开展数学实验 激发学习热情

⌾王健

开展数学实验 激发学习热情

⌾王健

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、有助于强化学生的直观思维

在新理念的引领下，教师在教学中要充分注重知识的生成，引导学生从感性认识到理性认识，通过学生自己动手实验、观察，培养学生的观察能力和直观思维。

1.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。

2.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。

3.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。

二、有助于强化学生的创新思维

实验教学是提供学生探索发现、尝试错误和猜想检验的机会，只要教师善于发现学生的闪光点，善于捕捉学生思维“偏差”的契机，恰当引导，就会收到意想不到的效果。如教材的一个探究活动：

1.一张纸的厚度为0.09mm,那么你的身高是纸的厚度的多少倍？

2.将这张纸按图2-14的方法(图略)连续对折6次，这时它的厚度是多少？

3.假设连续对折始终是可能的，那么对折多少次后，所得的厚度可以超过你的身高？

先猜一猜，然后计算出实际答案。你的猜想符合实际问题吗？课前要求学生每人准备一张A4白纸，引导学生将纸按要求对折，并记录每一次对折后纸张的层数，计算出它的高度，寻找出数据变化的规律，并解决上述问题。期间，一个学生问:“我第7次折就折不起来了，纸这么小，要折到人这么高，该怎么折？”马上有很多学生也积极附和这一疑问。也有学生说拿很大的纸就能折很多层。学生忽视了题中的“假设”，一个虚拟的问题变成了棘手的课堂突发事件。怎么办？我马上让学生再用练习本的纸做折纸实验：4人分别用(1)练习本大小的纸；(2)练习本一半大小的纸；(3)练习本四分之一大小的纸；(4)两张练习本大小的纸重叠(看作练习本大小两倍的纸已经对折了一次)的纸对折，看各自最多能对折多少次？实验结果显示：按题中的方法对折，不论纸张大小，第6次对折都能完成，小的纸张第7次对折就比较勉强，第八次对折就难以完成了；大的纸可以对折7次，第八次就难以完成，超过8次是不可能的。我趁机提问：一张纸对折了7次后，厚度是原来的多少？而宽度又是原来的多少？学生再次实验后得出：一张纸对折7了次后，厚度是原来的128倍，而宽度则是原来的1/128，这样就接近了可以对折的极限。

总之，在新课程教学中引进数学实验，能帮助学生架起思维和构建的平台，引导学生体验数学知识的形成过程。这是一种对传统数学教学的矫正，也是一种有益的补充。让我们合理地运用实验教学，充分地发挥其作用，积极倡导学生主动参与、交流、合作、探究等多种学习活动，改进学习方式，激发学习热情，使学生真正成为学习的主人。

中华人民共和国教育部全日制义务教育数学课程标准(实验稿)[S].北京师范大学出版社，2001.

黑龙江省黑河二中 164300)