論數學實驗在教學中的有效開展

唐玉榮

摘要：數學實驗是一種新型的教學模式，利用數學實驗實施教學，可以將知識的形成過程以直觀形象的方式呈現在學生面前，讓學生對數學探究產生濃厚興趣。初中數學中的很多知識都可以采用數學實驗的方式來實施教學。因此，在具體教學中，教師要充分挖掘實驗資源，為學生創設多樣化實驗機會，讓學生動手參與實踐操作，使他們親自體驗知識產生過程，并在這一過程中主動獲取知識。

關鍵詞：信息技術 高中數學 特色教學

興趣是最好的老師，只有充分調動學生的學習興趣，才能使學生在內心產生巨大動力，積極參與探究活動，全面提高綜合能力。實驗教學可以讓抽象的數學知識變得形象具體，給予學生視覺和聽覺的雙重刺激，充分調動學生的積極性和主動性，提高教學效率。

一、引入課堂實驗，激發學生學習興趣

實踐證明，通過參與數學實驗活動，學生不但可以充分激發學習興趣，而且能夠獲得成功體驗，提高學習積極性。例如，在教學“等式的性質”時，教師可利用“天平實驗”來演示什么叫作“等式”，呈現等式的相關性質。由于初中一年級的學生對于天平感到好奇，所以利用天平進行實驗教學，必然會在短時間內吸引學生注意力，激發學習興趣，從而取得良好的教學效果。又如，在教學“三角形內角和為180度”時，可用拼盤進行證明；在教學“三角形全等”時，可以引入三角形全等的模型。初中生動手能力較強，喜歡進行實驗活動，而且通過實驗可以深刻體會、感悟和理解數學知識。可見，數學教師應深入分析新課標要求，為學生創設生動有趣、富有挑戰的實驗情境，保持實驗內容與新課標教學理念的一致性，便于學生進行設計、分析、操作、觀察、總結、記錄等實驗活動，自主參與實驗探究，不斷提高學生的數學學習興趣。

二、借助演示實驗，促使學生理解數學原理

數學概念、定理和性質都具有較強的抽象性與概括性，如果直接采用講解的方式，學生難免感到無法快速接受，從而影響學生對數學知識的學習興趣。在數學教學中，教師應從原有知識經驗出發，結合學生實際情況，為學生提供大量實踐操作機會，讓學生合作交流，同時盡量為學生準備實物、模型或教學軟件等豐富資源動。學生只有親自動手參與，才能切身經歷觀察、設想、推理、實驗、驗證、合作、交流、討論等一系列過程，對知識從感性認知升華到理性認知，掌握清晰全面的數學知識。此外，在傳統數學課堂中，教師一般都是將數學原理直接呈現出來，忽略了知識的發生過程，學生不了解知識的來龍去脈，只能被動地接受和死記硬背，不利于主動構建完整的數學知識體系，造成對知識一知半解，極容易出現錯誤。為此，教師應積極響應新課標教學要求，轉變傳統的教學理念，將教學重點放在知識的形成過程上，鼓勵學生自主探究，引導學生深入挖掘，這樣獲得的知識才能扎實牢固，在學生腦海中形成深刻印象。例如，在教學“完全平方公式”時，應先讓學生準備好兩個邊長分別為a和b的正方形，兩個長為a，寬為b的長方形，課堂上要求學生將其拼為一個大正方形，學生拼完后，再引導學生思考：正方形的面積為多少？鼓勵學生合作交流，提出自己的想法和驗證方法。

