數學實驗教學的引入初探

摘要：學生的數學學習多依賴于模仿與記憶教師的講授，而缺少自主探究與合作交流的過程，造成很大一部分學生對于所學知識只能生搬硬套，而不能靈活運用數學知識解決生產、生活中所遇到的實際問題，改變這種現狀的重要方法之一就是在教學中適時地引用數學實驗，讓學生在問題的發現、結論的猜想、過程的驗證及方法的運用上找到有效的解決途徑，從而加深學生對概念、法則的理解，自主地發現規律，有效地解決問題，并在生活中強化數學的應用意識。

關鍵詞：數學實驗；引入；有效；解決問題

中圖分類號：G633.6 文獻標志碼：A 文章編碼：1674-9324（2012）10-0083-02

數學新課程標準的核心理念是“以人為本”，具體體現在“人人學有價值的數學，人人都能獲得必需的數學，不同的人在數學上得到不同的發展”，特別強調“學生的數學學習內容應當是現實的，有意義的，富有挑戰性的，這些內容要有利于學生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流等數學活動。”為此數學教學中不能單純地依靠教師的講解，而應適時地引入數學實驗，讓學生在動手實踐，自主探究與合作交流過程中感悟到數學的價值，以及解決問題的有效途徑。而不再單純地進行模仿，更不能通過死記硬背來提高成績。

一、概念教學中的數學實驗設計

在課堂教學中，我發現大多數學生對概念的理解只局限在表面，就概念記概念，而對其本質內涵認識不透，造成很多學生在解決一些簡單問題時往往模棱兩可，無法做出準確判斷。為此，教師在教學中不僅要注重定義，性質方面的講解，更應根據學生現有的認知水平，適時地設置一些操作探究性的數學實驗，讓學生在觀察實驗、猜測論證等過程中獲取感性認知，進而形成理性概念。例如，在教學“圓”的定義時，我就設計了這樣一個實驗：師生共同拿一根細繩系在筆上，另一端用手固定在本上，然后拉緊細繩，讓筆在本上繞固定的一端旋轉一周，觀察所畫出的圖形，然后讓學生說說什么是圓。通過實驗，學生明確了數學中的圓是一條封閉的曲線，而不是我們常說的圓面，從而加深了學生對圓的認知，形成了能力。

又如在進行“用頻率估計概率”的教學時，我設計了如下數學實驗：將紅球白球共十個放入不透明的袋子。

（5）若從袋中隨機摸一個球，摸到紅球的概率是多少？摸兩個球，摸到兩個都是紅球的概率是多少？（假設第一個球摸到后放回袋中，再攪拌均勻）如果是一次性摸兩個球（第一個球摸到后不放回去），摸到兩個都是紅球的概率又是多少？

（6）你還能設計出其他的問題嗎？

通過學生分組實驗，交流討論，最后歸納得出“用頻率估計概率”的運算方法，這樣使學生很容易理解抽象的概念，同時也感受到了數學在生活中的廣泛應用。

二、數學定理教學中的數學實驗設計

傳統教學模式中數學定理（原理）教學往往以教師講授為主要模式，學生只能被動地接受、記憶，導致多數學生會背定理，但不知如何用，更不會靈活選擇方法解決問題。新課程標準實施后要求教師把教學的重心放在讓學生參與教學過程，自主探究知識形成的規律上。為此，學生的動手實驗，發現數學原理并應用于解題過程的活動突顯出其重要作用。

例如，在探究平行四邊形的性質定理時，先引導學生在厚紙片上任意裁剪兩個完全一樣且三條邊都不相等的三角形，然后讓學生嘗試用這兩個三角形拼成平行四邊形，多媒體展示拼圖結果，并讓學生說明怎樣判定自己所拼的四邊形是平行四邊形，最后組織學生觀察這些平行四邊形，發現他們的共同特征，并且從平行四邊形的對邊、對角、鄰角、對稱性等方面嘗試歸納平行四邊形的性質。上述操作、觀察、發現、總結等實驗，使學生體驗到了新知識的形成過程。

三、數學方法教學中的數學實驗設計

在多年的數學教學中，我發現許多學生在解題時常常找不到突破口，不知該如何入手解決問題，為此有些學生開始產生畏難心理，學習興趣降低了，成績也直線下降，此時，作為教師不要急于告訴孩子方法，可以引導學生通過數學實驗來發現規律，從而找出方法。

比如近幾年中考題中經常出現一些折疊、剪紙的試題，由于孩子缺乏動手能力和空間想象力，這類題失分就較多，為此，我要求學生面對此類問題時，一定要動手操作，按照題目中的表述的步驟去操作，這樣很快就可以發現規律，獲取答案。

四、應用能力教學中的數學實驗設計

數學學習的最終目標是在生活中運用所學知識解決問題，讓學生感受到數學的應用價值，體會到數學學習的樂趣，從而積極主動地參與到數學學習活動中。因此，在教學中，我們不能只做到“紙上談兵”，而應根據所學內容結合身邊的生活實際，把數學教學從課內引向課外，從書本引向生活，使學生受到必要的數學應用的實際訓練。例如，在學習了“解直角三角形”后，可以讓學生走出教室，帶好測量儀器，分成幾個小組，分別測量教學樓的高、學校旗桿的高等，這些看似較難的問題，在學生親身經歷探究過程后，困難也就迎刃而解了。再比如學習了“利息問題”后，可以讓學生幫家長進行理財設計，通過這些生動有趣的數學實驗，使學生體會到了數學是生活中必不可少的，達到學以致用的目的。

總之，在數學教學中適時地引入數學實驗，可以讓學生在經歷知識探究的過程中，發現新問題，掌握解題方法和技巧，從而創造性地進行學習活動，并從中感受到數學的使用價值。