初中数学实验课的实践与研究

♡江苏省苏州市相城区东桥中学　凌　健



初中数学实验课的实践与研究

♡江苏省苏州市相城区东桥中学凌健

《义务教育数学课程标准》指出：“为了帮助学生真正理解数学知识，教师应注重数学知识与学生生活经验的联系、与学生学科知识的联系，组织学生开展实验、操作、尝试等活动，引导学生进行观察、分析，抽象概括，运用知识进行判断.”“数学活动经验的积累是提高学生数学素养的重要标志，数学活动经验需要在“做”的过程和“思考”的过程中积淀，是在数学学习活动过程中逐步积累的.”

近年来，随着课改的逐步深入，我校抓住江苏省教科院编写下发数学实验手册的契机，开展数学实验课，培养学生的探究能力和创新精神，成绩斐然.

一、数学实验通过学生动手做数学，转变传统教学方式

陶行知说过：“老师拿做来教，乃是真教；学生拿做来学，乃是真学.不在做上用功夫，教固不成教，学也不成学.”传统的数学课堂以教师向学生灌输知识为主，枯燥乏味，效率低下.教师在讲台上讲得津津有味，学生却低着头昏昏欲睡的现象比比皆是.究其原因，还是在于教学脱离实际，学生的积极性、主动性没有得到有效的激发.数学实验课的出现，彻底改变了这样的现象.

例如我在讲授八年级上册《全等图形》的时候，前一天就预先让学生将配套的实验手册上面的十个图形剪下来放好.第二天一上课，先让大家动手拼一拼，看看哪些图形是完全重合的.学生兴致勃勃地拼了起来，很快找到了重合的图形.这时我趁热打铁，引出能互相重合的两个图形是全等图形这个概念.

又如我在讲授接下来的八年级上册《全等三角形》的时候，首先让学生将实验手册上剪下来的两个三角形叠一叠，发现是完全重合的；然后画一画，分别将格点图中的三个三角形向右平移两个单位、沿直线l翻折、绕顶点顺时针旋转90°；最后在计算机上用几何画板构造△ABC，分别平移、旋转、翻折，构造与△ABC全等的三角形.

通过两个实验，学生在亲身经历叠一叠、画一画、做一做等活动的同时，经过观察与验证、操作与思考等活动，深化了对全等图形和全等三角形概念的理解.在实验的过程中，全体学生热情高涨，全情投入，成功转变了传统课堂学生死气沉沉，教师照本宣科的教学方式，调动了全体学生的积极性.

二、数学实验培养学生探究能力，落实新课程理念

《义务教育数学课程标准》指出：学生学习应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程，除接受学习外，动手实践、自主探索和合作交流也是数学学习的重要方式，学生应当有足够的时间和空间经历观察、实验、猜测、推理、计算、证明等活动过程.”

传统的课堂还是应试教育的课堂，教师通过让学生死记硬背定理和答案，达到提高考试分数的目的.这种模式培养出来的学生往往出现高分低能的现象，学生的探究能力和解决问题的能力差，只会机械式的解题，越来越不能适应时代的需要.数学实验课有效地解决了传统课堂之殇，强调从学生自己动手的过程中解决问题、发现结论.数学实验强调从实验中学，通过学生动手实践来培养学生的动手能力和探究能力.

例如在上“垂线段最短”这一课时，我要求学生通过用刻度尺测量经历“垂线段最短”的发现过程.如下图，点A、B、C、D、E…在直线l上，P为直线外一点，请用刻度尺测量线段PA、PB、PC、PD…的长度，完成下表：

学生通过以上的自主测量的过程，量出最短的线段PE.然后，我要求他们进一步探究：“点P到直线l上的点的距离有怎样的变化规律？你认为哪条线段最短？”学生发现：“点P引出的直线与直线l的夹角越接近90°，该线段就越短.”从而在直观上发现“垂线段最短”这一性质.

