借助实验教学提升数学教学效果

◎陈莉

借助实验教学提升数学教学效果

◎陈莉

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。

初中数学；实验教学；策略

数学实验是由教师设计与教学内容有关的实践场景，让学生通过动手实践、自主探索、合作交流、归纳总结来学习数学的有效手段，是数学课程创新教学的重要途径。它能为学生提供主动参与、积极探索、大胆实践、勇于创新的学习环境和解决实际问题的新思路，引导学生发现问题、提出猜想、验证猜想和创造性地解决问题，有效提高学生学习数学的积极性、主动性和创造性。

一、借助实验教学再现知识发展过程

在教学过程之中，初中数学教师有必要把知识产生的内部规律揭示出来，并将此看作是教学重点所在。然而因为实验教学的存在，学生动手操作的机会更多，则完全可以在教师的指导下主动发现数学原理。教师所要做的，除了具体的指导以外，还应当负责恰当问题情境的创设工作，设计合理的问题，增加有效的辅助手段，使学生由直观想象引申到抽象猜想，再归入到验证理论的境界，以此逐渐认识事物、探索真理，完善自身的数学素养。比如，在接触到多边形内角和有关知识时，教师可以首先出示一个五边形，接下来请大家分别说出这五边形的特点、内角和的度数，以及为什么会呈现出这样的特点等。学生接下来主动实验，利用测量法、分割法，了解到正五边形内角和度数为540°。教师提问：通过刚才大家的实验，我们可以知道正五边形内角和是540°，如果现在我们将五边形换成六边形，那么该如何知道其内角和呢？若是再换成八边形，甚至十边形、百边形呢？借助小组合作的办法，学生完全可以类比出相应的实验，实际开展下去，并填写最终的实验报告单。借助实验操作的办法，让学生从观察到思考，再到猜想和验证，得以重现知识发展的整个过程，使学生增加了对多边形内角有关知识的“感性认识”，并为“感性认识”升华到“理性认识”提供了思考空间。

二、借助数学实验，形成数学概念

数学实验教学强调引导学生从已有的知识背景和活动经验出发，提供大量操作、思考与交流的机会，让学生经历观察、实验、猜测、推理、交流与反思等过程，有利于从直观上帮助学生形成正确的数学概念。如在“数轴”概念教学中，教师不妨提前布置学生回家观察温度计，并用卫生筷或类似物品制作一支仿真的温度计。在上新课时，由老师准备一些实验室里的温度计发给学生，让他们仔细对照检查是否有做得不完善或不正确的地方，尽可能让学生自己描素。并设置一些问题：温度计是否有刻度（包括零刻度线）？刻度是否均匀？刻度标法顺序是怎样的？温度计上的刻度排列是否有方向性？温度计能否做得更长，刻度标得更多？

学生根据自己课前的制作和观察一般都能回答上来，气氛相当活跃。基于上述讨论，老师引导把温度计抽象成一条向两方无限伸展的数轴，引导课题。这样的导入，不只是让学生从实例中体会到了数轴的形象，而且感觉到了创造数学的过程。对于数学目标来讲，数轴的三要素尽显其中，渗透了数形结合的思想，为后续的画数轴、在数轴上找表示有理数的点、说出数轴上的点所表示的有理数，以及数轴上有理数大小的比较等知识的教学扫清了理解上的障碍。

三、借助数学实验，突破教学难点

对于教学中的一些疑难点，如不借助于一定的实验手段，就不能调动学生思维的积极性，很难达到预定的教学目标。如在“质量分数应用题”的教学中，学生很难透彻地理解“质量分数”。为此，教师可借助实验的方法化难为易。

先让每个学生准备1个水杯和2份50g的食盐。教师在讲清质量分数概念的基础上开始指导学生做实验。先用量杯给每个学生倒200ml水，然后让学生把50g盐加入水中。

提问：（1）杯中盐水总质量等于多少？（2）盐水中盐的质量分数是多少？学生能轻松的回答总质量等于250g，盐的质量分数是50÷250＝20%。同时，可让学生尝尝咸味，感受一下食盐的味道。然后再把另一份50g食盐加入盐水杯中，这时盐水中盐的质量分数又是多少？学生也能回答出100÷300≈33．3%。再让学生尝尝咸味，发现盐水比原来更咸了，原因是盐的质量分数增大了。

再比如，环形跑道的相遇问题、追击问题的应用题，也是教学中的难点，教学中就可以利用体育课进行实验，让学生亲临体验这类问题中的等量关系，获取深刻的感性认识。据此，教师通过对实验现象和结果的分析、概括、推理、判断，引导学生将认识水平上升到一种理性的高度：盐的质量分数＝盐的质量／盐水的质量；速度（快）×时间＝速度（慢）×时间＋400（跑道一圈的长度）。这种借助实验分析、推理、总结等步骤的教学方法，其效果远比空洞、单调的说教要好得多。

四、借助数学实验，激活应用热情

应用数学知识解决实际问题，是数学教学的出发点和落脚点。这就要求教师能创设实验环境，向学生提供应用数学的机会。否则，强调应用就成为一句空话。如学习“圆的定义及点和圆的位置关系”时，可以开展这样的投圈游戏，一组8名同学“一”字排开，向地上面的一个奖品投圈，投中者获得奖品。刚开始，同学们就会发现游戏不公平，“一”字排开的队形离奖品的距离不等，同学们都抢着站在垂线段的位置上，教师顺势提问：（1）奖品离“一”字形的哪点最近，为什么？（2）如果全班同学同时做投圈游戏，我们要怎么站才能公平呢？（3）同学们站成的队形是怎样的？再让同学们测量一下自己的位置到奖品的距离是多少。这样就得出了圆、圆心、半径的定义。随后再找两名同学分别站到圆圈内和圆圈外，再测量到奖品的距离，进而得出“点与圆的位置关系”。游戏结束后，还可以安排学生观察、想象、寻找生活中的“圆形”，并思考“生活中的圆形工具，为什么要做成圆形？圆形的特点是什么？”等问题。这些应用到的数学知识的实际问题虽然看似简单，但蕴涵的数学原理却很深奥。通过实验，使学生领悟到生活中的圆形也蕴含着丰富的数学知识，这样不仅能够激发学生学习数学的兴趣，还能激发学生应用数学知识于生活的热情。

综上所述，在教学中适度有效地开展“数学实验”，不仅能使学生掌握必要的数学知识，更重要的是让学生“看到了数学建造过程的脚手架，而不是简单的现成品”．这正是“新课标”所倡导的教育理念．让我们在教学中巧借实验这一“东风”，更好、更快地推动数学教学这艘大船前进！

（作者单位：贵州省石阡县本庄镇初级中学 555100）