数学实验教学浅谈

数学实验教学浅谈

宜城市龙头中学黄泽君

数学实验教学是让学生通过自己动手操作，进行探究、发现、思考、分析、归纳等思维活动，最后获得概念、理解或解决问题的一种教学过程.它是实现知识“再创造”的有效途径，也是新课程所提倡的一种教学模式。在发达国家中，数学实验已经成为常见的教学形式，美国的中学里有专门的数学实验室，英国的中学教材中有许多数学实验材料．而我们的教师对数学实验则显得认识不足、缺乏经验．通过数学实验这种教与学的方式，致力于影响学生数学认知结构的意义建构，帮助学生本质地理解数学，培养数学精神和发现、创造的能力时，我们就把握住了数学教育的时代性、科学性，我们就深入到了数学素质教育的核心。

如果仅从传授知识的角度来看，要使学生确信有关的数学公式和定理，只要通过教师的计算与推理，便可向学生提供有力的证明，而不必像物理、化学、生物教学那样，非得花费较大的精力去做什么实验．然而，数学教学的目的绝非仅仅是传授数学知识．从素质教育的角度来看，数学实验的某些功能是单纯的课堂授课无法替代的．下面笔者就谈谈在初中数学教学中进行数学实验教学的一些肤浅的体会和做法.

一、依托数学实验教学，加深学生对概念的理解

数学实验通过学生操作、实验，可培养学生的动手能力，建模能力和应用能力，使学生进入主动探索状态，变被动的接受为主动的建构，

由“听数学”向“做数学”转变。

案例１：在“用字母表示数”的教学中，提出下列问题：搭一个正方形需要4根火柴

（1）按上图的方式，搭两个正方形需要 根火柴，搭三个正方形需要 根火柴。

（2）搭10个、100个这样的正方形需要多少根火柴？你是怎样得到的？

（3）如果用x 表示用火柴搭正方形的个数，那么搭x 个这样的正方形需要多少根火柴棒？

通过学生的操作实践，探究交流，学生从多角度中去思考、去发现规律，发现如下一些结果：

1、 … 3x+1

2、 … 4＋3（x －1）

3、 … 4x －（x －1）

4、 … x ＋x ＋x ＋1

5、 … 2x+x+1

通过折纸与搭火柴棒这些直观形象的实验来阐述抽象的数学内容，这在教材中是很多的，如“三角形内角和定理”、“三角形中位线定理”、“直角三角形斜边中线等于斜边的一半”、“勾股定理”、“特殊直角三角形”及“平行线分线段成比例”等等。通过这些实验

操作，一方面使学生能更深入、更扎实地掌握数学知识；另一方面，也使他们在思维方式上不会犯浮夸和刻板的毛病，又能准确抓住事物的本质，提出符合实际的有创新的看法。

无理数的概念教学

二、借助数学实验，探究解题思路

讲授式教学设计得再好，也很难适合各种不同层次的学生的不同需求，而数学实验是一种活动化教学，一种开放式教学，它能满足不同学生的需求，使不同学生的能力在各自的基础上都得到发展。

案例２：三角形三条中线是否交于一点？

实验步骤：

（1）回顾三角形中线的定义，并画出三条中线。

（2）观察并发现：三条中线交与一点。

（3）是否偶然？你有办法验证吗？（多画几个，反复实践，仍有些结论）

（4）讨论证法：证三线交于一点，不好证，可不可以先画两条交于一点，过这点和顶点画线交对边于一点，此时只须说明什么就可以了？

（5）中点。动手测量一下，再进行验证，果真如此！

实验结论：三角形三条中线交于一点

反思探究思路：实践──猜测──再实践──新的发现──再论证这样让学生亲身经历了知识的形成与应用过程，搞清了一个数学

问题并明白了结论是怎样形成的，使学生在一个充满探索的过程中读懂了数学，从中感受到数学创造的乐趣，增强了学好数学的信心.

三、运用数学实验教学，培养学生发现数学规律的能力

数学实验不仅能使学生主动建构，发展个性，而且能很好地激励学生的求知欲与好奇心。传统数学课堂教学压缩了学习知识的思维过程，往往造成感知与概括之间的思维断层，既无法保证教学质量，更不可能发展学生的学习策略.新理念提倡重视过程教学，在揭示知识生成规律上，让学生自己动手实验，自己去发现数学规律，从而理解更深刻.

案例３：１．一张纸的厚度为０．０９ｍｍ，那么你的身高是纸的厚度的多少倍？

２．将这张纸连续对折６次，这时它的厚度是多少？

３．假设连续对折始终是可能的，那么对折多少次后，所得的厚度可以超过你的身高？先猜一猜，然后计算出实际答案.你的猜想符合实际问题吗？

实验准备：全班每四人一组，每人准备一张Ａ４型号白纸.

实验要求：让学生将手中的纸按要求对折，并记录每一次对折后纸张的层数，计算出它的高度，寻找出数据变化的规律，并解决上述问题.

实验结果：问题１学生很快就解决了.解决问题２时，学生动手操作，找到了一般规律，很快就解决了问题３.

四、利用数学实验教学，深化学生的数学应用意识

以学生为主体，在教师的精心准备和指导下，学生自主探索解决问题，在成功和失败中获取知识和培养能力。应用数学知识解决实际问题，是数学教学的出发点和归宿.发展学生的应用意识是数学教学的重要目标之一. 这就要求教师必须创设一种实验环境，使学生能受到必要的数学应用的实际训练，否则强调应用意识就成为一句空话.

案例４：用多边形铺地板

为了让学生了解如何用各种不同的地砖来铺地面，在课堂上进行模拟实验.让学生利用不同形状的卡片来代替不同形状的瓷砖，进行了分组实验.在实验过程中，学生充分发挥了想象力，不单弄清了多边形铺地板的道理，还发现了正五边形与正十边形组合其实不能铺满地面，学生自己探究出的东西记忆更加深刻.由此，让学生体会到了数学的美丽、实用，充分调动学生参与数学实验的积极性，让学生从已有的生活经验出发主动地学习探究.

我们坚信：每当我们从数学的本质特点和学生的认知特点出发，通过数学实验这种教与学的方式，去致力于影响学生数学认知结构的意义建构，去帮助学生本质地理解数学，培养数学精神和发现、创造的能力时，我们就把握住了数学教育的时代性、科学性，我们就深入到了数学素质教育的核心。数学实验的教学内容将逐渐增加，实验素材库将不断壮大，实验技术将更为先进与精巧，因而数学实验的教学思想和模式将具有更为广阔的天地、更为重大的作为。