巧用数学实验学数学

孟祥艳

摘要：通过引导学生观察和实验，从简单的数学实验中发现数学问题，分析实验数据，验证实验结果，归纳和猜想数学规律，帮助学生发现数学问题，并寻求解决问题的途径和方法，最后掌握数学知识，解决实际问题。

关键词：数学教学 实验教学

从数学的发展史来看，许多数学规律或性质的发现都是从细致的观察和科学的实验中得到的。从这个意义上来说，数学实验有助于培养学生的观察能力，发展学生的思维能力，帮助学生理解和掌握数学概念，有助于透过数学问题认识事物的本质，揭示数学问题的内在联系和规律，把握数学中的定理和公式，有助于寻找解题的突破口，从而增强学生的自主探究能力，有助于探索和发现解题途径。

一、运用数学实验调动学生学习的主动性

遇到很难理解的数学问题，要自觉地用数学实验的方法来探究数学问题。作为数学教师，要了解学生这种探求新知的欲望，从而创设特定的教学情境，甚至制造数学悬念来激发学生的好奇心，发挥学生的主体能动性，调动学生学习的主动性。因此，首先要引导学生对数学感兴趣，让学生喜欢学习数学，学生有了强烈的求知欲，自然会认真地去看书，去理解，去总结。因此，在数学教学中，我们要唤起学习数学的热情，激发学生学习数学的求知欲。

例如，在教学“等式性质”一节时，教师可以用天平显示平衡的实验来引导学生。本来是上数学课，学生却发现数学教师搬来了一架天平，学生顿生好奇感，学生的好奇势必会引起学生的有意注意。利用新奇的实验激发学生的好奇感，产生这样奇异的导入效果，使本节数学教学既新奇，又轻松，激发了学生的探究精神。学生从天平的实验中很容易体验到等式的性质，从而掌握本节课的教学内容。

又如，在教学“轴对称图形”这一部分内容时，教师可引入折纸和剪纸的活动，在折纸、剪纸这种看来很简单、很平常的活动中，学生从折剪出来的蝴蝶、花瓶、飞机等一幅幅图形中观察到了轴对称图形特征。像这种简单操作的动手剪纸实验活动既可以随时方便地进行，又很好地调动了学生积极参与教学活动的积极性和主动性，激发了浓厚的学习兴趣，从而使数学教学在轻松自如的动手活动中完成。

二、运用数学实验探究数学概念的形成

传统教学在讲解数学概念时，往往是教师从教材内容的文字中找出来勾画后让学生背记，或是从数学概念中的关键字眼入手进行讲解，这样的教学枯燥无味，干巴巴的例子也难以让学生理解概念的内涵。因此，教师可以把一些抽象的数学概念通过数学实验来还原数学概念的形成，揭示数学概念的原理和本质，这样，把难以理解的数学概念原理用简单形象的数学实验来降低数学概念的理解难度，使隐性的数学概念变得易于观察和把握了，概念的形成过程更加直观明了，让学生学起来轻松而自如。

例如，在学习和理解“圆的定义”这一概念时，教师可引导学生固定绳子的一端，另一端系一支画笔，拉紧绳子后，在画板上画出一个圆来。看似简单的实验却让学生明确了“圆的定义”概念（描述性定义：一条线段绕一个顶点旋转一周，另一个顶点运动的轨迹。集合性定义：到定点的距离定义定长的点的集合），这样就很容易地被学生概括出来了，并且在教师的引导下区别于常见的圆面，从而让学生对圆的概念有了一个明确的认识。

三、运用数学实验验证数学原理

验证性的数学实验借助数学软件或简单的动手操作，以剪图、拼图等形式进行数学实验验证数学规律和原理。如通过实地观察、实验验证、类比实验等模式，运用模拟实验、实物演示、仿真练习等为实验方法，探索验证数学规律和原理等。主要是通过简单的自主探究、动手实践，对猜想进一步验证。学生通过探究活动，通过猜想、验证，亲自解决问题，理解得才深刻，记忆得才牢固。

例如，进行判定三角形全等的内容教学时，教师先让每个学生利用直尺和量角器在厚纸板上作一个△ABC，使AB=5cm，BC=6cm，AC=7cm，并用剪刀准确地剪下这个三角形后，与前后桌同学所做三角形进行重合对比，看看是否完全重合。实验的结果会发现是完全重合的。接下来让学生重新改变三角形三边的长度重新另做一个三角形，结果发现每一次所做三角形都可以完全重合，这时就可以引出三角形全等的概念，并总结出三角形全等的定理：三组对应边分别相等的两个三角形全等（简称SSS或“边边边”），这一条也说明了三角形稳定性的原理。同样的方法可以验证判定三角形全等的其他定理（SAS、ASA、AAS、HL）。学生简单的动手实验操作活跃了课堂气氛，激发了学习兴趣，使抽象的数学知识在简单的动手实验中变得易于接受和易于理解掌握。

四、运用数学实验解决实际问题

有些数学问题就在我们身边，可以用我们日常生活中的小实验来帮助理解数学知识。例如，利用太阳的影子来测量铁塔的高度、计算室内铺设地板砖的块数、计算储户存贷款利率、小区住户的情况统计等等，都要用到我们所学的数学知识和原理。运用数学知识解决实际问题是一种享受；做出一道难题的感觉，让人兴奋，学生只要找到这种感觉，就能学好数学。

在数学教学中，我们不难发现生产生活中的一些数学问题与数学知识有着千丝万缕的联系。我们要把现实生活中的数学问题与数学教材中的内容与知识关联到一起，让学生从数学实验中直接获得感性认识，然后找出数学问题的本质与生活中的联系，来解决生活中的实际问题。

例如，在实际生活中我们经常会遇到测量一条河的宽度，一座山的海拔高度等诸多问题。要完成这样测量，我们可以利用三角形全等的知识来测量，利用直角三角形中的（HL）判定定理来测量，还可以用三角形的中位线定理来测量，利用相似形的有关知识等等。通过所学的数学知识中这些巧妙的方法解决现实中的大问题，不但巩固了所学的数学知识，还对许多相关知识的理解更深刻。

总之，引导学生从实验中发现问题，创新思维分析问题，用已有的数学知识解决问题，培养学生探究能力的有益探索，对提高学生的自主探索能力和创新能力有着深远的意义。

参考文献：

[1]刘赫.试析初中数学教学中学生创新思维能力的培养[J].中国校外教育，2012（23）.

[2]钟燕.浅议多媒体在初中数学教学中的应用[J].科学大众（科学教育），2012（10）.

[3]王月华.新课改下初中数学的课堂教学模式[J].学周刊，2013（8）.

（责编 金 东）