新課程背景下的數學實驗教學

[摘要]數學實驗教學可以向學生提供充分從事數學活動的機會，幫助他們在自主探索和合作交流中真正理解和掌握基本的數學知識與技能、數學思想和方法，通過數學實驗這種教與學的方式，可以幫助學生從本質上理解數學，培養數學精神和發現、創造的能力。

[關鍵詞]數學實驗；直觀；教學；操作

隨著課改的不斷深入，教師的教學觀念和方式都發生了很大的變化，合作學習、探究性學習等現代教學方式已廣泛用于中小學的課堂教學，取得可喜的成績，其中數學實驗教學是最有效的教學方式，數學實驗教學是讓學生通過自己動手操作，進行探究、發現、思考、分析、歸納等思維活動，最后獲得概念、理解或解決問題的一種教學過程，在數學實驗教學中教師仍然處于主導的地位，而學生則處于主動學習的地位，下面本人就“數學實驗”在初中數學教學巾談幾點自己的看法。

一、加強數學實驗教學，培養學生的創新思維能力

數學概念的抽象性通常都有某種“直觀”的想法為前提，作為教師，就應該通過實驗，把這種“直觀”的背景顯現出來，幫助學生抓住其本質，了解它的變形、發展及與其有關的問題。

例如，教材中對于三角形的“內心、外心、重心”的存在性未加證明，學生作圖稍有不準確，就難以得出正確的結論，教師就可通過實驗——折紙活動，使學生正確領悟其本質。

讓每一名學生準備一塊三角形紙片，如圖，過A作一折疊使AB落在AC上，得折痕AD，則AD平分∠BAC，同樣方法得出折痕BE，GF，這樣，學生就直觀地發現：三角形三個角的平分線交于一點O，這點即為三角形的內心，相似地，可以折出三角形的外心、重心，進一步啟發學生，還可折出三角形垂心。

又如在“用字母表示數”的教學中，提出下列問題：搭一個正方形需要4根火柴(如下圖)。

(1)按上圖的方式，搭兩個正方形需要_________根火柴，搭三個正方形需要_____根火柴。

(2)搭10個、100個這樣的正方形需要多少根火柴?你是怎樣得到的?

(3)如果用x表示用火柴搭正方形的個數，那么搭x個這樣的正方形需要多少根火柴棒?

通過學生的操作實踐，探究交流，學生從多角度中去思考、去發現規律。

通過折紙與搭火柴棒這些直觀形象的實驗來闡述抽象的數學內容，這在教材中是很多的，如“三角形內角和定理”“三角形中位線定理”“直角三角形斜邊中線等于斜邊的一半”“勾股定理”“特殊直角三角形”及“平行線分線段成比例”，等等，通過這些實驗操作，一方面使學生能更深入、更扎實地掌握數學知識；另一方面，也使他們在思維方式上不會犯浮夸和刻板的毛病，又能準確抓住事物的本質，提出符合實際的有創新的看法。

二、加強數學實驗教學，促使學生的學習方式發生改變

《數學課程標準》指出：有效的數學學習活動不能單純地依靠模仿與記憶，動手實踐、自主探索與合作交流是學生學習數學的重要方式。

數學實驗活動通過全班討論、小組合作研究與自主探究相結合的方式，讓學生既體會到數學學習的自主性，也感受到思維碰撞擦出的火花，同時體驗到與他人合作的快樂，由于是分組活動，其成功與否取決于大家的密切合作，集思廣益，取長補短，要求學生能善于傾聽別人的意見，并綜合出最優的方案，這種相互協作的集體主義精神，是學生未來工作學習和社會生活中所需要的，在成果交流中，讓學生暴露方案設計的思維過程，并在同學們的質疑中逐步完善自己的思維，有助于訓練學生思維的深刻性和批評性。

在數學實驗教學的實施中，要盡量把整個過程完全放手給學生，教師的工作重點只是考慮學生可能出現的問題和困難與隨時了解學生的動態，時刻關注學生思維的發展方向，為推動學生的理解提供“腳手架”支撐，作適時的引導，以保證活動的順利進行。

三、加強數學實驗教學，促進教師教學方法改變

針對單一的學習方式，新課程改革目標中指出：“改變課程實施過于強調接受學習死記硬背、機械訓練的現狀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養學生收集和處理信息的能力、獲取新的知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力，”問題解決教學本身最本質的特點就是學生在“問題”的驅動下，自行探究，通過收集信息，處理信息，積極思考，動手操作實驗，合作交流來解決問題，而這恰恰是新課程所倡導的學習方式，“問題解決”不僅僅是追求結論，更著眼于問題的解決過程，我們可以通過設計解決問題的實驗，通過學生動手操作實驗，來達到解決問題的目的，提出問題——設計實驗——動手操作——思考歸納——解決問題，這種全新的教學模式是數學實驗教學與問題解決教學的有機結合，它充分地體現了學生的主體地位，同時更激發了學生求知欲望，培養其創新精神。

通過數學實驗課，學生不僅掌握了必要的知識，更重要的是提高了學習數學的積極性，樂于研究探索問題的起源和發展過程，在數學實驗課中，學生的自主探究學習能力和合作學習的能力及解決問題的能力得到了充分的發展，有利于培養學生的探索精神、合作精神，有利于培養學生分析問題、解決問題的能力，有利學生創新思維的發展。

著名數學教育家喬治·波利亞曾指出：“數學有兩個方面，一方面是歐幾里得式的嚴謹科學，從這個方面來看，數學像一門系統的深詣科學，但是另一方面，在創造過程中數學更像一門實驗性的歸納科學，”數學實驗的引入，尤其是多媒體數學實驗的引入，給我們的數學課注入了許多活力，更能給予學生一個“完整的數學”，培養學生研究性學習的習慣，培養學生“用數學”的意識。

另外，我們對數學實驗的研究與實踐剛剛起步，因此，在數學實驗中我們也存在許多的困惑，如：數學實驗的教學缺乏必要的經驗和指導、學生數學實驗能力較差、上課時學生注意力容易分散、好動等，我們的數學實驗教學尚在起步階段，無論從理論上還是實踐上都還在探索階段，希望得到同行的指導和幫助。

[參考文獻]

全日制義務教育數學課程標準(實驗稿)，教育部制訂，北京師范大學出版社，2001(7).