初中数学教学中的“数学实验”

袁野

摘 要：“数学实验”教学是指恰当运用数学实验，引导学生参与实践，自主探索，发现问题，解决问题的教学活动。长期以来，在人们的意识中，实验只与物理、化学、生物有关，而没有意识到数学也需要实验。从实验教学效果看，数学实验可以培养学生的想象力，发现问题、解决问题的能力，以及严谨的科学态度和创新意识。提高学生的学习兴趣，给学生带来学习数学的乐趣，加强他们对数学认识的直观性、形象性。

关键词：数学;实验;创新

一、数学实验可以激发学生学习兴趣，数学实验能够培养学生的动手能力，让学生通过观察、猜想、操作来验证数学事实。在这一过程中，学生从自己的数学经验出发，通过自己动手操作，加深对知识的理解和掌握，并在实验过程中激发学习的兴趣。数学是一门具有科学性、严密性、抽象性的学科。就其知识结构而言，相對于其他学科具有更高的抽象性，要求学生具有更强的概括能力;就其思维结构而言，已由小学算术中的形向思维不断向抽象思维过渡。对学生的逻辑思维能力与空间想象能力等都比以往提出了更高的要求。这种思维结构的突变性使得部分学生无法较好地适应初中数学的学习。如果我们不加以重视则会导致学生成绩的急剧下降，学习兴趣、学习信心丧失，给初中数学整体教学水平的提高，制造了一个较大的难题。而“数学实验”教学正是有利于消除学生对数学的畏惧感、枯燥感与厌烦感，提高学生的学习兴趣，给学生带来学习数学的快乐，加强了他们对数学认知的直观性、形象性，同时也为他们提供了广阔的探究天地。对大面积提高初中数学教学水平具有重要的现实意义。

二、数学实验可以让学生手脑口并用

数学实验不仅让学生动手操作，还要在动手的同时动脑思考，并将自己得到的结论用数学语言表达出来，实现手脑口的并用。让学生亲身体验知识的发生、发展过程，使学生不仅知道结论，还了解结论得到的过程，这样学生才能深刻理解知识。

例如：在教学人教版八年级上册《一次函数》时，将教室转移到微机室，利用几何画板让学生探究一次函数的性质。

实验目的：探究一次函数的性质

1.大屏幕上投放出y=x+l、y=x-l、y=-2x+l、y=-2x-l的图像

观看大屏幕，猜想一次函数y=kx+b（k≠0）中k与b所起的作用

实验步骤：

1.利用几何画板分别画出k=3、k=-3的图象，并观察所得的 结论。

2.利用几何画板画出b=3、k=-3的图象，并观察所得的结论。

3.与猜想比较，验证猜想的正确性，得出结论。

4.填写实验报告。

从教学效果来看，学生既掌握了用几何画板画一次函数的图象，又验证了猜想，并在实验观察时，还发现了当k相同b不相同时它们的图象是平行的，也就是说它们是上下平移得到的。

三、数学实验点燃了学生创新的火花、唤起了学生强烈 的求知欲

数学的学习并非一个被动的接受过程，而是一个主动的构 建过程。也就是说数学知识不能从一个人迁移到另一个人，一 个人的数学知识必须基于个人对经验的操作、实验、交流，通过 反省来主动构建。

例如在学习“直线与圆的位置关系”一节，可采取以下的操作过程：

1.设问题情景：播放“海上日出”片段;

2.学生提出问题，引发学生观察思考：“太阳从海平面浮出到海面，直至跳出海面”这一过程的画面中含有什么几何图形？

3.请你画出这一过程中所含平面几何图形的草图，思考些图形之间的位置关系如何？并且给予命名;

4.你能再举出一些生活中的实例（如：自行车轮子在公路上飞转等），说明直线与圆具有上述三种位置关系吗？

5.你能用什么特征区分这三种位置关系？（如：点个数、d 与r的数量关系或时间先后顺序等）

6.你能归纳出探究上面问题的观点和方法吗？

7.写出实验报告，课堂交流实验成果。

8.实验延续。

通过上述的实验操作过程，使学生体验到自己从生活实例中，抽象出数学图形和数学概念，并能像科学家一样命名自己的岌现，学习的成就感得以极大的满足，促使他们进一步钻研它们之间的内在联系与特征，由此激活了他们对数学的求知欲、也点燃了他们创新的火花。

实践证明在教育教学中注意采用上述方法对提高学生的学习兴趣、学习成绩，开拓他们的创新精神，大面积提高初中数学的教学质量有着巨大的促进作用。

总之，“教学实验”是引导学生从实际出发，在自主活动中创造数学，理解数学的实际含义、领会教学的真谛，进而达到“学数学用数学”的目的。