实施初中数学实验教学遵循的原则

张义

【摘要】数学实验教学是目前国际社会比较认同的一种新的教学形式，它顺应了素质教育的要求。在教学中适度有效的实施数学实验教学，不仅有助于学生掌握必要的数学知识，还有助于提高学生的数学素质、科学素养。本文分析了初中数学实验实施的五方面原则。

【关键词】初中数学实验  实施  原则

1实验的人人参与性原则

新课标强调教学的人人参与性，贯彻数学课程“不同的人在数学上得到不同

的发展”的基本理念， 数学实验教学要建立在学生真正参与的基础上，因此数学实验的内容的内涵不能太深奥，不能需要补充大量的知识才可进行实验，不能超出初中生的认知范围，否则学生在实验中和实验后都可能有一种莫名其妙，做实验甚至比不做实验更加糊涂。实验的选择还要有一定的趣味性，要能激发学生思考，启迪学生思维，在开阔学生眼界的同时提高学生参与活动的兴趣。另外，在實验分工时，也要根据学生的个性特长进行组合，负责操作的、观察的、记录的等。还要考虑学生间的轮流分工，以达到平衡发展。例如，在做本文前文中的“一元一次方程”实验时，在支点准备及把直尺放支点的操作环节就比较适合分配给细心谨慎的学生，而结论的记录归纳就比较适合分配给平时说话做事条理性比较强的学生，他们惯有的条理性思维方式会让记录的表现形式更利于更多的学生思考、归纳。

2实验目的的明确性原则

数学实验的设计要依据教学内容而安排，紧扣教材内容，结合学生的实际（包括知识基础和心理特点等）。数学实验教学的实施在弥补传统教学中的不足之处的作用明显。另外，数学思想和方法的形成也受数学实验目的明确性的影响，可以说是目的明确性的隐性和延后性的表现。因为，数学的严谨性是数学学科的特点之一，这种严谨性的具体表现就是数学结论的叙述精炼、准确，推理的严格、缜密，经过推理得出的结论被组织成一个个严谨的逻辑体系。在思维上表现为本质源于公理化方法的严谨性。数学的思维严谨性和数学的语言系统简洁性的特点影响着学生的思维及态度、观点。数学实验教学在培养培养学生的做事精炼、严谨、有目的等方面发挥着重要的作用。日本数学教育家米山国藏指出：“学生所学的数学知识，如果在进入社会后没有什么机会应用，这种作为知识的数学，通常在走出校门后不到一两年就忘掉了。然而不管他们从事什么工作，唯有深深铭刻于心中的数学的精神、数学思想和方法等随时随地发生作用，使他们受益终身。”这种受益终生的数学思想与方法是数学知识体系的重要组成部分，数学实验教学的实验目的设计的越明确，就越有利于学生数学素质的培养。

3实验设计的直观性原则

数学实验教学中的实验设计应直观。数学家庞加莱说过“逻辑用于论证，直觉用于发现。”可见直觉对于数学知识学习的重要性。而直觉思维的重要来源之一就是对物体的观察。数学家波利亚也说：“直观的洞察和逻辑的证明是感知真理的两种不同方式。”他还说：“直观的洞察可能远远超前于形式逻辑的证明。”数学实验教学中的数学模型的展示，计算机模拟画面的呈现，让学生在观察中思维有了依托，思考得以顺利进行。例如，在学习七年级上册的“图形认识初步”章时，在教学时比较适合采用数学实验教学法进行教学。数学实验中许多立体图形与平面图形的模型或自制教具等显性材料的展示，在观察中进行的数学知识学习，可以让刚刚进入初中的学生感觉真实、具体，思维有依托，思考有维系物。一些图形的运动等“只可意会，很难言传”的数学问题通过学生自己的观察、体会、内化。学生可以初步了解许多立体图形与平面图形之间的关系，并通过线段和角进一步认识更多的图形，学习它们的一些性质，感受丰富多彩的图形的广阔的应用意义。直观的数学实验器具伴着稚嫩的初中生学习数学，为未来畅游神奇、美妙、深奥的数学世界奠定知识、兴趣基础。

4实验情境的应用性（可推广性）原则

知识应用的广泛性是数学的一个基本特点。因为数学是一切科学和日常生活的工具，这种应用的广泛性还表现在数学思想方法的独特性，数学思想方法被人们所广泛理解和应用，其可靠性、抽象性、辩证性、超前性和优美性日益成为解决其它学科理论和实际问题的一般方法。另外，数学语言还是自然科学的通用语言。因而，在进行数学实验教学设计时，实验情境的设置应具有一定的应用性，或者说可推广性，让学生在做实验时就有一种想再次应用该知识的强烈愿望。 在我们的日常生活中，蕴含着丰富的数学知识，充分挖掘其内涵，设置让学生感兴趣的实验情境，也是激发学生参与实验热情的有效方法。例如，在学习九年级上册“随机事件”时，可以通过创设实验情境：将小正方体的六个面上分别写上数字 1，2，3，4，5，6，然后让学生进行掷小正方体游戏，观察上面面上的数字，并总结：可能出现哪些数字？出现的数字大于 0 吗？出现的数字会是 7 吗？出现的数字会是 4 吗？ 相对于学生以前学习过的传统数学知识，随机事件作为概率论的第一节课，其提法和描述都会让学生感到陌生且困难，若将知识蕴含于现实生活问题中，则可淡化陌生、弱化困难，加深学生对随机事件及其特点的理解和认识。随机事件在现实世界中广泛存在，还可以再通过大量的学生实际操作和思考，激发学生的学习热情，调动他们的学习兴趣，进一步使学生对随机事件进行比较充分的感知，从不同的侧面，不同的视角深化对随机事件的理解和认识。

5数学实验问题难度的适度性原则

初中生可塑性大，在智力发展和经验积累方面有很大的潜力，具有接受一些比较抽象的、深奥的现代数学知识的条件，但他们的认识能力与知识水平均处于发展阶段，理解力也有很大的局限。新课标指出“数学教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。”另外，数学实验教学的选用也受教学内容和情景等许多方面影响，所以，教师在设置数学实验时，要对知识的广度、深度、能力做适当的安排，力求适合初中生的认识发展水平和理解能力。设置的数学实验的难度要适度，要具有一定的挑战性，“跳一跳，摘桃子”的实验难度是比较适合他们的。例如，在学习八年级上册的“用扇形图描述数据”内容时，该节课的难点在于学生不易理解条形图与扇形图在描述数据时的特征。为了突破该难点，可以借助 EXCEL 软件或手工作图，让学生在动手实践中理解和掌握两种统计图在描述数据时的特征。