实验让数学课堂“情”不自禁

蒋士杰

【摘要】数学实验教学是数學教学的一条全新的思路，是一种十分有效的再创造式数学教学方法。数学实验教学是再现数学发现过程的有效途径，它为学生提供了主体参与、积极探索、大胆实践、勇于创新的学习环境；提供了一条解决数学问题的新思路。

【关键词】实验教学；激发兴趣；创新思维；应用意识

什么是数学实验教学呢？数学实验教学就是让学生通过自己的动手操作，进行探究、发现、思考、分析、归纳等死我活动，最后解决问题的一种教学过程。近几年的数学中考加大了操作实验题的考查力度，旨在考查学生是数学素养与能力，针对这种情况，我们教师需要把“数学实验”带到课堂教学中去，运用实验帮助调动学生的情感，创设生动逼真的教学情境，以其独特的交互性、趣味性，极佳的表现力、感染力，为学生营造出一个巨大的情感“磁场”，让学生在数学课堂上“情”不自禁。

一、运用实验以创设“情”境

数学过程都是在特有的情境中产生和发展的。数学实验教学在创设教学情境中具有得天独厚的优势，给学生一个数学探究活动的真实情境，大大激发了学生的探究热情，激发学生的学习兴趣，诱发学生的求知欲，引发学生思考。

如：在《等腰三角形》教学时，为了让学生自己发现等腰三角形的特征，将准备好的等腰三角形纸片发给学生，让学生将等腰三角形对折，使两腰重叠在一起。问：“你们在这个实验中发现了什么？一般三角形也有这种现象吗？”

学生通过自主观察、动手操作、度量、归纳总结发现：（1）等腰三角形的两个底角相等（2）等腰三角形“三线合一”（3）等腰三角形时轴对称图形，对称轴是顶角平分线（或底边上的中线、底边上的高）所在的直线。而这些结论只有等腰三角形才有，一般三角形是不具有的。

利用数学实验创设情境，唤起学生的情感活动，激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲，促使他们发挥学习主动性与积极性。通过这样一系列的实验操作，学生对等腰三角形的相关知识有了更深刻的理解，同时也培养了学生的探究欲望及动手操作的能力，使学生感受到数学就在我们的身边。

如：在教《平行四边形》时，为了让学生更好地理解平行四边形的不稳定性，我在课前让学生查找生活中有关平行四边形的不稳定性的例子。在课堂上，有些学生拿出电梯的图片，有些拿出伸缩雨篷的图片，学生拿来了家里平行四边形的衣架的实物，有些学生带来了自己自制的可以伸缩的平行四边形（用钉子将四根木棍连在一起，得到平行四边形）等等。选用的材料多种多样，把学习的热情延伸到课外，又为实验教学提供了物质保证。课堂上又通过自己的动手操作，得出结论，是学生经历获得知识的全过程，感受自己智慧的力量和创造的快乐，掌握科学的认知方法。实验过程中良好的实验常规，教师的严谨态度，正确示范，巧妙点拨，质疑解难等，对学生良好习惯的形成都起着潜移默化的作用。

学生的学习并不是一个被动接受知识的过程，所有的新知识只有经过学生自己的思考、亲身体验，使其纳入到学生的认知结构中，才能成为有用的知识。在数学教学中，教师要充分利用数学实验，创设情境，让学生“动”起来，积极参与数学教学的全过程，使每位学生从中有所收获。

二、运用实验以调动“情”绪

没有感情的课堂就没有活力，而没有活力的课堂就难以激起学生心灵的涟漪。学生在数学学习的过程中有了一定的情感体验，才能产生感情共鸣，才愿敞开情感的大门。通过数学实验调动学生的情绪，给学生提供更多实践的机会、更大的思维空间，通过实验操作使学生对新知识“再发现”，就可通过实验操作来培养学生的创新意识和创新能力。

如：在“用字母表示数”的教学中，提出下列问题：搭一个正方形需要4根火柴（如下图）

（1）按上图的方式，搭两个正方形需要____根火柴，搭三个正方形需要____根火柴。

（2）搭10个、100个这样的正方形需要多少根火柴？你是怎样得到的？

（3）如果用x表示用火柴搭正方形的个数，那么搭x个这样的正方形需要多少根火柴棒？

通过学生的操作实践，探究交流，学生从多角度中去思考、去发现规律，发现如下一些结果：

1、… 3x+1

2、… 4+3（x-1）

3、… 4x-（x-1）

4、… x+x+x+1

5、… 2x+x+1

通过搭火柴棒这些直观形象的实验来阐述抽象的数学内容，这在教材中是很多的，如“三角形内角和定理”、“三角形中位线定理”、“直角三角形斜边中线等于斜边的一半”、“勾股定理”、“特殊直角三角形”及“平行线分线段成比例”等等。通过这些实验操作，一方面使学生能更深入、更扎实地掌握数学知识；另一方面，也使他们在思维方式上不会犯浮夸和刻板的毛病，又能准确抓住事物的本质，提出符合实际的有创新的看法。

可见，利用数学实验教学可以枯燥的数学知识动态化，化静为动，变虚为实，让学生以兴奋的情绪投入到学习中，学习效果可想而知。

三、运用实验以激起“情”感

人的情感总是在一定的情境中产生的。在教学中借助实验来营造数学学习的氛围，有利于刺激学生的多种感官参与，创设各种教学情境，唤起学生的情感活动，激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲，以此来叩击学生的心灵、使学生的情感自然而然地被激发，促使他们发挥学习主动性与积极性，使得学生以积极主动的情感体验伴随数学学习的整个过程。

