初中數學實驗分類及其教學設計研究

江蘇省蘇州國際外語學校 張小漁

數學作為一門具有較強應用性與實踐性的學科，教師在日常教學中需要關注學生數學思維的培養。初中階段的數學主要研究的是數量之間的關系與空間的某種存在形式，無疑為實驗教學提供了便利條件。新時期下，因數學學科比較抽象且存在一定難度，所以數學教師可以采用實驗教學的方式幫助學生分析某些數學知識，強化學生對數學基礎知識與概念的理解與掌握，利于學生高效實現學以致用。以下為筆者對初中數學實驗分類及其教學設計提出的相關分析與建議。

一、初中數學實驗分類

1．感知實驗

初中階段的數學教材中存在諸多與感知實驗相關的學習內容，感知實驗的教學案主要是促使學生通過感知實驗增強對知識的認知，便于深入學習并掌握數學基礎知識。比如教師利用多媒體技術向學生播放某些圖形，引導學生學習與圖形相關的問題，強化學生對圖形的感知，調動學生思維的靈活轉變，進而擴展學生學習視野。

2．探索實驗

初中數學教材中關于函數與方程組的問題作為探索實驗的范疇，實驗的目標是借助實驗探索數學知識點的本質，幫助學生了解知識點的內在含義與應用方式。這類實驗的教學設計需要教師事先利用實驗調動學生思維，保證課堂學習氛圍足夠活躍，且突出實驗的重點與難點，再結合對比與推理的方式歸納解決問題的方式，由此激發學生學習興趣，引發學生對實驗的探索欲。

3．活動實驗

初中數學教材中與生活相關的實驗便可以理解為是活動實驗，比如概率等問題，教師可以引導學生自主設計實驗的過程與方式，分析某種情況出現的可能性與概率，樹立學生自主動手實驗的思想，逐步培養學生發現問題、分析問題并解決問題的能力。

二、初中數學實驗教學設計思路

1．通過感知實驗，強化學生對數學知識的認知

在初中數學教材中存在諸多比較抽象的知識，若沒有及時激發學生學習興趣，會使學生對數學學習產生厭煩心理，因此教師可以利用教育技術帶領學生進行感知實驗，將抽象的知識轉變為具體化與形象化的內容，強化學生對數學知識的認知，保證感知實驗的教學質量。

比如在學習關于“物體位置的確定”的內容時，教師可以播放相關的圖片，組織學生對空間位置進行學習，以圖文并茂的形式調動學生學習積極性，使學生直觀感知物體位置發生變化的規律，幫助學生更好地掌握數學知識。

2．通過探索實驗，發展學生思維能力

初中數學的教育應盡力使學生認知知識的形成過程，這也是新課程標準中的一項教學要求，探索作為加強教師與學生、學生與學生之間交流的媒介，應被教師廣泛運用在教學實踐中。教師在設計探索實驗的教學環節時，需要以學生為主體，從學生的自身經歷出發，選取學生感興趣的事物，吸引學生注意力，引導學生觀察、探索數學問題的本質與現象，促使學生自主發揮自身學習的主觀能動性，積極參與探索實驗教學活動中，深入體會到數學學習的奧秘，提升學生數學素養。

比如初中數學關于“測量河水的寬度”的內容，教師可以先向學生提出幾個與河水寬度相關的問題，包括河水的寬度怎樣測量、測量河水的寬度需要哪些條件等，激發學生學習興趣，引發學生的探索和思考。然后將學生分為若干個小組，要求學生以小組的形式對河水寬度進行探究，給予學生充足的時間與引導，學生可以發揮自身的潛能，全面思考河水寬度的測量方式。最后教師引導學生總結測量的方式，即利用全等三角形的知識、利用等邊三角形的性質、利用勾股定理等，由此在探索實驗中強化學生的數學技能，提高學生學習效率。

3．通過活動實驗，培養學生正確的思想觀念

數學情境是書本與學生之間產生情感共鳴的紐帶，活動是初中學生比較喜歡的一種學習方式，加之初中學生正處于身心發展與思想觀念形成的關鍵階段，所以教師要巧妙設置活動實驗，引導學生以活動實驗為基礎擴展自身學習視野，提高學生學習動力。同時，教師應結合學生實際生活，基于學生熟知的事物鼓勵學生自主進行活動實驗，使學生感受到學習的歡樂。

比如在學習關于“軸對稱圖形”的內容時，教師可以組織學生以折紙或者剪紙的實驗形式開展學習活動，首先，教師為學生創設問題情境：生活中有哪些圖形？這些圖形有什么特征？看一看教師手中的圖形，怎樣變化可以得到互相對稱的兩個圖形？吸引學生眼球，使學生帶著問題進行思考與分析。然后，教師要求學生利用現有的學習資源，撕下一張紙，畫出自己喜歡的圖案，并要求學生想象怎樣制作出具有對稱特征的圖形，調動學生想象力與創造力。最后，幫助學生理清軸對稱圖形的學習框架，明確教學內容，提高活動實驗的教學效果。

綜上所述，初中數學教師應全面掌握數學知識，將其進行細致分析，結合數學實驗的具體內容與相關教學需求，設計適合學生身心發展的教學活動，不斷激發學生參與學習活動的積極性，自主走進數學實驗的世界，進而發展學生綜合能力。