初中数学教学中数学实验教学基本要求初探

朱美玉

摘 要：对于一些比较抽象难懂的数学概念或推理过程，数学实验教学将那些看似抽象、深奥的知识点，直观、生动地展示给初中生，同时也可给学生提供探究学习的机会。因此，设置一定的实验，通过师生共同参与，用实物或数学软件对某数学知识点进行讲解突破，非常有必要。初中数学课堂教学中实验的运用必须遵循一定的原则，采用科学的实验教学策略。

关键词：初中数学；实验教学；基本要求

中图分类号：G622.41 文献标识码：A 收稿日期：2016-01-14

一、遵循数学实验教学的基本原则

1.实验教学既要突出过程性，又要落实教学目标

任何教学活动都有特定的教学目标，而该教学目标又是在具体的教学过程中完成的。因此，实验教学必须要考虑到两者的结合，既要体现过程的探究性和趣味性，又要围绕着教学目标进行。一方面，老师要充分考虑到学生的可接受能力和实验过程的直观性和趣味性，尽量选取学生熟悉且感兴趣的实验环境和内容，让学生对实验过程感兴趣，对实验结果产生足够的期待，从而提高其参与学习的积极性和主动性；另一方面，任何教学设计都要围绕一定的教学目标来进行。

2.既要让学生获得感性认识，又要引导学生进行理性思考，从而获得知识

数学实验教学绝不仅仅在于具体的实验过程，还在于对实验过程和结果及由此总结出的数学定理、公式等的掌握及运用的理性思考，从个性中总结出数学规律。对于初中生来说，其理性思维能力相对欠缺，对具体的操作比较感兴趣，但在科学总结和归纳实验结果、促进自身的数学思维水平提高等方面的能力则相对欠缺。因此，教师设计和实施数学实验时要尽量实现两者的统一。一方面，为了激发学生的自主学习和探究学习的主动性，老师要鼓励学生参与实验过程，真正让学生“动”起来，参与到课堂中来，让学生通过自己的亲身操作，对某一数学现象产生兴趣和探究的动力；另一方面，许多数学知识如负数，点线面的抽象空间的构架，数学定理、公式的总结等，仅仅靠直观的动手操作不可能真正完成，还需要发挥抽象思维能力。因此，数学老师进行实验教学时，除尽量创造机会让学生动手操作，更重要的是引导和训练学生从具体实验中总结出一般性的数学规律。笔者曾经观摩过一位老师运用实验教学给学生展示无理数的“无限不循环”性质。他先是设定了一个小数，然后准备了一个麻将骰子，让学生随机扔，并将多位学生得出的数字依次写在该小数后面。最后，这位老师引导学生总结归纳这些数字的特点，从而得出无理数的概念和数学性质。从中可以看出，这位老师该教学环节比较好地做到了学生参与实验过程和最后进行数学归纳和总结的统一。通过教学，学生对无理数的数学性质有了更深刻的认识。

笔者在讲授“多边形的内角和”知识点时，也采用了实验教学方式。在教学过程中，我提前考虑到了实验的感性结果与理性归纳的关系：前一教学环节，我基于学生的小学数学基础，简单讲授完了三角形内角之和的计算。此时，我提前准备了分别为四边形、五边形、六边形的较大纸片3张和3把剪刀；课程导入完成引入新课后，我随机挑选了3位学生上来分别用量角器量这些多边形的内角并相加，分别算出这3个多边形内角之和；再选取3位学生上来尝试用剪刀将这些多边形分割成若干三角形，让他们自己找出这3种多边形内角之和与三角形内角之和的关系，并以此让他们猜猜七边形、八边形、九边形与三角形之和的关系。在实验中，许多学生都能顺利猜出七边形、八边形、九边形之和。应该说，此时的学生已经对多边形内角之和与三角形内角之和的关系有了一个感性认知，但尚未形成科学的理性归纳与总结方法。最后，我再引导他们运用证明去推导多边形的内角和公式。实践证明，通过这种实验教学，学生对多边形内角之和的计算方法有了更深认识，从而能熟练地掌握。

