浅谈新课程下的初中数学实验教学

【摘 要】数学实验教学是十分有效的再创造教学方法之一，它为学生素质的全面发展提供了主体参与、积极探索、大胆实践、勇于创新的学习环境，是再现数学发现过程和解决数学问题的有效途径。为此，笔者结合自己的教学实践通过设计数学实验，从激发学生的学习兴趣、加深对数学知识的理解和巩固、突破教学中的难点、培养学生的创造性思维、提高学生的应用能力、挖掘学生内在的潜力知识、促使学生对新知识学习的自然“生长”等七方面进行了积极的探索。

【关键词】新课程；初中数学；实验教学；探索

数学实验教学是指恰当运用数学实验，创设问题情境，引导学生参与实践、自主探索、合作交流，而发现问题、提出猜想、验证猜想和创造性解决问题的教学活动。它有助于学生对数学概念、规律及本质产生过程的了解和掌握；有助于培养学生应用数学的意识；有助于培养学生操作、分析、探究、归纳和交流的能力。数学实验教学是实现新课标理念的一种行之有效的方法之一，其功效远远超出我们的意想。下面结合本人的教学实践，就初中数学实验教学与设计的有关问题与大家共同探讨。

一、设计数学实验，激发学生的学习兴趣

爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师”，初中生的好奇心理是由他们的年龄特点决定的。而直观性教学如数学实验是吸引学生注意力，然后产生联想、概括和抽象的最好方法。

如：“等式性质”、“不等式性质”、“二元一次方程”等内容的导出，教材安排了天平的实验的内容，教师应充分理解教材编写意图，切不可贪图简单，只用PPT或投影来讲解，而放弃把天平带入课堂。因为学生对天平感觉新奇，必然会产生浓厚兴趣，让学生较生动、具体地体验等式性质的“来历”更为重要。只有这样，当把它抽象成为数学知识时，学生才并不感觉陌生，还似乎是遇见了经过另一番包装后的老朋友一样，亲切依然。

二、设计数学实验，加深对数学知识的理解和巩固

新理念要求教师在概念教学中注重知识的生成，引导学生从已有的知识背景和活动经验出发，提供大量操作、思考与交流的机会，让学生经历观察、实验、猜测、推理、交流与反思等过程，进而在增加感性认识的基础上，帮助学生形成数学概念。而数学实验是帮助学生理解和巩固数学知识的一种有效方法。学生通过动手动脑去制作、设计、发现，通过探讨、归纳总结，发现规律。由于数学中有许多问题是来源于实践，教师可以指导学生亲自动手实验，或者是借助于软件平台进行模拟实验，通过学生动手操作，探究问题，体验知识的形成过程，为深入理解概念、定理等新知创造条件。

如在进行“无理数的概念”教学时，设计如下的数学实验：

实验准备：课前准备一把剪刀、两张同样大小的正方形纸片（边长视为1）、计算器.

实验要求：1.让学生利用这些工具剪拼出面积为2的正方形；

实验说明：考虑到本节课的特点和随着学生年龄的增长，他们的思维水平也在不断提高，为此，直接提出富有挑战性的问题：“拼得的正方形的面积是多少？”“它的边长是多少？”“估计的值在哪两个整数之间？”“能用分数表示吗？”引导学生进行数学实验与探索.在探索了以上几个问题的基础上，学生真实体会到了面积为2的正方形的边长不能用有理数来表示，但它确实存在，切身感受到除有理数外还有一类数，引出概念“无理数”。

实验结果：拼图对学生来说易如反掌，通过动手操作，班级交流，全班一致认为最容易、最美观的拼图。

因为已经学习了算术平方根的概念，学生马上就说出了大正方形的边长是.但接下去的“用计算器探求的小数部分”就有点困难了.教师提示：①输入大于1小于2的数，平方的结果比2大了，怎样调整？结果比2小呢？②我们能否找到一个有限的小数，使得它的平方刚好等于2？③大家有没有发现1.4142…出现循环，那你认为在省略号的背后，有没有可能出现循环？从而引导学生体验到：事实上，=1.4142…是一个无限的不循环小数。

在动手操作实验和展示结果的过程，增强学生的感性认识、培养合作精神，并从中体验成功的喜悦，加深了对概念的理解。

三、设计数学实验，突破教学中的难点

对于教学中的一些疑难点，在分析问题的过程中，如不借助于一定的实验手段，就很难达到预定的教学目标。像解平面几何题时添加辅助线是初中数学教学中的一个难点，但辅助线有时是解决问题的关键，巧用数学实验，能探究辅助线的作法，使复杂问题简单化。

数学实验教学，学生先获得深刻的感性认识，然后师生共同通过对实验分析、概括、推理、判断，使学生的认识提升到一种理性的高度，这样处理，使严谨、抽象的几何证明从此充满活力，使学生思维更开阔。

四、设计数学实验，培养的学生创造性思维

著名的数学教育家G·波利亚指出：“只要数学的学习过程稍能反映出数学发明的过程，那么就应让猜想合情合理地占有适当的位置。”这就要求教师根据数学内容，合理地创设一些数学实验，引导学生观察，让学生动手探索，大胆设想，把教学重点放在发现问题和证明方法的探究上，以体现数学的两重性，从而达到培养学生创造性思维之目的。

五、设计数学实验，强化学生的应用意识

《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。

六、设计数学实验，挖掘学生内在的潜力知识

教育心理学专家早已作论断，学生听，教师讲，只能记得15%。如果学生自己看书，可以记得其中的25%，如果既看又听，效果不只是两者的代数和，而是65%，这是一个很大的飞跃。如果不仅用耳听，而且动眼看，动手做，动口念，动脑想，效果自然会更好。

制作学具也是数学实验教学的一部分，寓学于玩，寓学于乐，身体多器官的同时活动，开发了学生的智力。通过测量，画图，计算，进一步理解了公式的来历，挖掘了它们之间的内在知识的联系，让数学真正的看得见，摸得着，有切肤之感，才有心灵之通，促使学生数学多种思维的发展。

七、设计数学实验，促使学生对新知识学习的自然“生长”

课改后，新教材中增添了许多新的知识，《图形和变换》、《事件的可能性》、《直棱柱》、《投影与三视图》等，特别《投影与三视图》一章，整章内容研究光与影的关系，与《科学》学科的内容非常接近。仅从传授知识的角度来看，要求教师对照课本分析、讲解知识，学生完成相应的数学习题，但是数学教学绝非仅仅传授知识，必须重视知识的生长过程，而数学实验的某些功能具有其它无法替代的优势，是教学走向真正的成熟。

开展活动实验学数学，能让学生探究体验求发展，能够充分体现新课程理念，为每个学生的终身发展奠定良好的基础。我们必须改善传统的教学模式，真正地把数学实验教学、计算机多媒体等用到课堂上，把学生带出课堂，开展一些数学活动和实验，引导学生通过实验的手段，去动手操作、观察、交流，归纳，猜想、论证，让他们真正领会数学学习的重要性和数学的魅力。

参考文献：

[1]曹一鸣.《数学实验教学模式探究》《中学数学教与学》，2003.6.

[2]李世杰.《用发现式实验开启学生的“数学之眼”》《中学数学教育》，2005.11.

[3]杨华涛.《走进数学实验挖掘教学亮点》2006.5.

作者简介：

杨秀鹏（1972.08～），男，本科学历，中学数学高级教师，市级优秀教师，州级优秀班主任。现工作单位湖北省利川市第四中学。研究方向：中学数学教学及研究。