例談實驗在數學教學中的應用

梁雪英

【摘要】本文論述針對不同的教學內容合理利用教材，引入數學實驗，通過探究發現、應用實踐等方式開展教學活動，促進學生掌握知識，培養學生的數學綜合能力。

【關鍵詞】數學實驗 教材 知識 能力

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）08A-0108-02

初中生的心理認知還處于發展階段，對抽象知識的理解還存在一定的難度。教師在初中數學課堂教學中應針對不同的教學內容合理利用教材，引入數學實驗，通過探究發現、應用實踐等方式開展教學活動，進一步促使學生掌握知識，培養學生的數學綜合能力。

一、基于教材開展實驗探究

數學實驗是一種探究性的數學活動，但在初中現階段的數學實驗教學中，有些教師過于追求教學進度，忽略了對教材的開發和利用。其實，數學教材有很多實驗素材，教師應充分利用教材資源，讓學生在實驗中學習知識，提升能力。

（一）充分挖掘教材的操作活動體驗知識的生成

在人教版數學教材的每一章節都設有“做一做”等動手操作欄目，該欄目為數學實驗的開展提供了良好的教學平臺。學生可以通過動手操作親身經歷知識生成的過程，促進學生對數學知識的深刻理解。因此，教師要合理利用“做一做”欄目，針對性地開展數學實驗。

例如人教版八年級上冊關于《探索三角形全等的條件》的“做一做”欄目，要求學生通過畫出已知兩角及其夾邊的一個三角形，形成對“ASA”判定法的認識。教學時教師可以開展如下實驗活動：

1.首先要求學生繪制一個三角形，使它的兩個內角分別為50°和80°，然后將其剪下并在小組內進行比較，觀察這些三角形是否一定全等。

2.如果在繪制上述三角形時添加一個條件：50°和80°的內角所夾的邊為8cm。小組成員重新對比各自的三角形，觀察是否一定全等。

3.思考三角形全等必須具備的條件。

通過動手操作模擬，引導學生體驗三角形全等判定定理的生成過程，從而使學生獲得實踐經驗，生成對知識的自我認識。

（二）利用教材的實踐活動訓練學生思考

在人教版數學教材中設置有“數學活動”的欄目，該欄目著重突出了“動手”和“應用”的主題。教學時，教師可以有效利用“數學活動”欄目開展數學實驗活動，引導學生在實踐中思考問題，并應用數學知識來解決問題，進一步促進學生理解數學知識。

例如九年級下冊《圖形的相似》一章的“數學活動”，要求測量物體的高度。教學時教師可以利用教學素材開展小組實驗活動，組織學生進行數學測量，可以設置“方案探究”“實踐測量”“小組交流”和“拓展運用”等教學環節，以課堂實踐體驗的方式促使學生積極參與數學實驗，并獲得實驗的親身感受。

課堂實驗離不開教材，建立在教材上的實驗活動才是最有價值的實踐活動，利用教材提供的豐富的實驗素材，引導學生參與探究活動，不僅可以牢固掌握知識，還能獲得思維上的提升。

二、利用實驗幫助學生理解數學概念

數學實驗是初中課堂教學的一種有效手段，合理地運用數學實驗，可以幫助學生有效地理解數學概念。教學時，教師可以充分利用多媒體演示的方式讓學生實現對教學重難點內容的直觀解題，同時讓學生通過探究發現、總結歸納的方式掌握知識，實現數學實驗的價值。

例如在教學八年級下冊《平行四邊形》時，教師可以利用多媒體羅列出平行四邊形的生活實例，引導學生進行對比分析、研究討論圖形的特點，從而總結出“平行四邊形”的性質：對邊相互平行、對角相等、對角線相互平分等。然后引導學生發現性質的關聯性，即由一個性質推導出其他性質。在教師的引導下，通過實驗活動學生可以充分掌握平行四邊形的概念，了解幾何定義的深刻含義。這樣教學，進一步增強了學生對所學知識的感性認識，進而深刻理解數學概念。

此外，用實驗的教學方式可以突破數學的重難點。教師可以利用多媒體課件對一些難于表述和理解的知識進行實驗模擬，可以清晰地展現知識變化的過程，有利于學生探究知識的結論，突破知識的難點。

例如在教學八年級下冊《反比例函數的圖象》時，傳統的教學難點主要有兩個方面：一是曲線的繪制，二是對曲線與坐標軸趨近的理解。為突破這兩個難點，教師可以摒棄以往的“教師示范，學生模仿”的教學方式，采用多媒體課件，在教師的指導下利用實驗的方法，賦予自變量不同的定值，讓學生繪制出反比例圖象的曲線，從而得以清晰地觀察函數的圖象，歸納其性質。這樣的數學實驗活動，增強了學生的動手操作，讓學生通過數與形相結合來理解，進而突破教學重難點，掌握函數的性質。

三、開展多種數學實驗提高學生能力

數學實驗是一種基于數學知識，利用實驗工具開展的數學活動。數學實驗有異于傳統的數學活動，它是在學生動手、用腦的基礎上開展的數學活動，能夠彌補課堂教學的不足，對提高學生的綜合能力有著巨大的作用，進而使學生充分體會到數學學習的意義，實現最大化的數學實驗的價值。

（一）開展戶外活動培養創新思維能力

戶外實驗活動是將理論與實踐相結合的一種教學活動，可以有效地培養學生的數學意識。如果學生學習了知識而不能用于解決實際問題，則是失敗的教學。因此，教師要充分利用教學資源，積極創設條件，為學生提供探索知識規律的機會，使學生主動參與到戶外實驗活動中，不斷提高創新思維能力。

例如教學“測量底部不可以到達的物體的高度”時，教師可以在講授了三角形函數知識后，組織學生到戶外開展測量一座山坡的實驗活動。首先要求學生通過思考、分析，給出相應的測量方案，然后進行實地測量驗證。又如，建房時要根據設計尺寸在地基上開挖長方形溝槽，開挖過程中需要放置槽線，教師可以引導學生運用數學知識來學習放線。通過這樣的戶外實驗活動，可以充分調動學生的積極性，擴展學生的知識空間，培養學生的創新思維能力。

（二）通過小組實驗培養合作能力

數學實驗以探究學習為主，在教師的指導下開展小組合作實驗，可以充分發揮學生的主體性，用小組合作的形式來完成實驗任務，促進學生之間的互動交流，培養學生的協同性，提高學生的合作能力。

例如在教學八年級上冊《三角形紙板拼圖》的閱讀素材時，教師可以開展如下活動：學生以小組形式參加比賽，比賽分為兩輪，規則如下：（1）拼出等腰三角形、等邊三角形、直角三角形、梯形、矩形、菱形為合格。（2）用兩塊三角形紙板拼出合格圖形加1分，用三塊三角形紙板拼出合格圖形加2分，拼出不合格圖形減1分，以此類推，上不封頂。（3）拼圖時間為1分鐘，裁判計算各組總分后，進行排名，排名前四的小組晉級下一輪。通過設計這樣的比賽來開展數學實驗，使學生在合作交流中思維得到錘煉，增強了團隊意識，培養了合作能力。

綜上所述，初中數學實驗應該基于教材，充分發掘教材的可用素材，幫助學生積累數學經驗；數學實驗對學生掌握知識有著較大的作用，通過多變的實驗形式可以增強學生的感性認識，理解知識；能力的培養蘊含在數學實驗之中，通過實驗活動可以提升學生的思想認識和實踐能力。

（責編 林 劍）endprint