初中数学实验教学初探

发表时间：2020-01-15T09:51:24.150Z 来源：《教育学文摘》2019年8月第15期作者：邢家虎王茹

[导读] 要：数学是研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门抽象学科

摘要：数学是研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门抽象学科。有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆，动手实验、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。数学实验教学可以充分体现学生的主体地位，让学生在“自主、探究、合作”中亲历“数学发明创造的过程”。

关键字：初中数学；实验教学

1．引言

新课程的核心理念是以学生发展为根本,让学生参与教学是课程实施的核心。在教学中如何加强参与式教学的研究、推广与应用，是每位教师应该认真思考的课题。新《数学课程标准》指出:“义务教育阶段的数学课程，其基本出发点是促进学生全面、持续、和谐地发展。它不仅要考虑数学自身的特点，更应遵循学生学习数学的心理规律，强调从学生已有的生活经验出发，让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程，进而使学生获得对数学理解的同时，在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。”要搞好新课程教学关键是转变数学教师的教学理念。数学教学是师生之间的双边活动。师为导、生为学,师生互动。这样才能提高实际教学效果。 2．实验教学的意义

数学实验有助于学生加深对概念的理解。在平常的教学中, 我们经常会发现一些学生对数学概念的本质属性认识不够, 往往是知其然而不知其所以然。这就要求教师在教学中不仅仅满足于定义、性质等方面的讲解, 还应根据学生已有的知识背景和活动经验, 提供大量操作、思考与交流的机会, 让学生经历观察、实验、猜想、推理、与同伴交流、反思活动等过程, 进而在增加感性认识的基础上帮助学生形成数学概念。

数学实验有助于学生发现数学原理。在传统的数学课堂教学中, 教师对数学原理的教学大都是直接展示给学生, 忽略了知识的来龙去脉,有意无意地压缩了学生对新知识学习的思维过程。教师如果忽视学生知识的发生过程, 削弱学生从感知到概括的过程, 急于得出自己的教学结论, 那么结果就会使学生一知半解, 似懂非懂, 造成感知与概括之间的思维断层, 这样的做法无法保证教学的质量, 更谈不上发展学生的学习策略。新课程提倡教师把教学的重点放在过程中, 放在揭示知识形成的规律上, 让学生自己动手实验, 自己去发现数学原理, 这样得出的结论就会理解深刻, 容易记牢。

数学实验有助于学生找到解决问题的途径。在数学课堂教学中, 常常会碰到学生解题时因为找不到突破口而困惑, 此时我们可以引导学生通过数学实验来发现规律, 从而获得解题途径。

数学实验有助于学生强化应用数学的意识。《数学课程标准》强调, 数学教学要与生活实际相联系, 让学生体会到生活中处处有数学, 体验学习数学的乐趣, 积极主动地学习有价值的数学。因此在教学中, 我们要根据学生的生活实际及课程标准, 对教学内容进行整合、重组、补充、加工, 努力创设一种数学实验的环境, 把数学引向生活, 使学生能受到必要的数学应用的实际训练。

数学实验有助于培养学生的创造能力。余文森教授曾经指出：结论与过程的关系是教学过程中面临的一对十分重要的关系。有时过程比结论更具有意义: 它能唤起探索与创造的欢乐, 激发认知兴趣和学习动机; 它能展现思路和方法, 教人怎样学习, 它能帮助我们提高学生的创新能力。数学实验教学是一种让学生经历知识探究过程, 发现新认识、新信息, 提出新问题、解决新问题的创造性学习。

3．实验教学方案

数学实验课的安排设置必须考虑紧密结合教学进程，一般以新课本提供的课题为主,作适应性的设计和改动,上到哪里,做到哪里。同时也可穿插一些运用知识较基础,独立性强,但富有趣味和训练意义的实验,如：树叶面积测量、王冠疑案、美妙的镶嵌等。也可以参考老教材和其他书籍或自己构想进行一些补充,如:利用丟针实验测量圆周率、用相似三角形测量长度等。

下面举几个具体的实验教学的例子：

学校每年均要举行田径运动会, 可以组织学生来画运动场地。要求学生根据场地的实际情况和跑道的线宽、道宽的尺寸标准, 当100m、200m、400m、800m 等径赛项目的终点位置确定后, 其起点位置应如何确定? 相应的每条跑道的前伸数如何确定?铅球、标枪等田径场地怎样画?相应的角度怎样确定等等。这些问题牵涉到的数学知识虽然比较简单, 但在实际操作中学生仍会遇到一些困难。通过教师的指导, 让理论的数学成为实践的数学, 使学生体会到运动场上也有丰富的数学知识, 从而形成应用意识、创新意识, 达到素质教育的目的。

在“相似三角形”的教学中，上完基本原理后，取一个透明的空瓶，问如何测量瓶子的内径，学生们想法很多：有的说：“把它砸开”，但是，那就不能用了。有的说：“测量瓶底”，但是，瓶底不平整,光线有折射,不准确。有的说：“用水! 将水倒入瓶中，再然后将瓶中水倒出,测量体积，用体积除以高度求得底面积,就可算出半径了”，但是，怎么准确的测高啊? 玻璃瓶内部不平整,高和体积都测不准。这时，学生情绪高涨,一时方法五花八门涌现出来,但又很快因为考虑不周,被他人否定。最后由学生说：“把两根毛线针交叉放入瓶中，两根毛线针的一端顶住玻璃瓶的内侧，测量两根毛线针的另一端之间的距离AB，和毛线针交点O在毛线针中的位置，根据相似三角形原理，就可以求出瓶子内径（CD）。”然后可以让学生实际操作一下，测出瓶子内径。这样学生对于相似三角形的性质有了更加深刻的映像。

4．结论

长期以来,数学无用、数学枯燥难学、数学学习就是“苦读+考试”、数学课就是老师讲学生听,即便应用也往往只要靠“一支笔,一张纸”就可以打天下。随着教育改革的深入,这种传统的数学教学观念受到了挑战,传授和推理不是数学的惟一,我们在教学中应该强调和实际的联系和应用,给学生一个完整的数学,而数学实验课正好弥补了传统教学的不足。

学生通过亲身的参与,更相信自己的劳动成果,不再只是满足于老师讲的或者是课本上的结论。每个同学都有动手的机会,课堂不再只是少数人表演的场所,由于事先结论的不确定性,学生对于探究充满着好奇,实验的可操作性决定了所有学生都可以不同程度地参与到活动中去,都能从中找到自己的位置。实践证明,数学实验课的开设有时并不只局限于课堂,我们应该立足于课堂,又延伸于课外；立足于校内又拓展于校外,形成课内课外、校内校外相结合的开放型教学体系。生活中处处有数学,又处处有实验。这种从实验选题到实验方法再到数学调查等等的开放,有利于学生创新能力的培养。

数学实验数学的宗旨是强调实践、操作和探究行为,注重对数学思想方法的领悟,重视合作交流、情感体验。通过数学实验教学,学生的操作、观察、试验、猜想、发现等能力都会得到锻炼和提高,学生之间的相互讨论和交流对学生数学交流能力更是大有裨益。通过参与实验,学