验的直观优势。

三、初中数学实验常态化实施的路径

数学实验常态化实施要成为学生“学”和教师“教”的自觉行为，这样才能有效发挥数学实验服务知识学习的功能，也只有这样才能体现学生经历完整数学学习过程的价值。

1.利用教科书实验栏目，以片段式实验融入常态课堂

教科书是数学实验常态化实施的一条重要路径，如苏科版义务教育数学教科书，在编写时设置了“数学实验室”“数学活动”“课题学习”等实验栏目，这些栏目为学生通过数学实验的方式学习数学提供机会，引导学生通过数学实验感受数学、探索知识和结论。实验栏目可以以片段式融入常态课堂教学之中。例如，在学习“展开与折叠”这节内容的开始，教科书设计了“将一个正方形纸盒沿部分棱剪开成一个平面图形”的实验，目的是使学生经历“展开”的过程，体会立体图形与平面图形之间的关系。根据学生的学习基础和认知特点，“数学实验室”在不同的年级设定的要求层次也不相同。如七年级重点是感受、体验，会简单描述数学现象；八年级是验证和发现简单数学规律或结论，会表述实验过程；九年级是能够探索实验现象和规律，在实验过程中反思和质疑，发展推理能力。“课题学习”和“数学活动”栏目将数学实验由课内延伸至课外。教材对这两个栏目的设计突出“动”和“用”，引导学生在实践活动中思考，充分感受知识的价值，增强学生应用数学知识解决问题的意识，感受数学与生活的联系，发展情感、态度和价值观。

2.用好数学实验手册，以主题式实验融入常态课堂

2015年江苏省中小学教材审定委员会审查通过《义务教育教科书·数学实验手册》，全书分为七年级上下册、八年级上下册和九年级全一册，总计5册。该手册主要是将教科书中一些教学内容、知识点直接转化为直观化、具体化、可操作化的数学实验，还根据部分教学内容系统地开发、设计成数学实验，通过图形纸片、方格纸、透明纸等方便教学实施。初中三个年级有85个实验主题，这些数学实验均具有实验工具的直观性与多样性、实验内容的趣味性和情境性、实验结论的确定性与深刻性、学生思维的参与性与创新性。所有的数学实验都为数学知识教学服务，都与数学学习紧密结合，更方便教师以主题式形式融入日常教学之中。

3.开发校本实验资源，以专题式融入常态课堂

校本数学实验资源更贴近学生的学情，更适合教师的课堂教学，可以以专题式融入常态课堂教学之中。校本数学实验资源的开发者是数学教师和学生，他们通过在教学和学习中探究、反思，摸索出独具个性的理解方法或验证方式，并用数学实验的方式予以展示，从而形成适合校情、学情的数学实验资源。例如，学生在学习完“概率”后，通过录制“验证XX事件发生的概率”专题小视频，用来探究、验证可能条件下某事件发生的概率。校本数学实验资源给师生提供更多深入研究数学实验的机会，给更多人搭建数学实验资源开发的舞台，使数学实验更加丰富多彩。数学实验作为一门实践课程，为学生“学会学习”提供了支持条件[1]。初中数学实验常态化实施较好地改变了数学教学中的“学科本位”现象，扭转了教师在数学课堂上“重科学轻人文，重理论轻实践，重知识轻素养”[2]的教育理念，有效地转变了初中数学教与学的方式，学生在数学实验的驱动下想学数学、会学数学、乐学数学，凸显了数学课程的育人功能，有利于实现数学学科立德树人的根本任务。

参考文献

[1]孙朝仁.数学实验常态化实施的价值及理路[J].江苏教育，2019（09）：7-9.

[2]董林伟.数学实验常态化实施的江苏经验[J].江苏教育，2019（09）：21-25.

作者:许彬 单位:江苏省苏州中学园区校