关注初中数学“实验”教学构建学生自主探究课堂

李雅妮

（山西省交口县教育科技局 山西吕梁 032400）

关注初中数学“实验”教学构建学生自主探究课堂

李雅妮

（山西省交口县教育科技局 山西吕梁 032400）

数学实验教学是数学教学的一条全新的思路，是一种十分有效的再创造式数学教学，它为学生提供了主体参与、积极探索、大胆实践的学习环境，提供了一条解决数学问题的全新思路，在数学实验中让学生通过自主参与发现数学，应用数学，获得数学知识，提高应用技能，提升数学素养，形成基本的数学能力。

数学实验 动手操作 实践能力

提起实验，大部分人都会很自然地想到物理实验、化学实验和生物实验；说数学实验，他们都会表现出茫然和困惑。数学实验虽然不是一种主导作用的方法，但在数学研究及数学教学中仍然有着举足轻重的作用。在数学实验课中让学生经历主动参与、动手操作的实验过程发现问题、提出问题，进而分析问题、解决问题，获得基本的数学活动经验，对学生理解和掌握基本的数学知识与技能，体会和运用数学思想与方法，提升合作交流、数学建模、终身学习等能力方面都有不可替代的作用。

数学实验教学是一个学生动手操作，自主探究的实践过程，也是一个发现问题、分析问题、解决问题的思维过程。在此过程中，教师要通过随机提问引导和启发学生完成探究过程，因此教师始终处于主导地位，学生仍然处于学习的主体地位。这也符合了新《数学课程标准》的教学理念：学生学习应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程。其次，强调数学活动要建立在学生已有的知识和经验基础之上，体现建构主义，建模主义等新的课堂教学观。

数学实验与物理实验、化学实验、生物实验相比，不仅需要动手，更需要动脑，思维量大是数学实验的基本特征。根据实验教学的实践和探究，我把它归纳为以下几种形式：

一、操作型数学实验教学

所谓操作型数学实验教学是指通过对一些工具、材料的动手操作，创设问题情境，引导学生自主探究数学知识，检验数学结论的教学活动。这种实验常具有诱发疑问，激发欲望的特征，常运用于图形运动等动态类知识的探究。伟大的物理学家爱因斯坦曾说过“兴趣是最好的老师”，初中生的好奇心理由他们的年龄特点所决定。吸引学生注意力，偶尔需要打破上课的常规方法。我在上 《正方形》一课的时，就创设了实验导入情境：让每位学生拿出一个矩形的纸片，自己动手尽可能快又准确地剪出一个大正方形。学生很快想到用矩形的宽边对折到矩形的长边，使长边与宽边重合，然后把重合的部分剪下来即为正方形。简单的实验，印象却很深刻，比抽象的说教效果要好出几倍。在此基础上，再让学生运用手头工具，继续通过折叠、测量等实验手段，发现正方形的其他性质，再回归理论研究，这样的课堂设计，引发了绝大部分同学的兴趣，提高了课堂质量，又凸显了学生学习的主体地位。

当然在该操作型数学实验中，选素材很关键。实验课的素材均来自于生活，要有深入联系生活的意识。在课堂中，教师要做好组织者、引导者、合作者的角色。要引导学生自觉地把数学知识与生产生活实际联系起来，通过选材、实验、建模等环节完成实验任务，教师不要有控制欲，不能做过多干预，要让学生有一定的自主权，亲自设计实验方案、亲自选择实验器材、亲自动手进行操作、积极主动思维、合理构建模型，体验解决问题的全过程，一句话即要充分发挥学生学习的主观能动性。

二、思维建模型数学实验教学

所谓思维型数学实验是按照真实实验方式，展开的一种复杂的思维活动，通过对数学对象的不同变化形态的展示，创设问题情境，引导学生运用科学方式探究数学知识，体验数学结论（或假设）的数学活动。此类型实验课就是让学生在实验课中构建数学模型，即如何把生活，生产中的实际问题，经过适当的条件限制加工抽象成一个数学问题，并进而选择适当的正确的数学方法来求解。这类实验课可分为五个阶段：收集整理素材、进行模型假设、建立数学模型、分析求解模型、模型化归研究。

三、计算机的模拟实验教学

计算机模拟实验教学指借助于计算机的快速运算功能和图文处理能力，模拟再现问题情境，引导学生自主探究数学知识，检验数学结论（或假设）的数学活动。计算机多媒体技术能为教学活动提供并展示各种所需的图文资料，创设、模拟各种与教学内容相适应的情境，为抽象的数学思维提供了直观模型，为学生的学习和发展提供了丰富多彩的学习情境和有力的学习工具。此类型实验课协助学生利用计算机与数学软件包来完成一些典型的习题。一方面可以逐步培养学生用计算机及数学软件包处理数学问题的能力；另一方面，可以提高对有关问题的感性认识，加深对数学概念及方法的理解。如在学习《一次函数的图像与性质》时，我让学生通过“几何画板”研究系数k与b的取值与图像的关系，引导学生对图像进行观察、分析、比较，归纳出图像的性质，学生经历“实验——观察——猜想——归纳——证明”的过程，加深了对所学知识的印象，增强了几何直观，内化了数形结合思想。而在教学中使用几何画板软件的优势是将教学内容形象化、空间化、具体化，化静为动，有利于加深学生的感性认识，培养他们的综合能力。

在实验课中应用计算机结合数学软件，不仅能方便进行数值计算，而且能方便进进行数学表达式的化简、画图等工作。让学生用现代化的方法发现并提出问题，处理数学问题。通过实验，学生获得真实、鲜明、生动的具体过程，促使学生动脑，动手，动口，积极主动参与，成为知识的发现者，从而主动建构数学概念，探索和验证数学规律，进而提升勇于探索的人文素养。

正所谓“实践出真知”，观念的建立需要亲力亲为。要使学生逐步建立数学观念，最有效的方法是让他们真正经历数学实验活动的全过程，以实验为基础，用思维贯穿数学活动的始终。数学实验教学可以切实提高教学效果，有事半功倍之妙，是数学与生活实践的巧妙结合。在课改的过程中，劳技操作、信息技术等逐步融入到了日常的数学课堂，我们应以教材中“数学活动”、“课题学习”、“实验与探究”等内容为载体，切实重视学生动手能力、实践能力、创新能力的培养，借助数学实验的开展，进一步深化课程改革，将素质教育理念真正落实到日常教学中。笔者认为，我们开展初中数学实验课的探究是十分必要的，也是迫在眉睫的，数学实验活动因其不可替代的作用必将植根于义务教育阶段的数学课堂，也必将会枝繁叶茂，不断发展，日臻完善。