三、用多媒體輔助實驗，提高實驗教學效率

現代化多媒體技術圖文并茂、聲情兼備，能在最短的時間內吸引學生注意力，調動學生的積極性，還能營造和諧愉悅的教學氛圍，促使學生參與學習活動，深入理解數學知識本質，全面提升教學質量。利用多媒體實施實驗教學，可以化抽象為形象，將知識形成過程以直觀生動的方式呈現出來，不但可以列舉實例進行驗證，而且可以提供示范、設懸置疑，有助于突出重點、突破難點，取得事半功倍的教學效率。如，在教學“證明順次連接四邊形四條邊的中點，所得的四邊形是平行四邊形”這一平面幾何問題時，教師可以將題目改為：“證明順次連接四邊形四條邊的中點，得出一個怎樣特殊的四邊形？并進行證明?！边@一問題同樣可以利用多媒體進行演示，先給學生呈現一個不斷變化的四邊形，然后找到四邊形的中點，再將各中點連接起來，最后形成一個平行四邊形，鼓勵學生先猜想后驗證。解決這一問題后，教師接著提出如下問題：“要使順次連接四條邊的中點所得到的四邊形為菱形，對原來的四邊形有哪些新的要求？”“如果要使所得四邊形為正方形，還需要有什么新要求？”通過對問題變式提問，設計開放式題型，充分發揮例題功效。此外，計算機具有強大的信息處理功能，能夠化抽象為形象，為學生進行抽象思維提供有利平臺。例如，在教學“制作一個五角星”時，就可以利用計算機的幾何畫板功能進行實驗教學，讓學生直觀感受制作過程，加深學生對知識的印象。

四、利用課堂數學實驗，激活學生創造思維

在數學教學中，如果教師直接給出結論，會讓學生感到枯燥乏味。因為，灌輸式教學法直接抹殺了學生的創造性思維。數學不僅僅是一門課程，更是鍛煉學生思維的體操，那么怎樣借助數學教學來培養學生良好的數學思維能力呢？單純依靠死記硬背是行不通的，需要引入各種形式的數學實驗，讓學生在動手操作的同時鍛煉觀察能力、分析能力、抽象能力和創新能力，有效激活學生的創造性思維，引導學生積極探究。例如，在教學“三角形三邊關系”之前，教師可以先讓學生準備三根細棒和一把剪刀，然后將三根細棒首尾順次連接成三角形，再分別量出三根小棒的長度并記錄。此時教師提出問題：“是不是任意長短的三根小棒都能圍成一個三角形？”學生通過實驗后回答：“不是的。”這時教師可以明確告訴大家：“今天大家就來探究一下三角形的三條邊長短的關系。”然后將學生分成若干小組，讓學生在教師引導下進行探究實驗，最終學生總結出三角形三條邊的關系：三角形任意兩邊之和大于第三邊；三角形任意兩邊之差小于第三邊。最后再讓學生做一些相關練習題，幫助學生鞏固所學知識。這種方式能有效激活學生的創造性思維，促使學生思維獲得發展。

五、借助數學實驗，強化應用意識

著名教育家陶行知提出了生活教育理論，他在這一理論中強調：“我們要以生活為中心的教學做指導，不要以文字為中心的教科書?！薄稊祵W課程標準》中也明確指出：“數學教學要與生活實際相聯系，讓學生體會到生活中處處有數學，體驗學習數學的樂趣，積極主動地學習有價值的數學?！睘榇?，在數學教學中，教師要善于引入合理有效的數學實驗活動，對教學內容進行整合、加工、補充、延伸，創設良好的數學實驗氛圍，激發學生的探究興趣，引導學生努力探索，充分感受數學知識的實際應用價值。通過利用數學知識解決實際問題，可以豐富學生的數學知識，激發學生的應用意識，提高學生的綜合素質。

總之，在數學實驗中，學生從旁聽者、執行者的角色轉變為發現者和探究者，促進個性發展，自主參與，體現自己的社會性和主動性。因此，在今后的教學中，數學教師應根據教學實際需要，靈活設計數學實驗，提高數學教學效果。

參考文獻

[1]董林偉，趙維坤.初中數學實驗課程的開發與實踐探索[ J ].江蘇教育研究，2017（01）：33-36.

[2]趙萬兵.初中數學實驗教學初探[ J ].初中數學教與學，2018（02）：24-25.

[3]趙雯君.初中數學實驗的理論探索與教學設計研究[ J ].中學數學，2019（22）：73-74.