二、规范完成实验教学实施的主要步骤

1.做好实验前的准备工作

做好实验前的准备工作是所有实验教学的前提。老师在这个阶段主要做好三件事：一是按照具体的教学进度、教学内容和学生的实际情况选择好实验课题。一个合适的实验课题，可以激发学生的好奇心和学习热情，可以更有效地突破重难点，实现教学目标。实际上并不是所有教学内容都适合采用实验教学。一般来说，老师在选择实验课题时必须考虑到操作性强和探究性强的要求，选择切合初中生年龄特点、生活环境，且适合学生观察、动手操作的内容。教材中如“试一试”“做一做”“数学实验室”等仅仅是实验素材，没有详细的实验设计方法和流程，并不能直接采用，需要老师进行选择和加工。二是要按照教学大纲和具体的教学内容，明确本次实验教学所要达到的目标，做到心中有数。只有确定好了教学目标，所有的实验过程才不会乱。三是具体的实验准备工作，准备实验必需的物质条件。

2.合理组织、引导，师生共同完成实验展示过程

这个步骤是整个实验教学的主体部分，它的成败直接决定着教学目标能否实现。首先，教师要按照预定的实验设计，从总体上保证整个教学过程的层次性。从简单的直观演示到最后的理论归纳总结，都应该按照学生的认识发展规律，从简到繁，从具体到抽象的顺序，做到有条不紊。其次，对于一些稍微复杂一点，又必须要做的实验，老师可以事先将其分解成若干子步骤。每个子步骤都要考虑到学生的认知基础和实验操作的难易程度，选择不同的展示方式。一些由老师演示完成，一些由学生单独完成，还有一些可以由师生共同参与完成。最后，课堂教学设计也要视具体的教学设计执行情况做必要的调整。老师进行实验操作或讲解时，必须随时跟踪学生的实际反应，做必要的微调。最后，根据不同的实验类型，选择不同的展示教学方法。按照不同的标准，数学实验也可分为多种类型，本文主要按照实验教学目的来考虑，将初中数学实验大致分为验证型实验、理解型实验和探究型实验三类。不同类型的实验实施的时间、方式及实施要求都不一样。如验证型实验一般是在学习完概念、原理之后进行，其目的是为了用直观的方式证明某一数学概念或数学原理；而探究型实验一般安排在难度较大、较为抽象的概念和原理新授之前，为了创设一个真实、直观的教学情境以激发学生的求知主动性和积极性，鼓励学生以探究的方式完成对某一概念或原理的掌握和运用。

3.实验完成后的总结与反思

任何教学活动都要了解学生对所讲授知识点的实际掌握与运用情况。优秀的数学实验教学设计是通过不断完善才得以形成的，每一次数学实验教学都是对教学设计的一次检验和提升。因此，老师不仅要在实验教学过程中随时根据学生的反应调整实验展示；在实验结束后，老师还要通过课堂提问、作业布置、单元测验等方式综合评估学生的整体情况，并根据学生的实际学习情况对已经完成的实验教学环节进行总结与反思，以达到既查漏补缺，又为下一次实验教学积累经验的目的。

总之，初中数学实验具有直观性、趣味性和探究性等特点，对于帮助学生更好地理解和运用某一数学概念或原理有极大的帮助，同时也是培养和提高学生探究性学习能力的必要条件。因此，数学老师都充分重视初中数学教学中实验教学环节，发挥主观能动性，积极实施数学实验教学。

参考文献：

[1]孙朝仁，朱桂凤.初中数学“实验切片”衔接教学的实践与思考[J].江苏教育研究（实践），2015，（17）.

[2]朱桂凤.数学实验课教学中的“慢”“重”“轻”——两节观摩课随想[J].中学数学教学参考旬刊，2012，（1）：138-140.