例谈初中数学教学中的实验教学

朱日中

（江苏省昆山市亭林中学）

摘 要：在素质教育实施的今天，动手“做”数学——数学实验，显得尤为重要。实验教学能让“静态”的教学内容“动态化”，充分体现了学生把“学数学”变为“做数学”的理念，从而达到培养学生创新精神和实践能力的目的。面对现状以及初中数学实验教学的要求，优化实验教学过程，提高实验课质量，就显得尤为重要与迫切。

关键词：数学；实验教学；情境；能力；实验方案

《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，引导学生观察、分析、抽象概括，运用知识进行判断。”反复要求让学生参与知识的探索、发现与归纳过程，而这一过程的最佳载体莫过于数学实验。本文想通过一些数学实验教学实例，与大家交流数学实验教学的一些方法。

一、数学实验教学中的“三境”

“数学来源于生活，又作用于生活。”大家都知道生活情境在新课的引入、问题的提出、猜想与证明等环节有很重要的“激趣”作用。数学实验教学前，提出问题也要用到恰当的情境，根据其特点和用途可以分为以下几点。

1.熟知而陌生情境

生活中处处皆是数学知识，有很多生活现象大家看起来司空见惯，但对它的原理却未必清楚，把这些生活中的场景以图片、动画、视频形式展现给学生，学生有亲切感的同时也很想知道其中的奥妙。例如，在讲“相似三角形”第一节课时，播放技术员如何测量河宽、“珠峰”高等的视频，然后告诉学生这节课我们也要当“小技术员”，学生的求知欲很快被调动起来。

2.不可思议型情境

这类情境能制造悬念，让学生很兴奋，教师利用与生活常识相冲突的内容来制造话题，引出要学的知识。例如，学习“几何题证明方法”时，可以给出图片，让学生说出图中的两个人是否一样大，然后用尺子再去量一量，得出结论。这是一幅“大小恒常错觉”图，意在说明，证明具有严密性，不可以想当然。

3.无从下手情境

在解决问题之前先提出一个问题让学生解决。例如，在公路的同一侧有两个村庄A和B，A村离公路1公里，B村离公路2公里，两村到公路的垂直距离相距4公里，现要在公路上建一个配水站，问如何建站使铺设的水管最短（在图上标出要建的配水站）？最短为多少公里？这个问题对学生之前的生活经验而言是有一定难度的，但学了相关知识后就会迎刃而解。

二、数学实验教学中的“三增”

1.增加演示实验

除了重视教学大纲中所规定的演示实验外，我们还应该增加一些演示实验，如“勾股定理总统证明”“函数概念”“盲区”等等，这要比语言文字更易记住，视觉刺激远胜于听觉刺激。因此，为提高数学教学整体水平，我们要充分发挥演示实验在教学中的功能。

2.增加随堂实验

为增加学生的动手机会，我们增加了许多随堂实验，让学生边学边实验，对于一些结论明显度高的实验，我们要让学生自己亲手做实验去探索和获取知识。如，“概率中的抛硬币实验”“圆柱、三棱柱、正方体等展开图实验”“相似三角形中实物与影长实验”等等。

3.增加实验指导

学者肖川提出：“良好的教育一定致力于引领学生用自己的眼睛去观察，用自己的心灵去感悟，用自己的头脑去判别，用自己的语言去表达。”在指导学生过程中提出高质量的问题和要求，激活学生思维，提高实验能力值得我们不断探索。例如，在“研究正方体展开图”的类型时，教师应当明确要求学生“沿着正方體的棱剪开时，每面必须留下一棱与其余面共用”。否则有的学生会盲目地剪几刀，会让正方体展开图散落，甚至得到错误的结论，当然这时教师也应当引导学生分析错误的原因，放手让学生独立解决，从而养成独立实验的习惯和能力。

三、数学实验教学中的“二自”

1.自制教具增加实验

数学实验手册上虽然提供了比较多的实验教具和素材，但仍有一些应该设置或重点研究的地方，就算实验手册对某个知识点设置了实验，为了加深知识的理解仍可以加一些自制实验。例如，在研究“体展开图”数学实验中，我们是这样做的，课前就布置学生回家用硬纸板做一个圆柱、一个圆锥、一个三棱柱、一个四面体和两三个正方体。上课时老师就可以变演示实验为分组实验，给学生更多的自主学习时间，也给能力不强、动手能力弱的学生跟上的时间。这样通过自己的剪刀裁出本堂课需要的结论，比等老师公布结论印象要深刻得多。

2.自己设计实验方案

在探究“正方体展开图的实验”中，主要是让学生考虑好实验原理和方法，怎样通过剪开不同的路径棱使展开的图不重复、不遗漏，当我们到学生中去搜集实验方案和结果时，基本上全部验证了教材上的方案和结论，我们认为的“不可能”，学生是可以通过自己设计实验方案解决的……这样变限制实验为开放探究实验，极大地激发了学生学习和研究数学的兴趣，培养了学生的发散性思维。

四、数学实验教学中对学生“二不”

一不限定实验步骤，实验的目的是要得到或验证我们的结论，中间的步骤和实验方案可以由学生自行设计和安排。正如上面讲的鼓励学生设计实验方案，让实验步骤和方案更加具有开放性，达到殊途同归的效果，同时培养了学生的发散性思维。二不定向实验结论，在探究“正方体展开图的实验”中，学生得到相近或相同的展开图结论，老师则用磁铁把剪开的不同结果贴在白板上，学生也努力地想找出不同于白板上的种类，这个过程学生是开心的，然而我们知道就凭一节课要找全所有的正方体展开图是不可能的，如果这时教师由于课堂教学时间紧张，等不及学生找齐所有的结果就和盘托出所有的结论，我想这时学生是不开心的。所以数学实验的结论我们不定向地要求一定得到，给学生以开放的空间。

总之，在初中数学教学中进行实验教学，将各种“有趣”的数学现象生动展现在学生面前，可以改变以往沉闷和严谨的逻辑推理，消除学生对数学学习的畏难情绪，提高学生对数学学习的主动性。中学生作为学习的主体，由于知识和自我控制能力有限，在实验操作过程中不能放任自流，课堂要活跃但不可以混乱，教师应当做引导者而不是看客，只有严格维持教学秩序，我们的实验教学课才会精彩呈现“有趣”和“有效”。

参考文献：

董林伟，魏玉华.浅析初中数学实验的基本特征[J].中国数学教育，2013（17）.

编辑 任 壮