挖掘固有德育元素，落实数学实验育人

刘巧红

摘 要 数学实验是学生学习数学的一种重要方式，它给学生的数学学习带来全方位的影响。教师不要刻意追求课堂中每个环节的育人价值，但精心设计数学实验活动，通过数学实验用数学的方式将德育元素慢慢的融入数学的教学中，从而达到数学育人的目标。

关键词 数学实验;德育;中心对称图形

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2020）24-0033-02

《数学课程标准》指出，数学学习的内容要“有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动”，而且还明确指出动手实验、自主探究与合作交流是学生学习数学的重要方式。所以，数学学习无论是内容还是方式都要重视“实验”的作用。数学实验的积极倡导者董林伟老师说：“数学实验是通过动手、动脑做数学的一种学习活动，是学生运用有关工具，在数学思维参与下进行的一种人人参与的实际操作为特性的数学验证或探究活动。因此，中小学数学课程中的数学实验，不仅为了用数学解决问题，“做数学”是其精义和主旨所在，既有领悟数学知识的追求，又有学习方式变革的考虑，简而言之是在数学育人价值上的追求。下面笔者结合自己执教的一节公开课“中心对称图形”谈几点体会。

一、教材分析

“中心对称图形”是浙教版八年级下册第四章“平行四边形”中的内容，是“平移、翻折、旋转”三种基本几何变换中旋转的一种特殊情况，是用运动观点和思想研究图形位置变化或图形性质的数学问题，因而本节课在教学中适合用数学实验的方式组织教学。学生通过动手实践与操作发现问题、解决问题，不仅能够牢固掌握所学知识，同时在学习过程中获得一些实验的方法、技能和作风。这些数学实验教学的特点，正是数学课程发挥教书育人作用的有利条件。

二、数学实验设计与数学固有的德育元素有机结合

（一）创设适切的实验情境，激发学生的求知欲

古人云：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”教师在课堂教学中不仅要向学生传授知识，更应灵活运用各种教学方法激发学生学习兴趣，增强学生的求知欲望。通过创设适切的实验情境，巧妙地为学生设置问题，让学生通过疑问产生好奇，在好奇中激发兴趣，从而对新知识的学习表现出跃跃欲试的最佳心理状态，自觉自愿地投入到数学学习中去。

教学片断1：（准备的8张扑克牌：红桃2，红桃3，红桃5，黑桃3，黑桃7，黑桃9，梅花5，梅花7）

教师：“同学们你们都知道大魔术师刘谦吧？今天老师带着大家一起来体验一下当魔术师的乐趣。现在请一位同学从老师手中随意抽一张扑克牌（教师牌面朝向学生），然后在不被我看到的情况下将抽到的牌旋转180°后放入剩下的牌中，重新洗牌，我能很快地从中找出你刚才抽到的这张牌。”

学生表现出惊讶的表情，纷纷举手示意要参与活动，学习的积极性高涨。……

教师：“同学们想了解这个魔术的原理是吗？那就跟着老师一起来学习《中心对称图形》来探索其中的奥秘……”

从学生熟悉的扑克魔术创设问题情境，贴近学生的生活实际，通过师生之间的互动激疑引趣，不仅引出了课题，还在于学生通过对所创设的实验情境的深入细致的观察分析，发现问题，激发他们探究学习的主体意识，促进了他们探究愿望的形成，变数学学习“要我学”为“我要学”。

（二）经历动态的模拟实验，体验数学学习的过程性

皮亚杰指出，在逻辑——数学领域，儿童只对那种他亲身创造的事物才有真正的理解。教科书呈现在学生面前的大多是严格的系统的科学，它们直截了当地写出结果，隐去了发生、发展、形成过程。教师在教学中应尽可能多地根据实际情况，创设实验平台，通过实验操作，让学生主动参与知识的发生发展过程，在循序渐进地探究过程中激发学生的数学思维。

