实验在初中数学教学中的运用

数学实验在数学教学中应用十分广泛。在数学教学中，引导学生动手操作，实验探究，分析论证，归纳总结，猜想发现数学规律，思考验证数学实验原理，从中掌握数学知识，提高能力。在数学教学中，通过引导学生观察和实验，可以对数学问题的形式、知识结构和数量关系进行辩证的思维，从而发现某些规律或性质，帮助学生发现数学真理和解决问题的方向和途径，从而大大提高学生的学习效率。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，数学实验有助于学生理解和掌握数学概念，有助于透过数学问题去认识事物的本质，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，有助于探索和发现解题途径。教学实践证明：数学实验有助于培养学生的观察能力和思维能力，从而增强学生的自主探究能力。

一、数学实验教学的实施背景

过去学生的数学活动大多表现为以归纳和演绎为特征的思维活动，简约了数学的发现过程。传统数学教学常常把数学过分形式化，忽视了探索重要数学知识形成过程的实践活动，制约了学生的发展。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全新思路。信息技术与数学课程的整合，更为数学实验教学开辟了无限广泛的前景。

根据初中生的心理特征，他们喜欢动手操作，喜欢把新的数学知识跟现实生活、自己的经验联系起来，喜欢富有挑战性、新颖性、开放性的问题，笔者在教学实践中发现：在初中数学教学中恰当地引入数学实验是引导学生发现问题、提出猜想、验证猜想和创造性地解决问题的有效途径。

二、数学实验教学的基本类型

数学实验与物理、化学实验、生物实验相比，不仅需要动手，更需要动脑，思维量大是数学实验的基本特征，根据实验教学的实践和探索，初中数学常见的实验教学大致可以归纳为以下三种形式：

1、操作型数学实验教学

操作型数学实验教学是通过创设问题情境，对一些工具、材料的动手操作，引导学生自主探索数学知识、检验数学结论（或假设）的教学活动。这种实验教学常用于与几何图形相关知识、定理、公式的探求或验证。操作型实验教学的一般步骤是：教师提出问题→学生实验→观察分析→猜想结论→交流校正→验证或证明。

2、思维型数学实验教学

思维型是按照真实实验方式展开的一种复杂的思维活动。思维型数学实验教学是指通过对数学对象的不同变化形态的展示，创设问题情境，引导学生运用思维方式探究数学知识、检验数学结论（或假设）的教学活动。

3、多媒体模拟实验教学

多媒体模拟实验教学指借助于计算机的快速运算功能和图处理能力，模拟再现问题情境，引导学生自主探究数学知识、检验数学结论（或假设）的教学活动。计算机多媒体技术能为教学活动提供并展示各种所需的图文资料，创设、模拟各种与教学内容相适应的情境，为抽象的数学思维提供了直观模型，为学生的学习和发展提供了丰富多彩的学习情境和有力的学习工具。

三、数学实验教学的作用

1、利用有趣的数学实验，激发学生学习兴趣。

每节课的前几分钟，学生情绪高昂，精神健旺，注意力集中，抓住这个有利时机，根据预讲内容，用有趣的实验导入新课，可以有效地激发学生学习的兴趣，使他们精神集中、劲头十足地投入新课的学习。

如：教“轴对称图形”时，组织学生进行折纸、剪纸实验，学生能折、剪出多种多样的

美丽的对称图形，看着自己的作品，学生往往会产生一种喜悦的心情，富有成就感，进而产生强烈的求知欲，从而起到激发兴趣的作用。

数学理论的抽象性，通常都有某种“直观”的想法为背景，作为教师，就应该通过数学实验，把这种直观的背景显现出来，帮助学生抓住其本质，了解它的变形和发展及与其它问题的联系。通过剪纸这一直观形象的实验来阐述形象的数学内容，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”及“勾股定理”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，也使他们的思维方式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，数学实验对激发学生的创新思维有着不可低估的作用。

2、运用数学实验教学，培养学生发现数学规律的能力

数学规律的抽象性通常都有某种“直观”的想法为背景。作为教师，就应该通过实验，把这种“直观”的背景显现出来，帮助学生抓住其本质，了解它的变形和发展及与其它问题的联系。传统数学课堂教学压缩了学习知识的思维过程，往往造成感知与概括之间的思维断层，既无法保证教学质量，更不可能发展学生的学习策略。新理念提倡重视过程教学，在揭示知识生成规律上，让学生自己动手实验，自己去发现数学规律，从而理解更深刻。

3、利用数学实验教学，深化学生的数学应用意识

应用数学知识解决实际问题，是数学教学的出发点和归宿。发展学生的应用意识是数学教学的重要目标之一。 通过数学教学，帮助学生树立数学应用意识是素质教育的一项重要任务。这就要求教师必须创设一种实验环境，使学生能受到必要的数学应用的实际训练，否则强调应用意识就成为一句空话。

4、精心设计数学实验，有助于培养学生的创造性思维

如果我们教师在教学中直接了当地给出数学结论，学生会感到乏味，提不起兴趣，因为这仅仅是灌装知识，抹杀了学生的创造性思维。如果在教学中剪辑一些发现者的经历，让学生重复再现，其结果是学生好像自己发现结论那样兴奋。

在数学教学中让学生动手做数学实验，能有效激发学生用数学的眼光探索数学的新知识。让我们在教学中巧借实验这一“东风”，更好、更快地推动数学教学这艘大船前进！

（作者单位：江苏省东台市新街镇中学）