小议在初中数学课堂开展数学实验

赵蓉

摘 要：教师在引导学生做数学实验的过程中，要尽可能全面、准确地观察学生的动态，了解学生的想法，指导学生的操作，有目的、有计划地深入学生的课堂实验操作，从中获取足量的反馈信息，并且对实验过程中出现的偏差、错误给予及时评价和纠正，从而推动学生的认知活动不断向更高水平发展，最终达到培养学生的创新精神和实践能力的目的。

关键词：数学实验；学习动机；积极性

隨着社会的不断进步，现代化信息技术越来越发达，教学条件有所提高，导致人们对数学学习的本质认识发生变化，一直隐身于象牙塔之中的数学，开始脱掉神秘的外衣，走到了学生的生活之中，成了生活的数学、实验的数学、应用的数学。根据数学学科的特点和需要，数学实验已更多地走进课堂并且赢得了越来越多的学生的喜爱，取得了很好的教学效果，是学生探求知识或获取必要的感性认识的教学活动。同时，依托现代教育技术，数学实验变得更易实现，探究性学习也显得异彩纷呈。学生在不同的教学环境中其情感体验是不相同的，通过数学实验让学生在动手中产生疑问，进而想去解决这些疑问，这无疑是集中学生注意力、激发学生学习动机的好方法。

数学实验，指的是引导学生通过操作、实践、实验来进行探索学习的数学教学形式。目的在于提高学生学习数学的积极性，提高并培养学生对数学的应用意识，它不同于传统的数学学习方式，它强调以学生动手为主的数学学习方式。在发达国家中，数学实验已经成为常见的教学形式。有效数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆，动手实验、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。随着新课程的稳步推进，在数学教学中应进行大胆尝试，通过实验实践教学真正实现“学生力所能及，教师让之；学生力所难及，教师助之；学生力所不及，教师为之”的新课程理念。

例如：在讲“直径所对的圆周角是直角”这个定理时，我给每个学生一张纸，每张纸片上都有一个圆，假设不知道圆心，问学生：“谁能利用三角板找到这个圆的圆心？”通过动手实验，有的学生说：“只要找到两直径的交点就好了。”我紧接着问：“那么直径怎么找呢？”进一步实验，学生会发现：三角板直角的顶点在圆周上，两条直角边与圆的交点连起来就是直径。最后老师问：“这个实验说明了什么道理？”学生的思维会马上回到本节课讲的内容上，进而对这个定理印象深刻。在上述教学过程中，问题一提出学生积极性就被广泛地调动起来，都拿着三角板跃跃欲试，很自然就会把学生引入到愉快的学习情境中去，沉浸在对问题探讨交流的过程之中。

根据皮亚杰的活动内化原理，学生学习数学的有效途径之一是让他们去动手操作，通过设计的实验，把抽象的理论具体化、直观化、形象化，使学生通过动手、观察、分析等活动，把数学知识内化，从而形成自己的知识结构。因此在数学概念、定理、例题教学和解题过程中，教师应该引导学生积极参与知识的发生发展过程，鼓励学生动手、动脑、动口，让他们在实验中感受数学的价值，在学习中体验获取数学知识的愉悦和满足，给他们表现自己才能的机会，使他们喜欢数学，逐步形成学习数学的热情。

那么，教师怎样开展数学课堂实验并调控好整个实验环节呢？根据自己和同事的实践积累，我们要注意以下几点：

一、数学实验的目的要明确

1.清楚

教师在备课时，就要反复琢磨教材，围绕教材内容，教学目标和教学的重、难点精心设计实验问题。在教学过程中，可将问题板书在黑板上，使学生明白为什么要动手做这个实验，实验的目的是什么，才能在实验过程中有的放矢。实验要有利于教学目标的实施和及时反馈，摆脱随意性和盲目性。

2.扼要

数学实验受时间限制，受讲授环节的深化，不可能解决许多问题，因而必须突出重点。至于它复杂的变形深挖或与其他知识的混合运用，则可留到讲授时具体解决。

3.适度

实验题要根据学生的知识和能力基础、心理和年龄特征，达到学生能接受、能操作的难度，符合学生的认知水平。只有这样才能激发学生积极探索知识及思考和解决问题的兴趣。

4.时宜

数学随堂实验的时间可以根据具体讲授的内容搭配的小实验来决定，可以是在新课一开始起到设疑引入、激起学生兴趣的作用；也可以在讲授新知时，设计小实验、小问题，学生通过自己的能力独立完成或通过互相交流、探究得到新知，使之印象深刻；也可以将实验安排在下课前的几分钟，起到巩固复习新知的作用。在具体的操作时间上，可以是几分钟时间，也可以是半节课时间，根据具体教学需求灵活控制调节，达到提升课堂教学效果的目的。

比如，在讲授“三角形的内角和”时，让每个学生提前准备好三角形纸片，课堂上让学生分别测量三角形的三个内角的度数，并计算出三个内角度数之和，通过同组进行比较，学生会发现虽然每个人的三角形形状有所不同，有的是锐角三角形，有的是钝角三角形，有的是直角三角形，但是测量的三个内角之和都是180°；然后让学生将三角形的其中两个内角剪下来，和第三个角拼在一起，发现它们能组成一个平角，从实践中总结出三角形的内角和为180°，使学生享受到发现的快乐，获得了直观的感性认识，为下一步总结出证明“三角形内角和定理”的辅助线作法（本课难点）做铺垫。这样做，既调动了学生的积极性，又起到了启发、帮助学生理解概念性质、解决疑难问题的作用，有利于学生的身心健康，使他们亲身感受到成功的喜悦，较好地挖掘了自己内在的创造力，最大限度地发挥了自身各种智力、非智力因素。

