初中數學課堂運用實驗輔助教學策略研究

涂宏義

【摘要】初中數學課堂上開展實驗教學不僅對解決數學問題具有一定的直觀性，還可以提升學生課堂學習的氣氛.一個好的數學實驗問題設計是學生開展合作學習的先決條件，它能夠引起學生的興趣，激活學生的思維，從而能使合作學習得以更加深入地進行.本文介紹數學課堂運用實驗輔助教學策略的研究.

【關鍵詞】初中；數學；實驗；輔助教學；研究

實驗是科學研究的基本方法之一，數學也不例外.數學家歐拉說：“數學這門學科需要觀察，也需要實驗.”數學實驗教學是再現數學發現過程的有效途徑，它為學生提供了主體參與、積極探索、大膽實踐、勇于創新的學習環境，提供了一條解決數學問題的全新思路.筆者下面介紹數學實驗在課堂教學中的幾種運用策略.

一、利用數學實驗激發學生興趣的策略

例如，初中數學“一元一次不等式組”的概念教學.教師也可帶上天平，先讓兩名學生根據教師的要求上臺操作實驗，提問怎樣用天平來估計一顆螺母的質量？

把螺母放在天平的左側托盤內，移動游碼至刻度2 g，發現天平向左側傾斜，怎樣來表示這顆螺母的質量呢？

可得x>2（教師板書）.這樣又讓學生體驗到了不等式的來歷.再次移動游碼至刻度3 g，發現天平向右側傾斜，又怎樣來表示這顆螺母的質量呢？同理得x<3（教師板書）.教師總結：“原來這顆螺母的質量為大于2 g而小于3 g，即把這兩個不等式合在一起作為限制條件.我們用大括號連接起來，這樣的式子就叫作一元一次不等式組.”

這樣的新課導入，既使學生得到了實驗的參與，絕大部分學生引發了興趣，提高了注意力，又使不等式和不等式組的概念變為看得見、摸得著，充分照顧學習困難的學生積極參與、積極投入.當然要真正理解一元一次不等式組的概念，教師還應及時編擬幾道練習題，判斷是否為一元一次不等式組，以強化概念內涵，理解概念中的具體要求，從而使學生從感性認識上升到理性認識.

二、利用數學實驗加深概念理解的策略

新理念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.

例如，“相似的圖形”的教學中，先通過觀察教材中的三組圖形，引導學生發現它們的關系形狀相同，再通過多媒體課件把這三組圖形放大或縮小，利用圖形的平移或旋轉等變化，使它與另一個圖形重合，讓學生親手去驗證.最終使學生通過親身體驗并真正理解“相似形”的概念.

新教材中圖形與變換是數學課程標準中“空間與圖形”領域的一個主要內容，努力體現運動變換的理念和思想.“平移與旋轉”這章就強調學生經歷探索平移、旋轉的性質和圖案設計等實踐活動，通過大量的試一試、做一做、想一想等實驗教學活動，盡可能多地讓學生主動參與，親自動手操作，拓寬學生的思考與探索空間，從而更真切地理解概念.

三、利用數學實驗發現內在規律的策略

讓學生制作數學模型，首先是培養了學生的動手操作能力，而且在制作前的準備工作中，仔細地學習，仔細地觀察，仔細地琢磨，甚至測量和計算，使在制作中體會到了其中內在的規律性.例如，初一新生一開始要學習“數軸”.這是一個很抽象的概念，教師不妨在前一天布置學生回家觀察溫度計，并用衛生筷制作一支仿真的溫度計.然后在上新課時教師準備一些實驗室里的溫度計發給學生，讓他們仔細對照檢查是否有做得不完善或不正確的地方，盡可能讓學生先說.接著教師提問：（1）溫度計是否有刻度（包括零刻度線）？（2）刻度是否均勻？（3）刻度標法順序是怎樣的？（4）在相鄰的兩條刻度線之間能否再刻上更小的刻度線？（5）溫度計上的刻度排列是否有方向性？（6）這個溫度計能否做得很長很長，刻度標得更多些？學生根據自己的制作和觀察一般能回答上來，然后教師把這支溫度計抽象成一條向兩方無限伸展的數軸，引出課題.這樣的導入，不光是讓學生從實例中體會到了數軸的形象，而且感覺到了創造數學的過程.對于數學目標來講，數軸的三要素盡顯其中，滲透了數形結合的思想，為接下去畫數軸，在數軸上找表示有理數的點和說出數軸上的點所表示的有理數，以及下一節數軸上有理數大小的比較，掃清了理解上的障礙.

四、利用數學實驗培養創造性思維的策略

如果教師在教學中直截了當地給出數學結論，學生會感到乏味，提不起興趣，因為這僅僅是灌輸知識，抹殺了學生的創造性思維.如果在教學中剪輯一些發現者的經歷，讓學生重復再現，其結果是學生好像自己發現結論那樣興奮.

例如，在學習“三角形三邊關系”一課時，課前先請學生準備三根細竹條和一把剪刀，先讓學生首尾順次連接圍成一個三角形，教師可在投影儀上同步指導性操作.提問：是否任意長度的三條線段都能首尾順次連接組成一個三角形？接著請學生各自量出三角形三條邊的長度，并記錄下來，然后把最短的邊剪去一小段，再去圍三角形，觀察會出現什么現象？測量三邊并記錄，再剪去一小段，觀察又會出現什么現象？再測量記錄，這樣重復到不能組成三角形為止.根據實驗和記錄，教師可引導學生思路：三邊長度（數）的變化是怎樣影響三角形（形）的變化的，在教師的引導下，大部分學生會很自然地導出“三角形任何兩邊之和大于第三邊”的三角形三邊關系.最后讓學生口算驗證自己的實驗結果，初步鞏固實驗結論，然而要理性地認識這個結論，還要從“兩點之間線段最短”加以引證，找到它的理論根據來穩固實驗結論.這是學生動手、觀察、想象、歸納和論證等各方面能力的集中訓練，是學生再現了發現數學結論的全過程.通過實驗，手腦并用，既體現了數形結合的教學程序，又培養了學生的創造性思維.

讓我們合理運用實驗教學，充分發揮其作用.倡導學生主動參與、交流、合作、探究等多種學習方式，改進學習，拓展思路，形成創新意識，使學生真正成為學習的主人.