如：如在探究“四边形的内角和”教学时，可先让学生准备了几张形状不同的四边形纸片，然后让学生观察四边形内角和是不是一个定值。如果不是，请说明理；如果是，请设计一个数学实验来检验。学生们通过积极思考，动手操作，设计出四种检验的方法：一是分别撕下每个内角，将它们的顶点拼在一起；二是直接将四边形的四个内角分割在两个三角形中；三是在四边形内部取一点，把四边形分割成四个三角形；四是在四边形一边上取一点，连结另两个顶点，分割成三个三角形。这是学生自己动手实验，亲历数学知识的发现过程。通过实验，手脑并用，体验变化图形的绝妙，以及其中所蕴藏的数学知识。既体现了数学规律的发现过程，培养了学生的创造性思维又激发了学生的情感体验，学生在验证知识的过程中，增强学生的自信心。

又如：“三角形三边关系”一课的学习，课前先请同学准备三根细竹条和一把剪刀，先让学生首尾顺次连接围成一个三角形，教师可在投影仪上同步指导性操作。设问：是否任意长度的三条线段都能首尾顺次连接组成一个三角形？接着请同学各自量出三角形三条边的长度，并记录下来，然后把最短的边剪去一小段，再去围三角形，观察会出现什么现象？测量三边并记录，再剪去一小段，观察又会出现什么现象？再测量记录，这样重复到不能组成三角形为止。根据实验和记录，教师可引导学生思路：三边长度（数）的变化是怎样影响三角形（形）的变化的，在教师的引导下，大部分同学会很自然地导出“三角形任何两边之和大于第三边”的三角形三边关系。最后让学生口算验证自己的實验结果，初步巩固实验结论，然而要理性地认识这个结论，还要从“两点之间线段最短”加以引证，找到它的理论根据来稳固实验结论。这是学生动手、观察、想象、归纳和论证等各方面能力的集中训练，是学生再现了发现数学结论的全过程，使学生的各种情感的参与探索的全过程，培养了学生的创造性思维。

可见，利用数学实验经历知识的发现过程，调动学生的各种感官参与，使学生的多种情感参与探索的全过程，从而培养学生的探索精神、创新精神。

四、运用实验以提升激“情”

“情以物迁，辞以情发”。情感就是教师与学生心灵之间的桥。在进行数学实验教学时，教师利用实验极佳的表现力和感染力，能够激起学生情感的浪花，拨动学生心中的情弦。“情动于中而形于言”，教师通过设计实验，以问题为载体贯穿教学过程，使学生在设问和释问的过程中萌生自主学习的动机和欲望。在实验过程中让学生一吐为快，营造“言有尽而意无穷”的教学意境，进而逐渐养成自主学习的习惯，优化自主学习的方法，提高自主学习能力。

如：例如，对于三角形的“内心、外心、重心”的存在性，初中教材中未加证明，学生作图稍有不准确，就难以得出符合要求的结论。教师就可通过实验——折纸活动，使学生领悟其本质。

让每一个学生准备一块三角形纸片ABC，过A作一折叠使AB落在AC上，得折痕AD，则AD平分∠BAC。同样方法得出折痕BE、CF。这样，学生就直观地发现：三角形三个角的一部分线交于一点，这点即为三角形的内心。相似地，可以折出三角形的外心、重心，进一步启发学生，还可折出三角形垂心。在这个过程中，我放手让学生去发现问题并提出问题，充分体现学生的主体地位，学生通过观察、试验、分析、猜想、归纳等思想方法，寻求解决问题的途径，培养学生的自主学习的能力。这种方式实质是在感性认识和想象间架设了一座联想的桥梁，克服了想象能力的局限，激发了学生主动获取知识的主动性，深刻了对知识的记忆，训练了学生思维的流畅性、变通性和独创性，激活了创造思维，培养了空间想象能力。

总之，在课堂上打动学生的是情，感染学生的是情，震撼学生的依然是情！要使课堂教学情趣盎然，就必须重视情的感染与熏陶。在物理教学中，只要教师恰到好处地运用多媒体进行辅助教学，新课改下的物理课堂定会“情”不自禁，激情飞扬。

“我听说了，就忘了；我看见了，就领会了；我做过了，就理解了”，这道出了“做”的重要性，深刻地揭示了“探求的意义在于经历”，说明数学实验的重要性。总之，我们应在平常的教学中适当增加实验教学，巧妙设计实验情境，激发学生的学习兴趣，精心设计实验方案、用心思考每一环节的有效性、细心分析每个数据的真实性、全面分析实验的所有可能结果，多做实验做好实验。学生在数学实验课中，有了学习数学的积极性，乐于探究实验过程，学生的自主学习能力和空间想象能力及解决问题的能力得到了充分的发展，有利于培养学生的创新精神、合作精神，有利于培养学生的良好学习习惯及数学应用意识，有利于突破教学的重难点，有利学生创造性思维的发展。

参考文献：

[1]殷红，李忠海.中学数学实验的教学模式探讨[J].数学教育学报，2001.10

[2]李世杰，用发展式实验开启学生的“数学之眼”.中学数学教育，2005，11

[3]陈耀忠.对数学实验教学价值的思考.数学教学通讯.

[4]赵佳珊.让数学综合实践活动真正“动”起来[J].数学之友，2012，（20）：24—25.