浅谈初中数学实验的教育价值

汪健

摘 要：数学是理性抽象的学科，数学学习对于初中学生而言较为枯燥，尤其是一些深奥晦涩的数学理论，对于认知能力和思维水平相对较低的初中学生来说的确具有一定的难度。在教学中，如果我们教师将数学知识的形成过程通过学生的自主实践，以鲜活直观的形式开展探究，引导学生经历新知生成的过程，则不仅可以让学生形成深刻而持久的认知，更能帮助学生树立通过实践探究获取新知的意识。为此，在数学教学中引入数学实验大有可为。

关键词：数学实验 教育价值 实施策略

中图分类号：G633.6 文献标识码：C 文章编号：1672-1578（2019）04-0073-01

众所周知，数学是一门逻辑性很强的学科。在初中数学教学中，要能够培养学生建立起基础的归纳推理能力，有条不紊地表达出自己的想法，最终形成自己的独立思考。教学实践证明，数学实验能够让学生体会设疑、观察、推理、验证等历程，让学生在现有基础上实现能力提升，把理论知识应用到实践中去，锻炼学生的手脑协调能力，从而不断提升学生的数学素养。基于此，教师有必要探索与实践数学实验的教育价值。

1 利用数学实验联系生活，激发学生学习兴趣

生活是知识的源泉。虽然数学是一门逻辑性很强的学科，但与我们的实际生活联系密切。可以说生活中处处都能够见到数学的踪迹，教师不妨将数学实验和实际生活联系到一起，选择具有生活元素的主题来进行实验，让学生感受到数学知识的实际效应，从而改变对数学学习意义的看法，增强他们学习数学的兴趣和积极性。数学课本中就存在着不少和生活相联系的案例，教师不妨加以有效运用，让学生在数学实验中找到学习数学的快乐。例如，在学习“轴对称图形”时，教师不妨开展折纸与剪纸的实验，让学生在此过程中深入认识轴对称图形的特征，同时也增强了自身的动手操作能力，感受剪纸的乐趣，从而激发他们学习轴对称图形的积极性。再例如，在七年级（上）《13亿粒米到底有多大》的实验过程中，教师要求学生准备好米粒、天平、计算器等实验物品，然后仔细拟定好实验计划，并且严格遵照执行，认真开展实验步骤，记录好实验数据，得出最终的实验结论，并且做好交流讨论工作。这样的实验过程体现出了浓重的生活气息，必然会受到学生的喜爱，进而增强课堂教学的效果。

2 利用实验再现数学原理，了解知识的形成过程

奥苏泊尔认为，有意义的学习总是建立在探索知识形成过程中产生的。然而学生在学习数学知识时，难免会对知识的形成过程产生疑问。而受时间和空间条件的限制，教师无法在课堂上做出完整闡述，因此教师可以借用实验来再现数学原理，让学生深入理解数学知识的奥秘，满足学生的学习需求。实验教学能够为学生提供亲自探究的机会，让他们进行自主的学习，教师应当在旁做好指导工作，引导学生步步深入，经历猜想、探究、观察、总结的过程，引导学生沿着正确的学习步骤，追寻数学知识的要义。例如，在学习“多边形内角和”这一知识点时，教师不妨带着学生对五边形的内角和特点进行实验探究，学生对五边形的模型进行了分割和拼接，进行了一番自己的操作和研究后，学生终于认识到正五边形内角和度数为540°，教师此时进一步启发学生：同学们现在都掌握了五边形内角和的求法，那么六边形的内角和又该使用何种方法求得呢？而八边形、九边形、十边形等又该如何求出呢？在教师的引导下，学生之间开展了合作探究，运用类比等数学方法，实施进一步的实验，将多边形内角和的求法完整地再现了出来。

3 利用数学实验开展探究，培养创新思维能力

有哲人说过，数学是思维的试金石。思维能力的培养是初中数学的重要内容，这也决定着学生数学能力的强弱与否，对他们以后的高层次学习产生着深远的影响。初中生的思维正处于形象性向抽象性过度的过程中，为了帮助他们建立起缜密的抽象思维，增强他们的思维创造力，教师不妨利用实验来开展课堂教学，将深奥难懂的数学概念加以具体化，让学生认识到数学知识生动、形象的一面，从而降低抽象知识的理解难度。例如，在平面几何证明三角形全等的教学中，在学生理解“直角三角形斜边中线等于斜边的一半”定理时，为了帮助学生展开深入的认识和理解，教师不妨要求学生拿出一张纸，从纸上裁剪出一个直角三角形，然后画出它的中线，再用直尺量出中线和斜边的长度，从而验证课本上的这一定理，这样一来，就很好地巩固了课堂教学的效果，使学生对这一知识点也有了深切的印象，从而为他们在以后的学习中提供了自主发挥的前提。由此可见，数学实验是为了帮助学生深入理解所学内容，掌握数学知识的内涵，从而提升自身的创新思维能力，解决各种疑难问题。

4 利用实验解决实际问题，体验再创造的乐趣

数学知识是人们在实际生活中不断总结而来的，其工具性很强。在人类漫长的社会生活中，数学这门学科就是为了解决生活中的问题而产生的。学生在课堂上学到了一定的知识后，应当尝试着将其运用到实际问题的解决中去。唯有这样，才能够做到学以致用，充分发挥出数学在生活中的巨大作用。实验教学的意义，就是要让学生在解决问题的过程中增长见识，强化各项数学技能，感受到数学知识的实际价值，体会到再创造的乐趣。例如，在学习“圆与圆的位置关系”时，教师让学生准备好两个不同的圆纸片，以相对运动为探究主题，对圆的位置关系进行仔细而深入的观察研究，从而对这一方面的知识有了深刻的体验。数学实验总是以直观而形象的方式展现知识的获取过程，并且十分简便易行，并没有太高的实行难度，学生在操作过程中也不会遇到太大的困难。除此之外，在实验过程中也促使学生学会了转化的方法，将抽象难懂的知识转变为生动易懂的形式，也就实现了再创造的过程，学生必定能够从中收获许多心得体验，同时也感受到了无穷的乐趣。

综上所述，初中数学倡导培养学生的数学思维，引导学生体验知识的产生过程，增强学生在解决问题方面的创造力，从而进一步强化课堂教学的效果。数学实验就可以满足教师的教学需求，做到让学生不仅“知其然”，而且还“知其所以然”。所以，初中数学教学让学生在参与实验的过程中实现能力的进阶，探索数学知识的真谛。