初中數學實驗的理論探索與教學設計研究

鐘龍新

【摘 要】 初中是學生學習的過度階段，數學教學是初中教學的重要部分，而實驗教學可以使數學的理論知識更加生動形象，讓學生更加容易接受，有利于學生對數學知識的深入理解，有效提升學生的學習效率。本文對初中數學實驗的理論探索與教學設計研究進行探討分析，以有效促進初中數學實驗教學的順利進行。

【關鍵詞】 初中數學；數學實驗；理論探索；教學設計

【中圖分類號】 G63.23 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2095-3089（2016）36-0-01

在數學教學過程中，如果只是對數學知識進行死板的講解，學生不能對相應的概念知識進行全面掌握，而運用數學實驗教學就可以讓學生透過現象掌握知識的本質，以對數學知識進行深入學習。所以老師在實施教學的過程中需要對實驗教學進行充分利用，有助于對問題情景進行設計，使學生對數學知識進行深化學習，從而提升學生的數學素養與能力，促進學生的全面發展。

1 操作性實驗

操作性實驗是對相應結論進行驗證的實驗。操作性實驗在實際操作后需要進行歸納總結，在直觀理解的基礎上進行知識學習。運用操作性實驗對數學知識、結論進行驗證時，可以激發學生的學習熱情，提升其理性思維能力。對實驗所需工具進行適當選取，而實驗方法以及模型的選取不會對實驗結果造成影響。所以在進行操作性實驗時，可以讓學生進行實際操作，以對自己的猜想進行驗證，從而更好地對數學知識進行學習。例如：對三角形面積的計算進行講解時，老師可以用三角形內角和的驗證為例進行操作性實驗講解，首先選用鉛筆，筆頭由C指向A，鉛筆與邊AC平行。然后以鉛筆的中點作為中心，順時針旋轉∠A，此時鉛筆筆頭由B指向A，并與邊BA平行。然后依次轉動∠B與∠C，結果發展鉛筆的方向與開始時相反，由此得出三角形內角和為180°。在進行實驗驗證的過程中可以吸引學生進行觀察分析，然后讓學生根據自己的理解對相應理論進行驗證。這樣不僅可以吸引學生的學習興趣，調動學生的積極性，提升學生的學習效果，促進學生的良好發展。

2 思維性實驗

進行思維性實驗時需要進行人為控制，以更好地完成觀察與測算。思維性實驗可以讓學生在思考的基礎上，對數學事實進行了解，可以對學生的理性思維、思考能力進行培養。同時思維性實驗所需要的素材與數學事實具有密切聯系，學生可以在實驗中對相應概念所具共性進行分辨。例如：對角的關系知識進行講解時，老師可以運用實驗對角與角之間的數量關系進行教授。首先，老師需要在開展課堂教學之前制作好三角形卡片，三個內角分別為50°、60°、70°。在開始教學時將制作好的卡片發給學生，讓學生選擇任意一個內角，假設其為∠A，然后對其進行折疊，使∠A置于三角形的內部。假設此時點A與邊AB形成的角為∠1，點A與邊AC形成的角為∠2。然后讓學生對∠1、∠2進行分別測量，再對兩個角的和進行計算。在得出結果后，學生會發現∠1+∠2=2∠A，此時學生會對結果進行探討分析，然后運用自己所掌握的知識進行驗算、推理，進而得出結論。通過這種方法可以對學生的數學思維能力進行有效培養，促進學生的良好發展。

3 模擬實驗

隨著計算機技術的發展，模擬實驗在初中數學實驗中得到了廣泛運用。運用計算機對圖形進行處理的功能，可以對數學問題的相應情景進行模擬，通過此種方法可以增添課堂教學的生動性，使抽象的數學知識更加形象化，以吸引學生的學習興趣，激發學生的學習動力。此外，模擬實驗的操作較為簡便，并且更加形象直觀，有助于學生對實驗所具備的規律進行發現。例如：對圓心角與圓周角的關系進行講解時，老師可以以圓心角與圓周角之間的數量關系為例運用模擬實驗進行教授。首先，讓學生應用幾何畫板對弧AB所對應的圓周角與圓心角進行制作，分別標記為∠ACB與∠AOB，然后運用量角尺對兩個角的度數進行測量，并對兩個角之間存在的關系進行分析。學生還可以對C點的位置進行更改，之后再次對∠ACB與∠AOB的度數進行測量，對兩者之間的關系進行分析。通過多次模擬實驗，學生可以對圓心角與圓周角之間存在的關系進行發現。所以在數學教學過程中，老師運用模擬實驗實施教學可以調動學生的積極性，提升學生的自主性，從而顯著提升初中數學教學的有效性，使初中數學教學順利進行。

隨著新課程改革的順利進行，為了更好地完成新課改的教學任務，滿足學生的學習需求，符合學生的成長特點，老師需要在數學課堂教學過程中對數學實驗進行充分運用，為學生創建良好的問題情景。通過對數學實驗的運用，可以使學生對數學知識進行更為深入地學習，對數學概念進行深化，從而顯著提升學生的數學素養。同時數學實驗教學可以充分吸引學生的學習興趣，增強學生的積極性，使其能夠自主地參與教學活動，為學生以后的數學學習奠定良好基礎，使學生得到更好地發展。

參考文獻：

[1]楊育池.基于“再創造”理論的教學設計實踐——《拋物線及其標準方程》教學設計[J].中學數學.2011（01）：25-25.

[2]董林偉.數學實驗：促進初中生數學學習的一種有效方式[J].中國數學教育.2012（09）：123-123.