数学实验在数学教学中的应用

李海军

摘 要：数学实验是发现数学知识和数学规律的重要途径，更是初中数学教学的重要内容。结合初中数学教学实践，探讨了数学实验在数学教学中的具体应用。

关键词：初中数学；数学实验；作用

素质教育理念下的数学教学不仅注重学生基础知识和基本技能的培养，而且注重学生情感、体验、个性、思维、创新、动手能力、应用意识等方面的教育。《义务教育数学课程标准》明确指出：“学生的数学学习内容应当是现实的、有意义的、富有挑战性的，要让学生经历观察、实验、猜想、证明、推理、交流等数学活动过程，使教学内容呈现不同的表达方式，满足学生多样化的学习需求。”这一理念强调了开展数学实验教学的必要性，也为初中数学开展实验教学指明了方向。因此，初中数学教学要充分认识数学实验的重要作用，不断提高数学教学效率。

一、应用数学实验活跃课堂气氛，形成直观形象的数学课堂模式

数学理论通常都具有较强的抽象性，课堂氛围也较为枯燥单调。实验教学能够直接阐述形象的知识内容，符合初中生活泼好动、好奇心强、喜欢新鲜事物的特点。通过开展实验教学，能够生动地展现数学知识和数学规律发生的过程，让学生在直观地观察中积极参与课堂教学，从而营造出浓厚的学习氛围，形成高效直观的课堂模式。在数学教学实践中，可以通过运用数学实验导入新课，为学生展示知识的具体形成过程，活跃课堂氛围。例如，在学习“轴对称图形”时，教师组织学生动手进行折纸、剪纸实验。首先让学生准备一张长方形纸片，动手把纸片对折两次，按照自己的喜好画出一个图案，然后将图案裁剪下来，再把剪下的纸展开。在剪纸的过程中，同学们都十分活跃，大家互相比较、交流，对比各自剪出的图形，课堂气氛异常热烈。通过动手操作、实验，大家都直观地感受到了轴对称图形的特征，准确地抓住了事物的本质，为学习营造了浓厚的气氛。

二、应用数学实验加强师生交流，开展高效的课堂互动

教学过程是师生之间、生生之间进行交流与沟通的过程，只有建立师生之间的有效互动，才能体现教育的本质，从而充分发挥教师的引导作用，促进学生积极参与。在数学实验中，能够促使学生最大限度地参与学习过程，通过直观观察，形成自己对于知识的认知和理解，从而积极地表达自己的看法。对于教师而言，通过让学生参与实验教学过程，能够及时地了解每一个学生的学习状态，通过鼓励性的语言促使学生不断调动学习的积极性、主动性和创造性。同时，学生之间通过在实验过程中相互配合、相互协作，增进了同学之间的感情，促进了学生合作精神的形成。例如，在“质量分数应用题”的教学时，为了增进学生对于知识点的理解，教师可以借助实验来讲解这一问题。首先让学生以学习小组为单位准备一个水杯和两份50g的盐。然后，在教师的指导下，根据质量分数的概念进行实验过程。每个学习小组成员之间进行分工合作，用量杯量取200 g水倒入准备好的水杯中，然后让学生把50 g盐加入水中。教师可以引导学习小组思考这杯盐水的质量是多少？同学们根据以前的知识基础回答出250 g，教师让学生尝一下水的咸味，进一步问大家：盐水中盐的质量分数是多少？学习小组成员通过互相交流，根据所学概念也能顺利回答出来。然后再让学生把剩下的50 g盐加入盐水杯中，这时盐水中盐的质量分数又是多少？学生也能回答出。再让学生尝尝咸味，学生发现盐水比原来咸多了。这样通过动手操作与切身感知，學生在共同分析和交流中理解了盐的质量分数。

三、应用数学实验增进学生理解，发展学生思维能力

“数学实验”通过让学生直观观察、动手操作、参与试验等实践活动来学习数学知识，让抽象的道理变成看得见、摸得着的具体事物和现象，从而改变了被动接受知识的学习状态，从而通过动脑思考、科学猜想建构自己对于数学知识的认知。首先数学实验符合学生的认知规律，能够增加学生对抽象概念的理解。初中生认识事物遵循“感知—表象—概念”这一发展过程，而动手实验符合这一规律，能够充分调动学生的各种感官参与教学活动，通过直观形象的事物获得感性知识，形成知识的表象，再从事物的表象中概括出事物的本质特征，从而形成科学的概念，使得抽象概念变得更容易理解，在学生头脑中留下深刻印象。其次动手实验有助于学生理解数学算理。数量关系和空间形式是数学学科研究的中的内容，二者实现相互渗透、互相转化。这一特点要求我们研究数学问题时要树立数形结合思想，引导学生从数的方面用分析的方法进行抽象思维，从形的方面进行形象思维。数学实验正是通过从形的方面进行具体思考再逐步过渡到数的方面进行思维，能够帮助学生深刻地理解算理，促进学生形象思维和逻辑思维的协调发展。此外，数学实验还有助于发展学生的创新思维能力和实际应用能力。通过在实验中自己动手操作，学生能够主动融入探究学习过程，从而不断发现问题解决问题，提高了学生的创新思维能力和实际应用能力。

总之，开展数学实验教学既是课程改革的呼唤，也是提高数学教学效果、发展学生数学能力的必然要求。数学教师要合理运用实验教学这一形式，充分调动学生的学习积极性，不断促进素质教育目标的实现。

参考文献：

[1]李大荣.例谈数学实验在数学教学中的作用[J].中学教学参考，2013（35）：12.

[2]程琨.浅谈数学实验在初中课堂教学中的作用[J].学校党建与思想教育，2012（20）：84-85.

编辑 温雪莲