例谈数学实验在初中数学教学中的积极作用

江苏省海门市实验初级中学 何春华

意大利教育家蒙特梭利有句教育名言：“我听见了，我就忘记了；我看见了，我就记得了；我做过了，我就理解了。”这句名言高度概括了实际操作在学生知识建构中的重要作用。《义务教育数学课程标准（2011年版）》指出：“学生的学习应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程。认真听讲、积极思考、动手实践、自主探究、合作交流等，都是学习数学的重要方式。学生应有足够的时间和空间经历观察、实验、猜测、计算、推理、验证等活动。”从二十世纪起，中国就将数学实验作为一种模式引进了中学课堂，数学实验是一种能够让数学教学变“活”的方式，它是为了帮助学生建构某种数学理论或者验证某种数学猜想，通过利用一定的技术手段或借助某些工具，在数学思维的参与下进行实际操作的探究性活动。本文笔者通过对自身的数学实验教学进行思考与总结，归纳出几点数学实验在教学中的积极作用，以供参考，权当是抛砖引玉。

一、激发兴趣，促进学生主动学习

处于青少年时期的初中学生依然有着爱玩和想玩的天性，在玩中学、在学中玩是他们对学习最理想的追求。数学实验虽不同于游戏，但也可以提供给学生动手、动脑和展现自己的平台，在一定程度上满足了他们想玩的愿望。如“用频率估计概率”这一课，书本提供给我们的是抛硬币试验，通过征集学生的意见，我们把硬币换成大家爱吃的mm巧克力豆，在前一天晚上布置“带一包mm豆”这一作业使学生对第二天的课充满了期待，试验进行得很顺利，学生通过往杯中逐渐增加巧克力豆的数量，记录均匀摇晃杯子后有“m”这一面朝上的巧克力出现的频率，接着教师用Excel将所有学生的数据拟合成图象，发现这个数字始终在上下浮动，以此推导出抛硬币、掷色子等相似事件的频率，最后进一步推进形成用事件的频率去估计概率的方法。这一堂课学生的参与热情非常高，课堂气氛活跃，几乎所有的同学都积极主动，教学目标完成良好，学生在这个过程中主动体会了知识的建构过程，有效激发了他们学习数学的兴趣和求知欲，进而促进学生主动学习。因此，注重学生学习过程的数学实验是有利于学生发展的。

二、渲染氛围，促进和谐师生关系

轻松愉快、活泼向上、你追我赶是师生共同追求的学习氛围，初中数学课一直以来都背着“沉闷”“枯燥”的黑锅，尤其是学困生，整天卷入“不想听、听不懂”的恶性循环中，厌学、逆反心理油然而生，每况愈下的考分使得师生关系逐渐僵化。如果我们有心在数学实验的设计中能根据不同学生的需求设计实验环节和实验任务，让每个学生都有用武之地，在实验中找到自己的价值，找回自信，不仅能创建良好的学习环境，让学生觉得数学“好玩、有意思”，而且在实验中，师生的共同参与能有效消除师生之间的隔阂，让学生更加接近、相信老师，从而建立相互信任、相互理解的新型师生关系。

三、促发思维，培养学生数学素养

新时期的数学教学要求培养学生的数学思维，数学实验是以培养能力为主的教学方法，在能力提高的同时也有利于数学思维的形成。如让学生自己动手通过改变小正方体的堆叠方式形成不同的几何体，再通过观察画出它们的三视图是对直觉思维的培养；探究勾股定理的多种证明方法是对发散思维的培养；概率教学中各种不同的摸球试验是对学生逻辑思维能力的培养；让学生自己设计实验来估算全校学生“喜欢看电视剧的人数”是对学生创新思维的培养。

四、提升能力，促进学生持续生长

“问题解决”是新课标数学教学的一个目标，课标要求学生初步学会从数学的角度提出问题、分析问题，学会解决问题的一些方法。我们可以根据这个目标来设计数学实验教学的模式。以“中点四边形”为例，首先提出问题：“在平面内作任意四边形，连接各边中点，所得的四边形是什么图形？”让学生自行探讨、分析，得出结论“平面内任意四边形的中点四边形是平行四边形”，接着引导学生思考：这个结论是否具有一般性？很快就有学生提出了这个结论的证明方法，对这个猜想进行论证；最后我们还可以追加提问：“如果这个四边形具备某一方面的特殊性，那结论会有什么不同呢？”在教师的引导下，学生得出了“矩形的中点四边形是菱形”“菱形的中点四边形是矩形”“对角线相互垂直的四边形的中点四边形是矩形”等结论。在这样以教师为主导、学生为主体的教学中，学生逐渐掌握了问题解决的基本思路和方法，最终建构形成了自己解决问题的能力。

五、情感渗透，提升学生综合素养

数学来源于生活，数学服务于生活，学习数学的最终目的是学会更好地生活，在数学实验中，团队发挥了较大功效，在共同实验的过程中，学生逐渐积淀的合作意识是对当下和未来的一笔精神财富。除此之外，既然是实验，就有可能会失败，会出现错误，数学是一门严谨的学科，实验的结果不具备一般性是极有可能发生的，因此我们在实验中要鼓励学生大胆地对实验结果进行否定、质疑，以此培养学生的批判精神、质疑精神。如上文所讲的“中点四边形”的例子，在实验过程中就有学生提出“这个结论是否适用于凹四边形？”情感态度的培养初见成效。虽然凹四边形并不在中考大纲内，但我们仍然认真探讨验证了这一问题的答案。数学也是一门科学，这样的情感态度对学生的学习与身心发展都是极其重要的。

数学用美丽的数字和符号展示着人类的智慧和文明，实验承载着智慧和文明的产生过程，数学实验凸显的是思想的实验，是传统教学的补充和推进，能够与传统教学方法相得益彰，展现数学的无穷魅力。

[1]中华人民共和国教育部制定．义务教育数学课程标准：2011年版[M]，北京：北京师范大学出版社，2012．