借助數學實驗提高初中數學教學有效性

傅國財

摘 要：數學實驗是學生通過動手活動來研究、發現、思考、分析和整理數學問題的一種活動。數學實驗有利于激發學生的自學能力，增加學生對基本概念的理解，有利于課堂教學的重點難度的提高，有利于學生自主創新能力的發展。要提高數學教學實驗的有效性，必須高度重視實驗前的猜測、實驗后的交流以及整個研究過程的思想感情。

關鍵詞：數學實驗;愛好;概念;問題;思維

前言：實驗是生命科學研究的主要方法之一，不排除數學。由于學生所學的數學知識都是先人發現的真知，經過嚴謹的闡述，學生的數學活動大部分體現在思維活動中，具有梳理和闡釋的基本特征，這簡化了數學發現過程。傳統的教學往往把數學置于形式上，忽視探索數學思維產生的實踐活動，制約了學生思維的發展。數學教學實驗是再現數學發現過程的重要途徑。它為學生帶來了主體參與、積極推動、大膽實踐、敢于創新的學習環境，為處理數學問題提供了新的思路。

一、數學實驗教學的實施背景

數學教學實驗是再現數學發現過程的重要途徑。它為學生帶來了主體參與、積極推動、實踐活動、敢于創新的學習環境，為處理數學問題提供了新的思路。信息技術與數學課程的融合，以及更多的數學教學實驗，開辟了無限廣闊的前景。

根據中學生的心理特點，他們喜歡運用動手能力，將新的數學思維與日常生活和自己的經驗進行交流，喜歡有趣的、原創的、開放性的問題。在教育的實際操作中，發現在初中數學課堂教學中正確引入數學實驗，是幫助學生發現問題、明確猜測、驗證猜測、創造性解決困難的重要途徑。

二、數學實驗教學的基本類型

將數學實驗與物理、化學、生物實驗進行比較，不僅要動手能力，還要動腦筋。大量的思維是數學實驗的本質特征?；诮虒W實驗的操作和探索，初中數學一般教學實驗大概可以歸納為以下三種方式：

1.操作型數學實驗教學

實用數學教學實驗基于問題場景的構建，一些特殊工具和原材料的動手實踐操作，正確引導學生探索數學思維，檢驗數學結果（或假設）。班級。這類教學實驗常用于與圖形相關的知識、規律、公式計算的探索或證明。實踐教學實驗的一般流程為：教師提問→學生測試→觀察分析→猜測結果→交流校準→認證或驗證。

2.思維數學教學實驗

思維是按照真實的實驗方法進行的錯綜復雜的思維活動。思維數學課教學實驗是指根據數學課堂目標不同變換形態的展示，構建問題情景，正確引導學生應用思維模型學習數學思維并檢驗結果（或假設）的課堂教學。

3.多媒體系統實驗課堂教學

多媒體系統實驗課堂教學是指依靠電子計算機的快速計算功能和在模擬中解決問題的能力，正確引導學生學習數學思維和檢驗數學結果（或假設）的課堂教學?，F代電子計算機信息技術可以為課堂教學提供和展示各種必要的圖文資料，構建模擬與課程內容密切相關的各種場景，為抽象思維訓練提供可視化的實體模型，為學生的理解和進步帶來了豐富的學習場景和強大的教學工具。

三、數學實驗教學的應用策略

1.運用數學實驗，創設數學教學情境

許多一線數學教師發現，隨著初中知識難度的增加，有的學生積累的問題越來越多。雖然老師試圖調整學生的主動性，但學習效果并不顯著。學生們在課堂上的反應更加遲鈍。造成這種情況的主要原因是教師的教學策略簡單，缺乏激發學生參與學習活動的動力。根據設計方案，學生對數學實驗的好評，可以極大的活躍課堂教學氛圍，激發學生的思維，激發學生的主動性。

在課堂上教授“三角形的性質”時，老師要求學生提前準備一些大小不一的木棍。在課堂開始時，學生應該能夠用手將準備好的棍子放在不同類型的三角形上。然后讓學生分組討論三角形的特點。部分學生將生活知識和小學學習的三角知識相結合。他們發現只有三角形的三個邊是固定的，三角形的形狀不能改變。有的學生在實驗中發現，有的三根棍子不能組成三角形，有的可以組成三角形。根據討論，有的同學已經可以很準確地講出三角形的可靠性和三邊關聯定律了。

在這種數學課上，老師很好地運用了數學實驗，使課堂教學氣氛活躍起來，創造了更好的學習環境。當學生們采取行動時，他們激發了自己的大腦，獲得了更多的滿足感。

從上面的例子可以看出，各種數學實驗為活動學生的兩只手和大腦創造了很多機會。新穎的數學實驗可以更好地吸引同學的注意力，使學生思想的快速成長，使學生以樂觀的態度積極開展學習數學活動，使數學學習更有效率。

