数学实验在数学教学中的几个作用

陈 磊

河北省任丘市长丰镇中学 河北沧州 062555

数学实验在数学教学中的几个作用

陈 磊

河北省任丘市长丰镇中学 河北沧州 062555

数学实验是学生在学习数学知识时通过动手操作来发现、探究、思考数学问题,分析变化过程、猜想和归纳数学规律,然后进行验证及理论证明,最后获得知识与技能,理解和解决问题的一种思维活动。在这个过程中,学生不仅要动手,而且还要动脑,善于观察、想象、探究和发现,逐步掌握数学知识和应用数学知识解决实际问题。在数学教学中如果恰当地指导学生进行数学实验,为学生学习数学提供一些感性材料,从形象思维向抽象逻辑思维过度,引导学生发现问题、提出猜想、验证猜想和创造性地解决问题,从而提高学生数学素养,全面提高学生综合素质。

一、运用数学实验有助于激发学生学习数学的兴趣

兴趣是打开智慧大门的钥匙,是学习的强大推动力。在数学教学中,通过引入数学实验,可以激发学生学习数学的兴趣,唤起学习数学的热情。每节课开始的十几分钟,学生注意力集中,教学时要抓住这个关键时机,结合教材内容,用实验导入新课,激发学生的学习兴趣,吸引学生的注意力。如教学《等式性质》一节时,用天平平衡的实验导入新课效果就很好。因为数学课上安排天平的实验,学生感到很新奇,必然会引起学生的有意注意,使学生产生浓厚的兴趣,在这样的氛围下进行教学,学生很容易地体验到等式性质。另外,教学时根据教材内容的需要演示趣味新奇的实验,激发学生的好奇心,使抽象枯燥的知识变得生动而富有刺激性,从而激发学生探究的欲望,进而调动学生的积极性,变被动学习为主动学习,提高学习效果。如把折纸、剪纸活动引入《轴对称图形》一课的教学,学生通过折纸、剪纸折剪出一幅幅各式各样美丽的轴对称图形。在这一活动中,学生不仅兴趣浓厚,还增强了学习的主动性,进而产生强烈的求知欲,从而使教学变得轻松自如,收到事半功倍的教学效果。

二、运用数学实验有助于探索数学概念的形成

数学概念是客观事物、现象的数量关系和空间形式在头脑中的反应。多数的数学概念都可以用观察实验方法揭示和说明。这就要求我们在教学中不仅要满足于定义、性质等方面的讲解,还应根据学生的认知水平,让学生进行必要的操作和思考,在实验中观察、想象、猜测、推理,由感性认识上升到理性认识,帮助学生形成教学概念。如在教学《圆的定义》时,让学生把一根绳子的一端用钉子固定在画板上,另一端系支铅笔,然后拉紧绳子,然后围绕固定的一端旋转一周,那么铅笔就在画板上画出一个圆来,通过这个简单的实验,学生明白了数学中的圆指的是一条封闭的曲线,而不是生活中的一个圆面,从而加深了对圆的概念的理解。

三、运用数学实验有助于激发学生的创新思维

数学理论虽然是很抽象的,但抽象的数学问题通常都有某种直观的背景,因此,教学时,教师就应该创设数学实验的情景,把这种直观的背景显现出来,增加辅助环节,直观形象地了解这种“背景”的变形和发展,从而使学生亲历数学知识的建构过程,以帮助学生根据数学思想发展脉络,激发学生的创新思维。如在教学《平面图形的镶嵌》这一节课时,为了引导学生探索用一种大小相同的多边形密铺,我们进行了模拟实验,让学生用大小完全相同的一种或几种平面图形纸卡,以取代瓷砖的不同形状进行拼接,彼此间不留空隙,不重叠地铺成一片。在实验教学中,学生充分发挥想象力,不仅逐步掌握认识事物、发现真理的方式方法,学会了其中的道理,还设计出了不同风格的地面装饰,使拼出的图案既符合要求又比较美观,而且能够培养学生的创新精神和实践能力,提高学生的数学素养。

四、运用数学实验有助于解决生活中的现实问题

学生在数学实验教学中将课本知识与现实生活很好地结合,将实验教学中获得的感性认识,通过进行探究、发现、思考、分析、归纳等思维活动对数学问题深入理解,不仅巩固了数学知识,还把课本上的数学知识应用到现实生活中解决实际问题。如在解决“不过河测河宽”的问题时,学生会想到许多种解决的办法：(1)利用全等三角形；(2)利用等边三角形的性质；(3)利用三角形或梯形的中位线；(4)利用相似三角形的性质；(5)利用平行四边形；(6)利用勾股定理；(7)利用三角函数等。通过这样的教学,学生不但巩固了所学的数学知识,并对许多相关知识有了深刻的理解,而且又解决了实际生活的数学问题。

综上所述,数学实验是对传统数学教学方式的有益补偿,是探索素质教育的一种新的数学教学模式。恰当地引入数学实验,让学生动手操作,分析问题,提出猜想,验证猜想,可以促进学生综合素质的提高。

陈磊，本科，中教一级。