通过上数学实验课，我感受到了“做数学”在培养学生的探究能力方面的巨大作用.当再次遇到类似问题的时候，学生就能自己动手探究，探寻解题的思路，寻找其中的规律了.

三、数学实验培养学生的创新精神，确立学生的主体地位

《义务教育数学课程标准》指出：“组织学生操作实验、观察现象、提出猜想、推理论证等，能有效启发学生思考，使学生成为学习的主体，逐步学会学习.”数学实验能充分调动学生学习的积极性和主动性，使学生充分参与到课堂的每一个环节当中.在参与的过程中，学生边动手边思考，创新思维得到训练，创新精神和动手实践能力得到提高.

例如在讲述平面直角坐标系时，可以让学生操作苏教版八年级（上）实验手册中的《有趣的平面坐标系》的三个实验.首先通过感受菱形坐标系的建立过程，并尝试由点写出坐标、由坐标描出相应的点，领悟直角坐标系是菱形坐标系的特殊情形（两坐标轴的夹角为直角）.其次，通过感受圆坐标系的建立过程，并尝试由点写出坐标、由坐标描出相应的点，领悟距离和方向可以确定点的位置.最后，感受三角形坐标系的建立过程，并尝试用坐标（三个数）表示点的位置.

学生通过建立以上三种坐标系，体会不同类型的坐标系的设计过程，探寻其中的共性和规律，得出一些解决问题的通性、通法，发展想象能力和思维能力，增强数学创新意识.创新型自主实验课有效提高了学生的综合素质，增强了学生的创新意识和能力.教师只发挥引导作用，学生自主学习探究，确立了学生在课堂上的主体地位.

四、数学实验培养学生的团队合作意识，激发学习的主动性

开展数学实验，不仅激发了学生学习的积极性和主动性，还培养了学生良好的实践习惯和团队合作意识.美国著名教育评论家埃利斯曾说过：“如果让我举出一项符合‘改革’这个术语的教育改革的话，那就是合作学习.因为它建立在坚实的基础之上.”在实验过程中，学生自发地相互合作，取长补短，为了达成实验目的而一起努力奋斗.

例如我在上苏科版教科书《数学》七年级下册“9.5多项式的因式分解”一课时，设计了如下实验.预先准备七年级数学实验手册下册附录9的A、B、C三种型号的纸片若干（其中A型纸片为边长为a的正方形；B型纸片是长为b，宽为a的矩形；C型纸片为边长为b的正方形）.

活动：分别选取适当数量的A型、B型、C型三种纸片，拼出下列矩形并思考：①拼出边长分别为3b+a、2a的矩形；②你用了A型、B型、C型纸片各多少张？③你有几种方法表示这个矩形的面积？请你分别表示出来；④你能得到什么等式？

学生三人为一个小组，利用拼图开始了实验.由于每名学生的认知水平有差异，通过精诚合作、群策群力，很快就能拼出图形.这时，我找一组学生到讲台上在实物投影仪上进行展示.三个人进行了分工，动手能力强的学生负责拼图展示，概括能力强的学生负责在黑板上写出以上四个问题的答案及验证的等式，表达能力较强的学生负责给台下的同学讲解相关的设计理念以及验证的定理.

通过以上的实验过程，小组里的每一个成员都发挥了自己的聪明才智，发挥了自己的特长.在一开始的拼图阶段，大家热烈讨论、各抒己见、相互验证、互相启发，直至拼出正确的拼图为止.在讲台的展示阶段，大家也是各展所长，将整个实验演绎得十分完美.

数学实验不仅和新课改的理念高度统一，又很好地践行了这些教学理念.作为一线教师，我们一定要把这些先进的教学理念和教学方式应用到实际的教学工作当中，真正做到教、学、做合一；我们一定要真正成为新课改的践行者，将灌输知识转变为学生的自主探究，让学生真正成为学习的主体！

编辑/王一鸣

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