2.應用數學實驗加強學生對數學知識的理解

數學概念、定理的基本知識是學生數學思維建設的基礎，也是學生處理數學問題和培養數學素養的必要條件。在學習過程中，部分教師過分關注學生記憶的結果，忽視了學生對知識概念形成的過程。結果，有些學生只是死記硬背，并不能真正理解知識，更談不上熟練掌握數學思維方式。教師還可以通過數學實驗，展示數學概念和規律的推論，梳理整個過程，讓學生親自參與實驗活動，積極打造數學思維體系。

在課堂講授“無理數”的定義時，由于定義很抽象，老師設計了一個簡潔的數學實驗，讓學生準備剪刀，2張周長1厘米的方紙，計算器等實驗專用工具，要求學生用這種原材料根據剪裁做一個總面積為2立方厘米的正方形，并用計算器計算小數部分。初中生具有廣泛的自學能力，實驗任務一發出，學生們就迫不及待地進行實驗研究。很多同學嘗試了很多，最后有同學發現，周長為1厘米的兩個正方形是對角相對的。展開后，從里面對折，剪成兩個相同的等腰直角三角形，再把拉伸得到的四個小三角形拼在一起，那么總面積就是2平方厘米的正方形。后來按照老師的規定，通過計算的方式對的小數部分進行了詳細的計算，得到=1.4142……是一個無窮無盡的小數。通過這種探索性學習，學生對“無理數”的定義有了深入的認知，取得了比較滿意的學習效果。

3.利用數學實驗教學，深化學生的數學應用意識

運用數學思維處理實際問題是數學教學的出發點和歸宿，學生對概念的應用是數學教學的主要總體目標之一。根據數學教學，協助學生形成數學應用觀念是素質教育工作的一項重大任務。這就需要教師為實驗搭建一個自然的環境，讓學生在數學的應用上得到針對性的訓練，否則過分強調概念的運用就會成為一句空話。

例如，如果學校每年都組織體育鍛煉，那么在體育鍛煉之后，將“一元一次方程的應用”一節中的數學應用題編為擴展訓練：

問題1：在學校運動會的1501m長跑中，經過5分鐘的短跑，選手A比選手B多跑了一圈（假設學校體育場的圈速為201米），假設兩人的速度不會改變。 A到終點站需要多長時間？B需要多長時間到達終點？

問題2：在3010米的跑步比賽中，選手B的速度是每分鐘80米，選手A的速度是B的兩倍?，F在A在B正前方50米處。 問題：幾分鐘后A和B會見面？他們還會第二次見面嗎？他們在整個比賽中相遇了多少次？

表面上的題型是行程問題中的“相遇”題。學生結合實際，分析數學應用題，實際是“追”題。所用的數學思維雖然簡單，但與現實日常生活緊密結合的并不多。

4.運用數學實驗，增強數學應用體驗

整合是各項知識學習的主要總體目標，也是提高學生學習興趣的合理途徑。數學思維廣泛應用于日常生活和實踐中，是學習和培養社會科學的基礎。在現實教育中，教師聯系日常生活的具體情況，結合學生的實際經歷，圍繞課程目標，選擇合適的研究內容，有條不紊地安排學生進行數學實驗，使學生能夠應用數學處理實際問題，促進師生、生生有效溝通與合作，提升學生在應用數學方面的優秀體驗。

在學習了“物體長度的測量”之后，老師設計了以下課堂教學實驗：規定學生每人準確測量課堂黑板、數學課本、課桌椅和某位同學的身高。隨后，提名讓學生們分別對自己的測量結果作出反應，并就準確測量講臺上物體尺寸的過程進行了試探。在學生精確測量部分，老師在教室里巡視，發現大部分學生都了解精確測量物體尺寸的方法。也有學生在精密測量時出現“無零尺指向尺”的現象。讀取數值時，視野內沒有垂直標尺線，導致數據錯誤。老師評論并糾正了一些象征性的情況。通過簡單的課堂教學實驗，激發了學生的自學能力，學習效率非常好。

結束語

一般來說，數學實驗是一種合理的教學方法，可以為學生創造很多發現的機會，不斷增強學生課堂統計的主動性，使學生成為數學學習的主體，不斷創新數學課堂學生.在被動接受知識的教學方式中，學生會在動手能力和動腦力的環節增加對數學思維的理解，逐步完善學生的數學思維結構。教師在深入閱讀數學教材的基礎上，結合初中生的培養特點和經驗，探索數學實驗要領，精心策劃實驗，精心組織學生參與，第一時間指導學生完成數學實驗，幫助學生探索數學的奧秘。

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