融入数学实验激发思维潜能

陆小平

摘 要

在数学课堂教学中融入数学实验活动，让学生主动探索知识，能帮助学生有效获取经验，体现学生学习的主体性。教师可以结合教学大纲，围绕教材，尝试在教学中融入动手实验、一图多题实验、模型实验、生活实验等数学实验，培养学生的数学兴趣，激发学生的思维潜能，提高学生的学习主动性。

关键词

初中数学 数学实验 思维发展 策略

一、初中数学课堂教学现状分析

课堂是学生获得知识和思维发展的主要阵地，强调在“动”中寻趣，在“动”中求知，在“动”中发展。而有些课堂由于“动”的缺失，并没有使学生的思维得到发展，表现主要有：教师上课方法单一，思维僵硬，直接把教材上的重要知识讲给学生听，给学生思考的时间少，忽略了知识获得的过程与方法，使学生被动接受，难以消化；在题目讲解过程中，教师将答案和盘托出，缺乏举一反三的变式训练，影响了学生创新思维的发展；对于知识巩固这一环节，教师没有精心选题且题型单一，只是把思维训练一味地放在大量重复的题目上，不管题型有没有脱离大纲要求，都强塞到课堂中，导致学生思考费时又费力。

以上教学行为弊端阻碍学生学习主动性的发展，阻碍学生感受知识形成的过程，更影响学生数学思维的发展。

二、融入数学实验活动的必要性

面对上述现状，要解决学生听课乏味、被动等问题，教师应采用独特的教学方式，创设新颖的教学情景。而提高课堂教学效率，发展学生思维的灵活性，数学实验活动无疑是有效途径之一，也是寓教于乐的必要教学手段。创设有趣的、有效的数学实验活动，设计开放性的题型，有助于调动学生的学习积极性，充分发挥学生的主观能动性，使学生深度理解知识的形成过程，挖掘思维潜能，同时，实验过程也是一个积极探索、反思和创造的过程，体现了教师是学生学习的组织者、参与者，学生是学习的主人翁。教师还可以融入启发诱导式教学策略，通过互动、探索，促进学生思维的升华，使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观方面有全面的发展。

三、彰显“动”魅力，融入数学实验活动的教学策略

1.融入动手实验，激发形象思维

进入初中，学生的数学思维从一维逐渐向二维过渡，有许多未知思维等待开发。当学生已有的知识经验无法解决现有问题时，这就要求教师在课堂教学中创设相应的数学实验活动来帮助学生理解、感悟知识。

比如，教授“有理数和无理数”这一节。无理数是比较抽象的概念，其在数轴上的表示容易导致学生在思维上遇到障碍。教师可以创设动手实验活动来帮助学生理解。例如，针对“如何在数轴上表示圆周率π”，笔者设计了这样的实验：请学生将直径为1的圆形纸片上的A点放在数轴原点上，再将该圆形纸片沿数轴正方向滚动1周至B点处，思考“此时B点表示的数是几”。学生通过思考，得出线段AB的长就是圆形纸片的周长π，B点表示的数就是无理数π。利用数形结合，学生更容易感知和习得抽象知识。

2.融入一圖多题实验，激发连贯思维

数学知识与方法之间存在着必然的联系。由已知去拓展未知，可以使逻辑思维得到综合的、连贯的发展。但在解题教学中，教师设计的题目往往比较单一，缺乏对学生思维综合性、整体性的锻炼。因此，在课堂教学中，教师可以将题目多样化和趣味化，创设一图多题的实验活动，在培养学生创造力的同时，也把教材知识融会贯通。

