數學實驗在數學教學中的幾個作用

陳 磊

河北省任丘市長豐鎮中學 河北滄州 062555

數學實驗在數學教學中的幾個作用

陳 磊

河北省任丘市長豐鎮中學 河北滄州 062555

數學實驗是學生在學習數學知識時通過動手操作來發現、探究、思考數學問題,分析變化過程、猜想和歸納數學規律,然后進行驗證及理論證明,最后獲得知識與技能,理解和解決問題的一種思維活動。在這個過程中,學生不僅要動手,而且還要動腦,善于觀察、想象、探究和發現,逐步掌握數學知識和應用數學知識解決實際問題。在數學教學中如果恰當地指導學生進行數學實驗,為學生學習數學提供一些感性材料,從形象思維向抽象邏輯思維過度,引導學生發現問題、提出猜想、驗證猜想和創造性地解決問題,從而提高學生數學素養,全面提高學生綜合素質。

一、運用數學實驗有助于激發學生學習數學的興趣

興趣是打開智慧大門的鑰匙,是學習的強大推動力。在數學教學中,通過引入數學實驗,可以激發學生學習數學的興趣,喚起學習數學的熱情。每節課開始的十幾分鐘,學生注意力集中,教學時要抓住這個關鍵時機,結合教材內容,用實驗導入新課,激發學生的學習興趣,吸引學生的注意力。如教學《等式性質》一節時,用天平平衡的實驗導入新課效果就很好。因為數學課上安排天平的實驗,學生感到很新奇,必然會引起學生的有意注意,使學生產生濃厚的興趣,在這樣的氛圍下進行教學,學生很容易地體驗到等式性質。另外,教學時根據教材內容的需要演示趣味新奇的實驗,激發學生的好奇心,使抽象枯燥的知識變得生動而富有刺激性,從而激發學生探究的欲望,進而調動學生的積極性,變被動學習為主動學習,提高學習效果。如把折紙、剪紙活動引入《軸對稱圖形》一課的教學,學生通過折紙、剪紙折剪出一幅幅各式各樣美麗的軸對稱圖形。在這一活動中,學生不僅興趣濃厚,還增強了學習的主動性,進而產生強烈的求知欲,從而使教學變得輕松自如,收到事半功倍的教學效果。

二、運用數學實驗有助于探索數學概念的形成

數學概念是客觀事物、現象的數量關系和空間形式在頭腦中的反應。多數的數學概念都可以用觀察實驗方法揭示和說明。這就要求我們在教學中不僅要滿足于定義、性質等方面的講解,還應根據學生的認知水平,讓學生進行必要的操作和思考,在實驗中觀察、想象、猜測、推理,由感性認識上升到理性認識,幫助學生形成教學概念。如在教學《圓的定義》時,讓學生把一根繩子的一端用釘子固定在畫板上,另一端系支鉛筆,然后拉緊繩子,然后圍繞固定的一端旋轉一周,那么鉛筆就在畫板上畫出一個圓來,通過這個簡單的實驗,學生明白了數學中的圓指的是一條封閉的曲線,而不是生活中的一個圓面,從而加深了對圓的概念的理解。

三、運用數學實驗有助于激發學生的創新思維

數學理論雖然是很抽象的,但抽象的數學問題通常都有某種直觀的背景,因此,教學時,教師就應該創設數學實驗的情景,把這種直觀的背景顯現出來,增加輔助環節,直觀形象地了解這種“背景”的變形和發展,從而使學生親歷數學知識的建構過程,以幫助學生根據數學思想發展脈絡,激發學生的創新思維。如在教學《平面圖形的鑲嵌》這一節課時,為了引導學生探索用一種大小相同的多邊形密鋪,我們進行了模擬實驗,讓學生用大小完全相同的一種或幾種平面圖形紙卡,以取代瓷磚的不同形狀進行拼接,彼此間不留空隙,不重疊地鋪成一片。在實驗教學中,學生充分發揮想象力,不僅逐步掌握認識事物、發現真理的方式方法,學會了其中的道理,還設計出了不同風格的地面裝飾,使拼出的圖案既符合要求又比較美觀,而且能夠培養學生的創新精神和實踐能力,提高學生的數學素養。

四、運用數學實驗有助于解決生活中的現實問題

學生在數學實驗教學中將課本知識與現實生活很好地結合,將實驗教學中獲得的感性認識,通過進行探究、發現、思考、分析、歸納等思維活動對數學問題深入理解,不僅鞏固了數學知識,還把課本上的數學知識應用到現實生活中解決實際問題。如在解決“不過河測河寬”的問題時,學生會想到許多種解決的辦法：(1)利用全等三角形；(2)利用等邊三角形的性質；(3)利用三角形或梯形的中位線；(4)利用相似三角形的性質；(5)利用平行四邊形；(6)利用勾股定理；(7)利用三角函數等。通過這樣的教學,學生不但鞏固了所學的數學知識,并對許多相關知識有了深刻的理解,而且又解決了實際生活的數學問題。

綜上所述,數學實驗是對傳統數學教學方式的有益補償,是探索素質教育的一種新的數學教學模式。恰當地引入數學實驗,讓學生動手操作,分析問題,提出猜想,驗證猜想,可以促進學生綜合素質的提高。

陳磊，本科，中教一級。