二、数学实验的环境要好（4人一组为宜），纪律要严明

1.方便

按座位前后位置，转身即可实验操作，易集中，便于交流和互通有无，也便于控制节奏，节省时间。

2.相容

同学之间彼此易于接受，不受其他因素干扰，使学生真正进入角色，手、眼、脑并用，进行有目的的探索活动，便于实验操作顺利进行。

3.均匀endprint

面向大多数，照顾到好、中、学困各类学生，每组有“小组长”，各类学生都能各得其所，同时各小组之间的学生情况也尽可能要均衡。

4.规范

实验操作时，一般是小组轮流发言，其他同学补充、修正、归纳。但有时根据教材内容的具体特点，使用同位二人切磋，或全班性集体讨论。必要时教师可在一旁适时地鼓励、引导，使学生树立信心，不懂就问，学会思考，主动探求知识。

比如在“去括号与添括号”中，我先在黑板上给出了一个题目：7-（3+5）+（4-6）-1，将学生分成两组进行计算，一组同学先计算括号内的，然后再算结果，另一组同学尝试去掉括号后再计算，当我公布正确答案后，显然第二组同学的正确率比第一组低，那么问题出在哪里呢？这时很多同学都意识到问题出在去括号的时候，那么这个括号应该怎么去呢？这样就激起了学生的求知欲，我就将学生分成4人一组，讨论怎么去括号，要注意什么。讨论结束后每组推荐1人阐述本组的观点，最后在我的引导下一起归纳出了去括号法则。这堂课在我和学生的合作下完成得很顺利，基本上以學生讨论归纳为主，充分调动了他们的主人翁意识，培养了学生的探究精神，营造了和谐主动的课堂气氛，为学生顺利接受新知识奠定了良好的基础。

三、数学实验要有灵活的方式方法

1.引导法

实验进行时学生可能会出现离题现象，操作或讨论的话题越扯越远，这时教师应及时将其引导到正题上。例如：在让学生分小组观察温度计讨论数轴的三要素时，有的小组将话题扯到了温度计的构造上，这时教师就应该及时把话题引导到讨论题上。

2.点拨法

在数学实验步入正轨后，由于学生思考的问题比较肤浅，对于似是而非的概念问题，学生易固执己见，争论不休，教师就应该适时进行有效点拨、引导，使学生积极主动，脑、口、手并用，及时修正自己的思路，通过自主探索、合作交流去解决问题。

3.拓展法

对于有启发性的实验，教师应拓展学生的思路，引导学习小组之间互相提问、解答、反问，这样能突出教材的重点和难点。此时扮演总指挥角色的教师就应特别注意学生的信息反馈，对的、错的、不同见解统统储存起来，为画龙点睛、深入启发做准备。

又如，在讲到“等腰三角形的性质”时，让学生准备了一张白纸和一把剪刀，要求学生用剪刀剪出一个等腰三角形来，学生略思索后纷纷动手，随意叫一个学生上讲台演示（可叫平时成绩中下的学生），把白纸对折，一剪刀剪出一个直角三角形，展开即得一个等腰三角形。又让其他同学剪出一个钝角或等腰直角三角形，并思考等腰三角形的底角有什么性质，怎样证明。在剪的过程中，学生领悟到要把新知识转化为前面所学的全等三角形，很快可以找到添加底边上的高、底边上的中线或顶角平分线等三种证明方法。因为找到了与课本上不同的证法，学生十分兴奋，积极性就被广泛地调动起来了，增强了学生学习几何的兴趣和信心，他们也一定会认为几何并不是枯燥无味的，其实很有意思，也自然会越来越喜欢几何。我们在课堂教学中应该适当地让学生经历科学探究过程，学习科学探究方法，培养学生的实践能力以及创新意识。在课堂上可以让学生探究体会实验操作的过程，体验探究实验中的快乐和成就感，提高学生动手操作的能力和分析解决问题的能力，培养学生对未知事物的探索精神。通过探究实验充分挖掘学生的潜能，培养学生的创造能力。

总之，在数学教学中应当恰当地引入数学实验，让学生参与数学知识的构建过程，亲历探索知识的乐趣，帮助他们在自主探索和合作交流中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法。

让学生在动手实验中产生疑问、得出结论，是集中学生注意力，激发学生学习动机的好方法。教师在引导学生进行数学实验的过程中，要尽可能全面、准确地观察学生的动态，了解学生的想法，指导学生的操作，有目的、有计划地深入学生的课堂实验操作，从中获取足量的反馈信息，并且对实验过程中出现的偏差、错误给予及时评价和纠正。学生和教师双方在实验环节里始终保持交流的畅通，达到教学双方协调、同步，从而推动学生的认知活动不断向更高水平发展，最终达到培养学生创新精神和实践能力的目的。

参考文献：

[1]顾继玲，章飞.初中新课程教学法[M].开明出版社，2006-04.

[2]陈爱芯.课程改革与问题解决教学[M].首都师范大学出版社，2001-06.

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