關于數學實驗在初中數學課堂中的運用的認識與思考

江西省萍鄉市蘆溪縣路行學校 練琴玲

關于數學實驗在初中數學課堂中的運用的認識與思考

江西省萍鄉市蘆溪縣路行學校 練琴玲

新的課程理念告訴我們：有效的數學學習活動不能單純地依賴模仿與記憶，動手實驗、自主探索與合作交流是學生學習數學的重要方式。數學實驗教學中，強調學生學會從現實生活中發現問題，尋找規律、法則，讓學生學會學習，從教師的行為轉到學生的活動，并且從感覺的效應轉為運動的效應。數學實驗為學生提供了主體參與、積極探索、大膽實踐、勇于創新的學習機會，運用數學實驗開展教學是提高數學課堂有效性的一條全新的思路。本文擬對初中數學實驗教學的運用談一些粗淺的看法。

數學實驗教學；運用

數學教育家波利亞曾指出：“數學有兩個側面,一方面它是歐幾里得式的嚴謹的科學，從這方面看數學像是一門系統的演繹科學；但另一方面，創造過程中的數學看起來卻像是一門實驗性的歸納科學。”可見，數學教學既要充分體現數學抽象化的一面，又要重視數學創造過程中具體化的一面。在實施新課程改革的今天，我們更應關注后者。

根據初中生的心理特征，他們喜歡動手操作，喜歡把新的數學知識跟現實生活、自己的經驗聯系起來，喜歡富有挑戰性、新穎性、開放性的問題，筆者在教學實踐中發現：在初中數學教學中恰當地引入數學實驗是引導學生發現問題、提出猜想、驗證猜想和創造性地解決問題的有效途徑。初中數學常見的實驗教學大致可以歸納為以下三種形式：操作型數學實驗教學、思維型數學實驗教學、多媒體模擬實驗教學。

一、依托數學實驗教學，加深學生對概念的理解

通常數學概念教學是教師給出概念，學生加以記憶，但學生往往對其本質屬性理解不夠，一知半解，更別提運用了。列夫托爾斯泰曾說：“知識，只有當它靠積極的思維得來，而不是憑記憶得來的時候，才是真正的知識。”新理念就要求教師在概念教學中注重知識的生成，引導學生從已有的知識背景和活動經驗出發，提供大量操作、思考與交流的機會，讓學生經歷觀察、實驗、猜測、推理、交流與反思等過程，進而在增加感性認識的基礎上，幫助學生形成數學概念。

以學習平行四邊形概念為例，教師可以出示一系列的平行四邊形的圖形或是實際例子，告訴學生這就是“平行四邊形”，讓學生自己進行比較、分析、研究，在經過反復的觀察與思考后，他們就會發現“平行四邊形”的許多共同性質，如：對邊平行、對角相等、鄰角互補、對角線互相平分等等，接著就會發現這些性質之間的聯系，可以由一個性質出發推出其他的性質，在教師的引導與學生間相互討論的基礎上，學生就不僅掌握了平行四邊形的概念，同時也理解了形式定義的含義以及各種相關性與等價定義的概念。也就是說，學生通過自己的實踐活動學會了怎樣定義一個數學的概念，對于定義的必要性與作用都會有更深的體會，通過這樣的“再創造”方式進行的概念教學，顯然比將一個現成的定義強加給學生要有效得多。在動手操作實驗和展示結果的過程中，增強學生的感性認識、培養合作精神，并從中體驗成功的喜悅，當然加深了學生對概念的理解。

二、運用數學實驗教學，培養學生發現數學規律的能力

數學規律的抽象性通常都有某種“直觀”的想法為背景。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，了解它的變形和發展及與其他問題的聯系。傳統數學課堂教學壓縮了學習知識的思維過程，往往造成感知與概括之間的思維斷層，既無法保證教學質量，更不可能發展學生的學習策略。新理念提倡重視過程教學，在揭示知識生成規律的基礎上，讓學生自己動手實驗，自己去發現數學規律，從而理解更深刻。

比如在橢圓的教學中：先明確要求，讓學生拿出課前準備好的一塊紙板，一段細繩和兩枚圖釘，按課本的要求畫橢圓，使他們親身體驗到橢圓的畫法，品嘗到成功的喜悅，在此基礎上再提出如下問題，讓學生思考：（1）紙板上的作圖說明了什么？（2）在繩長不變的前提下，改變兩個圖釘間的距離，畫出的橢圓有何變化？當兩個圖釘合在一起時，畫出的圖形是什么？當兩個圖釘間的距離等于繩長時，畫出的圖形是什么？當兩個圖釘固定，能使繩長小于兩圖釘之間的距離嗎？能畫出圖形嗎？經過以上實踐，學生自然能很快得出結論，當2a＞2c時是橢圓；當2a＝2c時是線段；當c＝0時是圓；當2a＜2c時軌跡不存在。

三、通過數學實驗教學，提高學生的創新思維能力

學生的創新思維往往來自于學習過程中的思維“偏差”和好奇心。學生在傳統的教學模式中，往往表現為隨著時間的推移，好奇心越來越弱，越來越順著老師講課的思維想問題，思維中的“偏差”越來越少，思維的亮點也越來越少。而實驗教學恰恰是提供學生探索發現、嘗試錯誤和猜想檢驗的機會，只要教師善于發現學生的閃光點，善于捕捉學生思維“偏差”的契機，恰當引導，有時實驗教學會收到意想不到的效果。

四、利用數學實驗教學，深化學生的數學應用意識

應用數學知識解決實際問題,是數學教學的出發點和歸宿。發展學生的應用意識是數學教學的重要目標之一。 通過數學教學，幫助學生樹立數學應用意識是素質教育的一項重要任務。這就要求教師必須創設一種實驗環境，使學生能受到必要的數學應用的實際訓練，否則強調應用意識就成為一句空話。

例如一位教師在教授“統計調查”的內容時，采用了如下的教學方法：①讓學生分組，自己提出感興趣的調查問題，如統計全班同學的愛好、哪門學科最受歡迎等；②分析問題，建立數學模型，提出解決方法；③分工調查，匯總結果，利用扇形圖、條形圖進行統計分析；④形成調查報告，匯報調查結果。這樣不僅能夠激發學生學習數學的興趣，還能激勵學生多把數學知識應用于生活。

當然我們的數學實驗教學也存在著諸多的問題，比如教師認識上的不足；學生數學實驗的能力較差；數學實驗的“軟硬件”跟不上等等。但我相信伴隨著CAI技術的日新月異，數學實驗的教學內容將逐漸增加，實驗素材庫將不斷壯大，實驗技術將更為先進與精巧，因而數學實驗的教學思想和模式將具有更為廣闊的天地、更為重大的作為。

在數學教學中讓學生動手做數學實驗，能有效激發學生用數學的眼光探索數學的新知識。讓我們在教學中巧借實驗這一“東風”，更好、更快地推動數學教學這艘大船前進！