比如，讲解关于全等三角形的例题。如图1，点A、C、B在同一条直线上，△ACM和△BCN都是等边三角形，连接AN、BM交于点O，AN与CM交于点D，CN与BM交于点E。笔者设计如下活动：（1）证明△ACN≌△MCB。学生可以很快答出用“SAS”解决。此时，教师再引导：（2）图中还有全等三角形吗？如果有，还有几对？学生利用（1）的结论，发现还有2对：△ACD≌△MCE和△NCD≌△BCE。笔者趁机追问：（3）你能求出∠BON的度数吗？学生利用“全等三角形的对应角相等”和“三角形的外角等于与它不相邻的两个内角之和”得出∠BON＝60°。笔者继续提问：（4）如果连接DE，那么DE与AB有什么样的位置关系呢？此时，笔者引导学生先证明△CDE是等边三角形，再利用“内错角相等，两直线平行”证出DE∥AB。最后，笔者提问：（5）如果连接OC，那么OC平分∠AOB吗？在学生思考的同时，笔者适时点拨：结合△ACD和△MCE面积相等，可以得出AN和BM上的高CH=CQ，进而证出Rt△CHO≌Rt△CQO，于是问题得到解决。整个实验活动环环相扣，层层深入，不但激活了学生的思维，也让学生擦出了智慧的火花。

3.融入模型实验，激发抽象思维

初中数学不同于小学数学，许多知识非常抽象，这就造成学生对教材中的某些知识难以理解，甚至不会解题。基于此，教师在教学中可以融入模型实验，变抽象为直观，使学生在思维拓展上得到更透彻的发展。

例如，教授“正方体展开图”。如果单凭教师讲，学生很难想象正方体有11种平面展开图。笔者这样设计活动，把学生分成4组，每组有6个正方形硬纸片。笔者让学生先把正方形硬纸片在同一平面上紧挨着放好，然后让学生把其中一个作为底，把其他5个面拼凑起来，看看哪种放法能拼成一个正方体。如果能，则把拼凑出来的平面图形在草稿上画出来。随后学生议论纷纷，积极动手，每组都收获了劳动成果。笔者邀请学生自主讲解，在激烈的探讨中学生碰撞出智慧的火花。接着，学生纷纷把能拼成正方体的平面图形贴在黑板上展示，直观得出了11种情形。通过动手演示，化抽象为直观，学生印象深刻，把本节课的重难点一一化解，解题时也游刃有余，大大提高了应用意识与抽象思维能力。

4.融入生活实验，激发发散思维

为了让学习效能起到事半功倍的效果，课堂中，教师还应把握学生现有的生活经验，结合实际去讲解，把生活经验转化为数学经验，实现数学的应用价值。教师可以在课堂教学中融入与现实生活贴近的实验活动，创设“实况性”的教学情境，在提高学生亲近数学热情的同时，又培养了学生良好的思维能力。

例如，在巩固线段、射线、直线的概念时，为了让学生更透彻地理解并掌握知识，笔者设计了这样的课堂情境：“生活中，我们经常会掉落头发，请找一根自己头上的头发，然后把它拉直。”学生很不解，为什么拉头发呢？笔者追问：“你那根头发形状如何？”思索片刻，学生A说：“我的头发拔下来了，并且拉直了，它有两个端点，那它就是线段。”学生B说：“如果我的头发没有拔下，拉直后应该是射线，端点是发囊，而发梢可以生长，可无限延伸。”对于两位学生的精彩回答，班级里响起了热烈的掌声。此时笔者点评：“头发如果拔下了，就不再生长了，那就是线段；如果没有拔下，可以再生长，那就是一条射线。还有不同的见解吗？”忽然学生C站起来说：“如果把拉直两个字去掉，不就是以后要学的曲线了嘛！”掌声又响起。笔者总结：“谢谢大家的精彩回答，从同学们的各抒己见中可以看出，大家对线段、射线、直线的概念掌握得很好。利用熟悉的生活经验来探索数学问题，老师也收获不少。”教师在授课过程中，一方面要讲生活中的数学，另一方面也要以学生已有的生活知识经验为基础，创设实验活动，这样不仅可以提高学生对学习的浓厚兴趣，更能锻炼学生的发散思维，碰撞出智慧的火花，使生活经验真正转化为数学经验。

总之，数学课堂中融入数学实验，学生会变听数学为做数学，变被动接受为主动探究，通过数学实验，体验发现的乐趣，感悟数学的真谛，发展数学思维和智慧。我们要以数学化的活动为载体，以数学实验为圆心，展开数学教学，这样，我们将会收获高质量的课堂，培养出拥有优秀思维素养的学生。

（作者单位：江苏省苏州市吴江区盛泽第二中学）