浅谈初中数学实验教学实践*

张惠瑜

（厦门外国语学校 福建厦门 361012）

浅谈初中数学实验教学实践*

张惠瑜

（厦门外国语学校 福建厦门 361012）

数学来源于生活，应用于生活.纵观人类数学发展的历史，数学实验在数学发展中具有十分重要的作用.从孩提时期，掰着指头一个一个数数，到现在用大型计算机模拟数学实验，人们都是从一个个实验现象中发现规律，从而获取新知或者验证新知.《全日制义务教育数学课程标准》指出：促进学生全面持续、和谐地发展是数学课程的基本出发点，使学生在获得对数学知识理解的同时，在思维能力、情感态度与价值观等方面得到进步和发展.新课程背景下，我们要求提高学生的数学素养，数学活动经验的积累是提高学生数学素养的重要标志.帮助学生积累数学活动经验是数学教学的重要目标，是学生不断经历、体验各种数学活动过程的结果.要达成让学生具有一定的数学活动能力和活动经验这一目标，数学实验教学不可或缺.我们也应遵循孩子认知发展的规律，一步步引导学生，从简单到复杂学会实验，主动实验，积极思考，享受实验带来的丰硕收获。

参加《数学建模视角下的初中数学实验教学研究》课题，展开学习和实践.下面谈谈初中数学实验教学实践经验：

一、激发学生数学实验的兴趣是实验教学顺利开展的前提

爱因斯坦曾说：“兴趣是最好的老师.”苏联著名教育家苏霍姆林斯基曾说：“课堂是点燃求知欲和道德信念火把的第一颗火星.”可见课堂引入设计至关重要.在数学实验教学可以用实例引起学生的兴趣.如以历史故事为引，历史上有很多著名的经典的实验，有的实验甚至衍生出新的数学分支.如在研究著名七桥问题，欧拉通过实验发现了欧拉定理，从而奠定了图论的基础.这好比在学生的面前画上一副蓝图，让学生有获得成功的渴望.也可以以身边小问题为例.如，周长为20cm的长方形，它的长和宽分别为何值的时，面积能够达到最大值？如此引入就好像在学生的心中点燃一颗小小火星，让学生有跃跃欲试的冲动。［1］

二、创设良好的实验机会是实验教学得以开展的载体

学生应用知识并逐步形成技能，离不开自己的实践；学生在获得知识技能的过程中，只有亲身参与教师精心设计的教学活动，才能在数学思考、问题解决和情感态度方面得到发展. 在教学中注重结合具体的学习内容，设计有效的数学探究活动，使学生经历数学的发生发展过程，是学生积累数学活动经验的重要途径.新初中数学教材上提供了若干数学实验的案例，教师要充分重视，利用它们来组织学生进行实验.此外，也可以根据教学的需要，设计一些有针对性的数学实验，更好地为教学内容服务。［2］

例如：在学习特殊的平行四边形判定时，设计让学生进行四边形四边中点所构成的中点四边形的性质的探究实验；又比如在学习正多边形的性质时，让学生探索正多边形如何平铺地板实验；再比如在学习轴对称性质的时候，设计让学生折叠纸片的实验等，实验探究可以克服想象力的局限性，激发学生学习的主动性，加深对课本知识和数学本质的理解，也让数学课堂更生动。［3］

三、积累数学活动经验是实验教学的目标

数学实验教学类似于物理、化学等自然学科的实验教学，需要通过对大量的现象进行观察，不同的是，数学实验更注重对大量现象进行整理，从而总结出规律。数学实验形式也更加丰富，有动手操作型、思维体操型、电脑模拟型、户外活动型、数据收集型等.数学实验是有趣的数学活动.新课标指出数学活动经验需要在“做”的过程和“思考”的过程中积淀，是在数学学习活动过程中逐步积累的.在具体的数学实验教学过程中可以分步落实教学目标：

