初中数学实验的理论探索与教学设计研究

钟龙新

【摘 要】 初中是学生学习的过度阶段，数学教学是初中教学的重要部分，而实验教学可以使数学的理论知识更加生动形象，让学生更加容易接受，有利于学生对数学知识的深入理解，有效提升学生的学习效率。本文对初中数学实验的理论探索与教学设计研究进行探讨分析，以有效促进初中数学实验教学的顺利进行。

【关键词】 初中数学；数学实验；理论探索；教学设计

【中图分类号】 G63.23 【文献标识码】 A 【文章编号】 2095-3089（2016）36-0-01

在数学教学过程中，如果只是对数学知识进行死板的讲解，学生不能对相应的概念知识进行全面掌握，而运用数学实验教学就可以让学生透过现象掌握知识的本质，以对数学知识进行深入学习。所以老师在实施教学的过程中需要对实验教学进行充分利用，有助于对问题情景进行设计，使学生对数学知识进行深化学习，从而提升学生的数学素养与能力，促进学生的全面发展。

1 操作性实验

操作性实验是对相应结论进行验证的实验。操作性实验在实际操作后需要进行归纳总结，在直观理解的基础上进行知识学习。运用操作性实验对数学知识、结论进行验证时，可以激发学生的学习热情，提升其理性思维能力。对实验所需工具进行适当选取，而实验方法以及模型的选取不会对实验结果造成影响。所以在进行操作性实验时，可以让学生进行实际操作，以对自己的猜想进行验证，从而更好地对数学知识进行学习。例如：对三角形面积的计算进行讲解时，老师可以用三角形内角和的验证为例进行操作性实验讲解，首先选用铅笔，笔头由C指向A，铅笔与边AC平行。然后以铅笔的中点作为中心，顺时针旋转∠A，此时铅笔笔头由B指向A，并与边BA平行。然后依次转动∠B与∠C，结果发展铅笔的方向与开始时相反，由此得出三角形内角和为180°。在进行实验验证的过程中可以吸引学生进行观察分析，然后让学生根据自己的理解对相应理论进行验证。这样不仅可以吸引学生的学习兴趣，调动学生的积极性，提升学生的学习效果，促进学生的良好发展。

2 思维性实验

进行思维性实验时需要进行人为控制，以更好地完成观察与测算。思维性实验可以让学生在思考的基础上，对数学事實进行了解，可以对学生的理性思维、思考能力进行培养。同时思维性实验所需要的素材与数学事实具有密切联系，学生可以在实验中对相应概念所具共性进行分辨。例如：对角的关系知识进行讲解时，老师可以运用实验对角与角之间的数量关系进行教授。首先，老师需要在开展课堂教学之前制作好三角形卡片，三个内角分别为50°、60°、70°。在开始教学时将制作好的卡片发给学生，让学生选择任意一个内角，假设其为∠A，然后对其进行折叠，使∠A置于三角形的内部。假设此时点A与边AB形成的角为∠1，点A与边AC形成的角为∠2。然后让学生对∠1、∠2进行分别测量，再对两个角的和进行计算。在得出结果后，学生会发现∠1+∠2=2∠A，此时学生会对结果进行探讨分析，然后运用自己所掌握的知识进行验算、推理，进而得出结论。通过这种方法可以对学生的数学思维能力进行有效培养，促进学生的良好发展。

3 模拟实验

随着计算机技术的发展，模拟实验在初中数学实验中得到了广泛运用。运用计算机对图形进行处理的功能，可以对数学问题的相应情景进行模拟，通过此种方法可以增添课堂教学的生动性，使抽象的数学知识更加形象化，以吸引学生的学习兴趣，激发学生的学习动力。此外，模拟实验的操作较为简便，并且更加形象直观，有助于学生对实验所具备的规律进行发现。例如：对圆心角与圆周角的关系进行讲解时，老师可以以圆心角与圆周角之间的数量关系为例运用模拟实验进行教授。首先，让学生应用几何画板对弧AB所对应的圆周角与圆心角进行制作，分别标记为∠ACB与∠AOB，然后运用量角尺对两个角的度数进行测量，并对两个角之间存在的关系进行分析。学生还可以对C点的位置进行更改，之后再次对∠ACB与∠AOB的度数进行测量，对两者之间的关系进行分析。通过多次模拟实验，学生可以对圆心角与圆周角之间存在的关系进行发现。所以在数学教学过程中，老师运用模拟实验实施教学可以调动学生的积极性，提升学生的自主性，从而显著提升初中数学教学的有效性，使初中数学教学顺利进行。

随着新课程改革的顺利进行，为了更好地完成新课改的教学任务，满足学生的学习需求，符合学生的成长特点，老师需要在数学课堂教学过程中对数学实验进行充分运用，为学生创建良好的问题情景。通过对数学实验的运用，可以使学生对数学知识进行更为深入地学习，对数学概念进行深化，从而显著提升学生的数学素养。同时数学实验教学可以充分吸引学生的学习兴趣，增强学生的积极性，使其能够自主地参与教学活动，为学生以后的数学学习奠定良好基础，使学生得到更好地发展。

参考文献：

[1]杨育池.基于“再创造”理论的教学设计实践——《抛物线及其标准方程》教学设计[J].中学数学.2011（01）：25-25.

[2]董林伟.数学实验：促进初中生数学学习的一种有效方式[J].中国数学教育.2012（09）：123-123.