数学实验在初中数学教学中的实践探索

兰鹏

摘要：公理化、高度抽象性、重视逻辑演绎是传统初中数学教学中的主要特点，在传统教学模式中，学生所学到的只是一些抽象的定义、定理，忽视了数学的思考方法，导致其发现问题、处理问题、解决问题的思维轨迹往往被掩盖。数学实验是指借助计算机技术对一些数学现象进行观察和研究，发现其规律性，再结合已学的数学知识加以分析思考，最终使问题得到解决，从而更加深入地理解和掌握数学的概念和方法。基于此，对数学实验在初中数学教学中的实践进行研究，仅供参考。

关键词：数学实验;初中数学;实践

中图分类号：G4 文献标识码：A

引言

数学实验是指学生在教师的指导下，积极参与数学活动，通过动手操作、观察思考，感悟数学生成、验证数学结论、探求数学本质的一种数学活动。通过数学实验，学生能直观感受、体验和感悟数学知识之间的变化和联系，同时能提高学生的应用意识和创新能力，获得适应后续学习的数学活动经验，进一步提升数学核心素养。

一、重视实验起点，激发学生学习兴趣

心理学认为，兴趣是对所从事活动的创造性态度的重要条件。在初中阶段，由于学生处于思想的发育期，他们的好奇心和求知欲也是非常强烈的，教师在教学中有机融合数学理论和数学实验，既能够强化学生的实践能力，又能够加深其对数学知识的理解，帮助学生不断提高综合素质。因此，教师应以数学实验为起点，在教学过程中让学生参与实验活动，让学生加深数学和生活之间的联系，加深对学习重要性的认识，从而增强学习动机。以“概率”教学为例：师：爸爸买来一袋大白兔奶糖，小明和小乐都非常喜欢吃，但现在只剩下最后一颗了，应该把这颗奶糖给谁吃呢，哪位同学可以帮助这位爸爸做出公平的决定？生1：爸爸可以出一道数学题目，谁答对了谁就可以吃。师：要是小明和小乐都答对了呢，还有没有更好的办法？生2：我认为这位爸爸可以采用抛硬币的方式做出决定，这个方法很公平。师：这个想法很好，那你可以把具体的方法和操作过程讲给大家听一听吗？生2：首先，拿出一枚质地均匀、干净整洁的1块钱硬币，向上竖直抛起，当硬币自然下落并静止于地面时观察其表面，若正面朝上则把奶糖给小明吃，若反面朝上则给小乐吃。师：这位同学讲得很详细，请其他同学认真思考采用抛掷硬币的方法对于小明和小乐而言是否具有公平性呢？有兴趣的同学也可以尝试抛硬币进行模拟。上述数学实验是针对“概率”这一知识点而设计的，旨在帮助学生初步了解“概率”的概念及特征。

二、借助数学实验，培养学生的数学创新思维

创新思维是数学学习过程中不可缺少的一个条件。但从学生实际的发展规律来看，许多学生并不能够形成正确的数学思维。因此，教师在面对这种情况时，就要能够利用有效的数学实验，去帮学生能够在学习数学的过程中，合理进行观察、猜想、实验、验证、推理和交流。让学生主动参与到实际的教学中，以动手实践的方式呈现相关的数学知识，从而提高自身的数学能力。例如：教师教学完面积单位这部分的内容过后，就可以利用一些有趣的实验，来帮助学生加深对知识的理解，并且能够使用这些知识去创新自己的思维。如教师让学生分别应用1平方厘米、1平方分米的小正方形去测量自己书桌上的文具盒、数学练习本以及桌面，来判断这些物体的面積有多大？而在实验前，教师首先让学生对这些面积进行一个大致的猜想，接着教师让学生自己动手去验证自己的想法。有些学生选择用1平方厘米的小正方形去测量练习本、文具盒。有些学生采用1平方分米的小正方形去测量书桌。当测量结果出来以后，学生们能够加强对面积知识的有效巩固。最后，教师再根据学生实验的过程，提出一个问题“为什么同学们都不选择采用1平方厘米的正方形去测量书桌呢？是不可以吗？”学生们根据教师的问题纷纷回答，是由于1平方厘米的小正方形太小了，测量书桌可以，但是需要很长时间。通过这样的方式来培养学生的数学创新思维，不仅能够有利于他们产生空间想象的能力，还能够加深对基础知识的巩固，从而形成正确的思维习惯。

三、设定恰当实验内容，化解数学学习难点

数学实验课教学对实验内容的明确，要与学生的数学认知水平相适应。教师在设定实验内容时，要进行整体规划，把握实验任务的难易程度。数学实验中，学生不仅要参与动手体验，而且要能够从数学实验中，认识和理解数学思想，感知数学解题方法。如果实验内容过难，超出学生认知能力，不仅费时费力，还阻碍学生对数学实验的参与主动性。因此，对于数学实验内容的选择，教师要把握学情，结合教学内容，切实帮助学生化解学习难点，让学生从数学实验中概括、归纳出数学规律，获得实验学习成就感。例如，验证“完全平方公式”。该实验可以通过拼图活动，让学生自己动手，认识图形的面积关系，进而增长几何直观能力。准备实验材料：边长为a和b的正方形纸片各1张，长为a、宽为b的长方形纸片2张。实验过程如下：请学生利用上述材料，拼接一个大正方形;对该大正方形的面积，尝试用不同的方法来表示。学生在拼图实验中，通过观察、操作、交流，逐渐找到拼接大正方形的方法。接着，围绕拼图实验，计算该大正方形的面积。最后，对于大正方形的面积，探索不同的表示方法，通过结果相等推出面积是相等的。

结束语

总而言之，在初中数学教学中使用数学实验的目的就是为了能够使学生提高自身对数学知识的学习兴趣，在不断的研究和探索中，加强自身的创新行为，促进思维的形成和发展。因此，教师在实际的数学教学过程中，要能够合理利用数学实验，通过有效的方式来激发学生主动学习的欲望，从而有效的提高学生的数学水平。

参考文献

[1]许春红.用数学实验激活初中数学课堂[J].初中生世界，2020（28）：36-38.

[2]张银.核心素养视域下的初中数学实验性教学[J].初中生世界，2020（28）：34-35.