數學實驗在初中數學教學中的作用

李金萍

【關鍵詞】數學實驗 初中數學

教學策略 作用

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）09A-

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長期以來，在人們的意識中，實驗只與物理、化學、生物有關，而沒有意識到數學也需要實驗。從實驗教學效果看，數學實驗可以培養學生的想象力，發現問題、解決問題的能力，以及嚴謹的科學態度和創新意識。

一、數學實驗可以激發學生學習興趣

數學實驗能夠培養學生的動手能力，讓學生通過觀察、猜想、操作來驗證數學事實。在這一過程中，學生從自己的數學經驗出發，通過自己動手操作，加深對知識的理解和掌握，并在實驗過程中激發學習的興趣。

例如，在教學人教版九年級上冊《概率初步認識》時，筆者問學生：“在乒乓球比賽中，你們知道如何確定發球權在哪方嗎？”這個問題許多學生都回答不出來。此時筆者給學生介紹說：“在比賽開始前，裁判會用猜硬幣的方法來決定發球權，兩名選手各自選定自己所要的面（正或反），然后由裁判拋硬幣，猜對者可以選擇要先發球或是要場地，如果要場地，則由對方先發球。這樣是否公平呢？我們可以通過實驗來驗證。”筆者將全班學生分成10個小組，每組單獨進行拋硬幣50次實驗。

實驗目的：認識概率，認識公平性

實驗準備：一元硬幣

實驗猜想：正反面朝上的概率都為0.5

實驗步驟：1.分組進行拋硬幣實驗，并記錄。

2.根據數據進行分析。

3.與猜想比較，得出結論。

由實驗可以看出正反面朝上的概率都近似于0.5，由此可見這樣的規則是公平的。通過實驗過程看，學生的積極性很高，計算也很準確，學生真正融入到了實驗活動中，取得了良好的教學效果。

二、數學實驗可以將抽象問題形象化

數學中有很多抽象的概念，僅憑口頭的說教很難讓學生深刻理解，但是它們與我們的生活有著密切的聯系，來源于我們的生活實踐。因此，我們可以利用實驗的方式給學生以直觀的呈現，使概念形象化，從而化難為簡、化抽象為直觀，幫助學生理解和掌握。

例如，在教學人教版七年級下冊《實數》時，對于無理數的概念學生不容易理解，筆者設計了一個認識的實驗。

實驗目的：認識，并會在數軸上表示

實驗準備：兩張邊長為1的正方形紙片，剪刀

實驗猜想：邊長為1的正方形的對角線長為

實驗步驟：1.將兩個正方形沿對角線對折，用剪刀剪出四個直角三角形。

2.用四個直角三角形拼成一個正方形，則大的正方形的面積為2。

3.由算術平方根求出大正方形的邊長為。

由此可見在數軸上畫，其實就是把一個邊長為1個單位長度的正方形放在數軸的原點處，作出對角線，用圓規以原點為圓心，以對角線長為半徑作弧，從而在數軸上找到表示的點，這樣就解決了“數軸上的點與實數一一對應”這一抽象的數學真理。

三、數學實驗可以讓學生手腦口并用

數學實驗不僅讓學生動手操作，還要在動手的同時動腦思考，并將自己得到的結論用數學語言表達出來，實現手腦口的并用。讓學生親身體驗知識的發生、發展過程，使學生不僅知道結論，還了解結論得到的過程，這樣學生才能深刻理解知識，并在此基礎上發展學生數學實驗的意識。

例如，在教學人教版八年級上冊《一次函數》時，筆者將教室轉移到微機室，利用幾何畫板讓學生探究一次函數的性質。

實驗目的：探究一次函數的性質

實驗準備：微機（安裝有幾何畫板），大屏幕上投放出y=x+1、y=x-1、y=-2x+1、y=-2x-1的圖象，實驗報告

實驗猜想：觀看大屏幕，猜想一次函數y=kx+b（k≠0）中k與b所起的作用

實驗步驟：1.利用幾何畫板分別畫出k=3、k=-3的圖象各5個，并觀察所得的結論。

2.利用幾何畫板畫出b=3、b=-3的圖象各5個，并觀察所得的結論。

3.與猜想比較，驗證猜想的正確性，得出結論。

4.填寫實驗報告。

從教學效果來看，學生既掌握了用幾何畫板畫一次函數的圖象，又驗證了猜想，并在實驗觀察時，還發現了當k相同b不相同時它們的圖象是平行的，也就是說它們是上下平移得到的。

總之，數學實驗是數學教學的一種必要手段，讓學生通過實驗來驗證真理，比我們的直接教要強得多。數學實驗為培養學生的創新意識和探究能力提供了一個舞臺，讓學生能夠自由地發揮自己的潛能，讓學生更喜歡數學。

（責編 林 劍）