初中數學教學中的“數學實驗”

袁野

摘 要：“數學實驗”教學是指恰當運用數學實驗，引導學生參與實踐，自主探索，發現問題，解決問題的教學活動。長期以來，在人們的意識中，實驗只與物理、化學、生物有關，而沒有意識到數學也需要實驗。從實驗教學效果看，數學實驗可以培養學生的想象力，發現問題、解決問題的能力，以及嚴謹的科學態度和創新意識。提高學生的學習興趣，給學生帶來學習數學的樂趣，加強他們對數學認識的直觀性、形象性。

關鍵詞：數學;實驗;創新

一、數學實驗可以激發學生學習興趣，數學實驗能夠培養學生的動手能力，讓學生通過觀察、猜想、操作來驗證數學事實。在這一過程中，學生從自己的數學經驗出發，通過自己動手操作，加深對知識的理解和掌握，并在實驗過程中激發學習的興趣。數學是一門具有科學性、嚴密性、抽象性的學科。就其知識結構而言，相對于其他學科具有更高的抽象性，要求學生具有更強的概括能力;就其思維結構而言，已由小學算術中的形向思維不斷向抽象思維過渡。對學生的邏輯思維能力與空間想象能力等都比以往提出了更高的要求。這種思維結構的突變性使得部分學生無法較好地適應初中數學的學習。如果我們不加以重視則會導致學生成績的急劇下降，學習興趣、學習信心喪失，給初中數學整體教學水平的提高，制造了一個較大的難題。而“數學實驗”教學正是有利于消除學生對數學的畏懼感、枯燥感與厭煩感，提高學生的學習興趣，給學生帶來學習數學的快樂，加強了他們對數學認知的直觀性、形象性，同時也為他們提供了廣闊的探究天地。對大面積提高初中數學教學水平具有重要的現實意義。

二、數學實驗可以讓學生手腦口并用

數學實驗不僅讓學生動手操作，還要在動手的同時動腦思考，并將自己得到的結論用數學語言表達出來，實現手腦口的并用。讓學生親身體驗知識的發生、發展過程，使學生不僅知道結論，還了解結論得到的過程，這樣學生才能深刻理解知識。

例如：在教學人教版八年級上冊《一次函數》時，將教室轉移到微機室，利用幾何畫板讓學生探究一次函數的性質。

實驗目的：探究一次函數的性質

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

觀看大屏幕，猜想一次函數y=kx+b（k≠0）中k與b所起的作用

實驗步驟：

1.利用幾何畫板分別畫出k=3、k=-3的圖象，并觀察所得的 結論。

2.利用幾何畫板畫出b=3、k=-3的圖象，并觀察所得的結論。

3.與猜想比較，驗證猜想的正確性，得出結論。

4.填寫實驗報告。

從教學效果來看，學生既掌握了用幾何畫板畫一次函數的圖象，又驗證了猜想，并在實驗觀察時，還發現了當k相同b不相同時它們的圖象是平行的，也就是說它們是上下平移得到的。

三、數學實驗點燃了學生創新的火花、喚起了學生強烈 的求知欲

數學的學習并非一個被動的接受過程，而是一個主動的構 建過程。也就是說數學知識不能從一個人遷移到另一個人，一 個人的數學知識必須基于個人對經驗的操作、實驗、交流，通過 反省來主動構建。

例如在學習“直線與圓的位置關系”一節，可采取以下的操作過程：

1.設問題情景：播放“海上日出”片段;

2.學生提出問題，引發學生觀察思考：“太陽從海平面浮出到海面，直至跳出海面”這一過程的畫面中含有什么幾何圖形？

3.請你畫出這一過程中所含平面幾何圖形的草圖，思考些圖形之間的位置關系如何？并且給予命名;

4.你能再舉出一些生活中的實例（如：自行車輪子在公路上飛轉等），說明直線與圓具有上述三種位置關系嗎？

5.你能用什么特征區分這三種位置關系？（如：點個數、d 與r的數量關系或時間先后順序等）

6.你能歸納出探究上面問題的觀點和方法嗎？

7.寫出實驗報告，課堂交流實驗成果。

8.實驗延續。

通過上述的實驗操作過程，使學生體驗到自己從生活實例中，抽象出數學圖形和數學概念，并能像科學家一樣命名自己的岌現，學習的成就感得以極大的滿足，促使他們進一步鉆研它們之間的內在聯系與特征，由此激活了他們對數學的求知欲、也點燃了他們創新的火花。

實踐證明在教育教學中注意采用上述方法對提高學生的學習興趣、學習成績，開拓他們的創新精神，大面積提高初中數學的教學質量有著巨大的促進作用。

總之，“教學實驗”是引導學生從實際出發，在自主活動中創造數學，理解數學的實際含義、領會教學的真諦，進而達到“學數學用數學”的目的。