“數學實驗”在初中數學教學中的實踐體會

陳豐

數學實驗是指在數學教學中，利用相關工具進行折、剪、拼、測、做等活動，引導學生通過觀察、分析、猜想、歸納等思維過程，幫助學生獲得數學知識，生成數學素養的過程. 在初中數學教學中，適當引入數學實驗，讓學生在直觀操作中，一方面可以突破學生在長期的數學學習中形成的對數學“抽象難學”的心理障礙，從而增強學生學好數學的信心和興趣；另一方面，更可培養學生在“做”中學，在學中“做”的意識，讓學生在操作實踐中學會提出問題、探究問題，進而解決問題的能力. 本文結合個人教學所得，談談在初中數學教學中開展數學實驗的幾點嘗試.

一、挖掘教材資源，開展操作實驗

現行蘇教版初中教材，在編排上側重引導學生積極參與. 通過設計大量的數學操作實驗環節，如探索、實踐、嘗試等，利用這些環節將學生置于數學實驗情境中，讓學生經歷知識的生成過程，從而讓學生在探究操作中理解知識的來龍去脈，體會數學概念的直觀化，同時學生在親歷實驗探究的過程中，產生對數學知識的深層理解，生成深刻的印象.

1. 通過數學實驗，親歷知識形成過程

數學規律、定理的表達語言精練，具有一定的抽象性，對很多初中學生來說，孤立地理解有一定的困難，而如果我們教師將概念規律的產生過程讓學生自主去實驗探究，則不僅可讓學生獲取鮮活真實的知識，更可深化學生對數學規律的理解，讓學生對數學知識有更全面的認識. 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”等，在教學中，教師都可安排學生通過折紙實驗，讓學生經歷實驗操作的過程，感受知識間的關系，一方面可深入、扎實地掌握數學知識，另一方面可避免思維上想當然的毛病，讓學生在數學學習中準確抓住本質，提出富有創新的看法.

2. 借助數學實驗，誘導學生數學學習興趣

數學學科，嚴謹嚴肅有余，活潑生動不足，加之我們有些數學教師在演繹數學教學時，照本宣科，更會導致學生喪失對數學的學習興趣，尤其是對于學有困難的學困生，更是讓他們如墜霧中，不知所云. 如“軸對稱的性質”一課，內容龐雜抽象，學生不易構建完整的知識體系，很多學生在理解上產生了較大的偏差，學困生更是一頭霧水. 我在教學這一課時，設計了一個操作活動，將其貫穿始終，極大地優化了課堂教學的效果：首先在紙上任意畫出一點A，將紙對折，用筆尖在A點處穿一個孔，再將紙展開，連接兩個小孔A，A′. 通過觀察、測量，發現兩小孔A，A′與折痕之間存在什么樣的關系，線段AA′與折痕之間又存在何種關系，然后，再在紙上任畫一點B，完成同樣的操作，連接AB′，A′B……整個過程，學生聚精會神，積極動手，由于實踐動手簡單易行，即使是那些平時的“學困生”，他們也煞有興致地參與其中，即便是在最后的總結提煉部分，他們也躍躍欲試，展現出極大的興致，因為這是他們經過自己實踐后發現的規律，因此他們無比珍惜，倍感榮耀.

3. 巧用數學實驗，突破教學重難點

如“平行四邊形”內容的教學，我先和學生針對小學階段所學過的平行四邊形的定義進行簡單的復習，然后讓大家根據定義，在紙上畫出平行四邊形. 觀察思考：平行四邊形是不是中心對稱圖形？如果是，它的對稱中心在哪里？學生經過動手實驗，問題迎刃而解，平行四邊形的性質也自然顯而易見. 再如對于圖形的展開和折疊、幾何體的三視圖等內容，對初中學生的空間想象能力都提出了一定的要求，很多學生由于空間能力缺乏，學習起來具有一定的難度，此時通過讓學生動手操作，實際觀察，便可大大降低學生學習的難度.

二、開展數學活動，生成數學情感

蘇科版教材在每一章的結尾處均安排相應的數學活動，其目的是引導學生應用本章所學知識和方法去解決生活中的實際問題. 在教學中，我們要充分利用這些素材，開展好數學活動課，進而強化學生“做”數學的能力，給學生提供“做”數學的材料，讓學生在活動中思考，感受知識的內涵和價值.

如初三《數學》下冊第八章《統計的簡單應用》結束后，課本上安排了一個數學活動：香煙浸出液對種子萌芽的影響. 活動課前，我將班級的學生劃分成若干小組，設計出實驗計劃. 從選擇容器到配置溶液，再到種子篩選，記錄數據表格的制作，原來以為很簡單的實驗，真正在操作時卻并不簡單. 學生如果沒有經歷過這樣的過程，他們也不會陷入積極地思考. 在實驗進行的過程中，我著重引導學生實事求是，科學準確記錄數據. 這樣，學生在處理、分析數據時，面對的不再是毫無生命的枯燥數字，而是自己精心實驗后獲取的實驗成果……每一名學生的統計、處理能力在不知不覺中得到了提升，既發展了數學能力，還在活動中強化了對數學的情感，陶冶了數學情操.

三、創設實驗機會，體會探究快樂

數學知識的產生與內化是需要我們教師潛心研究、不斷探索的，教師只有將課堂還給學生，多給他們探究實驗的機會，讓他們充分實驗，充分動手，他們才會不斷生發對數學的濃厚興趣. 為此，我們教師在平時的教學中，要努力創設機會，吸引學生積極開展探究，從而在探究中既內化知識，更深化認識. 如教學“等式的性質”的內容時，我將天平帶入課堂， 因為初一還沒有接觸過天平，他們對天平倍感新奇，產生了濃厚的興趣，注意力也高漲，此時教師巧加引導，學生必然對這一“神奇”的事物產生莫大的興趣，自覺主動地投身于探究過程中.

總之，在初中數學教學中進行數學實驗教學，不僅可為學生提供主體參與、大膽探索、努力實踐的學習氛圍，更重要的是通過實驗拓寬了學生的思維，開闊了學生的視野，提高了學生理解數學、發現問題和創造的本領，使學生形成良好的觀察能力、應用數學意識，學生的數學素養也在這一過程中不斷得到了發展.