片断2：1.下面的图案绕中心旋转多少度就可以与本身重合？

生1：可旋转60°，120°，180°，……只要是60°的倍数。

教师请生1上台操作展示，旋转演示验证回答的结论。

2、生活中，我们经常见到一些美丽的图案，下列图案有什么共同特点？

生2：这些图形旋转180°后都能与自身重合。

生2上台演示验证之后教师和学生一起归纳中心对称图形定义。

借助计算机中的几何画板动画功能，通过学生自己的操作演示验证猜想，发现规律提炼本质。学生在探究的过程中感受了中心对称图形的概念，体会了中心对称图形的特点，从而进一步理解中心对称图形的本质含义。计算机模拟实验，将数学知识或问题的呈现更加直观、形象，让学生经历了知识的发生，发展过程，提高了理解能力。

（三）设计探究性的数学实验，养成科学的探究精神

数学实验的设计不仅可以在引入中创设，其实在一些教学环节中同样需要设计一些探究性的数学问题用数学实验的方法验证他们的猜想，解释他们的疑惑，培养他们的数学探究意识和能力。

片断3：问题3：等边三角形和平行四边形是中心对称图形吗？如果是，请找出它的对称中心，并设法验证你的结论。

生3：我们可以根据中心对称图形的定义，想像绕中心旋转180°之后的情况。

师：方法很好，会抓住定义解决问题了，但你们能够想象出来吗？

生4：有点困难，所以我们组制作一个等边三角形和一个平行四边形纸片，通过动手旋转发现等边三角形不是中心对称图形，而平行四邊形是中心对称图形。

师：能上来验证一下吗？

学生上台演示他们的操作，清晰地展示了他们的判断过程。

师：你们的方法太精彩了！但每个图形都用这样的方法去判断，费时费力，而且有的时候也行不通，有没在更简洁的方法？

生5：通过刚才的实验我们发现判断一个图形是否是中心对称图形，其实可以想象它倒过来的情况是否和原图形一样。

这个意外的生成，体现了数学从繁到简的本质，最后归纳出判断中心对称图形的方法实质，突破了教学的重难点，深化了对知识的学习。这样的探究激发了学生的学习积极性，促进了学生主动参与数学知识的探索发现过程，也正是这样的探究情境让学生乐于动手、乐于想像、乐于创造，才让教师们在每节课中都能体会到用数学的方式立德树人的价值。

（四）构造合理贯通的数学实验，体会数学学习的整体性

新课标要求数学知识的教学，要注重知识的“生长点”与“延伸点”，把每堂课教学的知识置于整体知识的体系中，注重知识的结构和体系，处理好局部知识与整体知识的关系引导学生感受数学的整体性。

片断4：

在课堂小结中教师通过两个问题引导学生对所学知识的进行梳理之后回应开头的魔术实验。

师：（教师展示课始活动中的扑克牌牌面）你能用今天所学的知识解释“魔术”的问题吗？

学生通过动手分析上述扑克牌牌面、独立思考、探究、合作交流等活动，得到答案。

生6：老师你的“魔术”，并不神奇，你所有的扑克牌牌面上只有一张红桃2是中心对称图形，如果我们抽到的是一张红桃2，旋转180°之后，手上的扑克牌牌面中心没有变化，如果不是一张红桃2，那旋转180°之后，抽出的牌的牌面中心就会和其他几张有区别。

掌声响起……

本环节以揭密扑克魔术问题为小结，学以致用，前呼后应，逻辑连贯。一方面通过学生自己的观察、发现、总结、归纳，进一步理解中心对称图形定义及其特点，另一方面学生探索中心对称图形定义、性质的实验研究方法也为后续学习图形的旋转提供了思路和方式。学生在理清知识脉络，形成知识体系的过程中全面了解自己的学习过程，感受自己的成长与进步，鼓舞了学生不断探索、不断追求的进取精神。

数学课堂在知识和活动过程中，肩负着育人的责任。数学实验活动设计与数学固有的德育元素有機结合，通过实验观察与操作引发学生的数学思考，让学生在数学学习过程中逐渐积淀、内化与数学有关的优秀品德，让立德树人真正的落实到日常教学中，让学生真正体会到数学的价值和魅力。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.数学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2012.

[2]陈海峰.利用实验探究提高复习效率[J].中数数学教学参考，2018（3）.

[3]邵林.挖掘德育元素尝试情境育人[J].中数数学教学参考，2017（11）.

[4]殷容仪.数学实验教学是培养数学核心素养的有效路径[J].中国数学教育，2017（10）.