1.让学生了解进行该次数学实验目的和必要性

布置预习作业，在实验教学之前先发放实验报告表，让学生有了解实验的目的和必要性，并且贮备一些实验必需的知识和物品.比如，在学习随机事件的概率时，学生进行投掷硬币的实验，有的学生在预习时就提出，这是一个古典概率，因而掷正面的概率为1/2，从而对布丰、皮尔逊等数学家为何要进行大量的实验感到不解.这时，可以引导学生认识到我们实验的目的是为了测量此随机事件发生的概率，从而验证此实验发生的概率是否接近于古典概率所得的.在解决了疑惑后，学生能够目标明确地投入实验。

2.让学生了解进行数学实验流程

实验环节是数学实验教学的关键.学生在了解了实验的整个流程，才能流畅地进行实验数学实验实施流程大致可以分为：设计实验——观察、分析与思考——发现或猜想——讨论与交流——适当性检验——完成实验报告，以上每个环节环环紧扣，而教师作为教学活动的组织者、合作者及观察者，应认真观察并给予学生适当适时的引导。

3.在学生实验过程中的关注点：

（1）实验操作是否科学规范

实验操作是否规范会直接影响实验是否能够成功.比如在探索三角形的内角和实验中，需要度量各个内角的度数，若学生量角器使用不规范，读数错误，则无法得出正确的实验结果。

（2）学生的参与度

参与度是培养学生动手能力及合作精神的重要指标，只有积极参与到数学实验活动才能触及问题的本质，从而获得基本的活动经验.实验操作通常是以小组为单位进行.小组成员虽有各自的分工，但是都应全程专注.切忌有的学生游离于实验之外，从而影响学习效果。

（3）学生的交流讨论积极性

学生需要积极参与小组或者全部的交流与讨论中，通过发言、质疑和总结等多方面培养学生数学思维的条理性，通过把自己数学思维活动整理表达出来，培养学生的逻辑思维能力和语言表达能力。

（4）实验记录的规范条理性

实验记录的需规范准确有条理.比如数值的精确度，单位等等.通过规范的记录培养学生严谨的治学态度。

（5）实验结果的准确严密性

实验结果要仔细讨论推敲，避免出现不严密情况。

比如探究正多边形的平铺地板实验中，发现有的小组讲实验结果记录为：“三角形与六边形可以密铺地板”。此时教师可以加以引导，讨论实验结论的严密性。

“是否所以的三角形和六边形都能实现密铺？”

“哦，不是正三角形和正六边形就不一定。”

“那就是应该是正三角形和正六边形能够实现密铺吧？”

“是否边长不一致的正三角形和正六边形都能够实现密铺？”

此时学生会不断地修正，从而得到严密地表述为：“边长相等的正三角形和正六边形可以实现平面的密铺.”当学生在对实验结论不断推敲的过程中，学生的语言概括能力，思维的缜密性得到了良好的锻炼。

数学实验教学的各个环节都要仔细推敲，认真施行，让每个学生体验实验知识性、趣味性，互动性，严谨性，主动构建知识，获得良好的数学活动经验。

四、反思

初中数学实验教学，应从每一个具体数学实验教学入手，精心设计，认真观察，悉心指导，通过让学生经历数学实验过程，使学生学习数学的主动性和积极性得到了提高，自主学习和合作学习的意识得到增强，推理能力、抽象能力、想像力和创造力等方面得到进一步的培养和发展，促进学生养成严谨科学的学习习惯，进而学会独立获取数学知识的本领，学生学习主体作用也能得到充分发挥.从而达到了提高学生数学素质，扩宽学生数学思维的目的。

［1］ 殷伟康. 数学实验教学的实践与研究［J］. 中学数学研究，2006（11）：8-10.

［2］ 商祝泉， 翁根松. 例谈初中数学实验教学的形式［J］. 浙江教育科学， 2007（6）：54-56.

［3］张晓林. 浅议数学实验的教学价值［J］. 江苏第二师范学院学报：自然科学版， 2008（4）：85-89.

*本文系苏圣奎主持的厦门市教学科学“十二五”规划2015年度重点课题“数学建模视角下的初中数学实验教学研究”（课题编号1510）研究成果