以数学实验教学为载体培养学生的创新思维能力

江苏省盐城市大丰区实验初级中学 董德荣

数学实验教学是指在特定背景下检验数学定理或者猜想，让学生根据猜想，结合现有的教学资源主动思考、主动探究的学习活动。数学实验的教学模式往往是教师给出情景或者问题，学生在计算机教学技术下进行实验探究，因而这种技术尚未得到普及，同时，有些地区只是选择部分同学做演示的实验操作，这就意味着数学实验教学对于学生的思维发展具有设备的局限性，需要学生和教师双向努力来克服这一弊端。在数学实验教学实施的过程中，教师更倾向于教学生进行实验归纳分析，学生更加注重实验过程中问题探究策略的流程，学习解决方法，从而遇到其他数学问题时有所思、有所想。

一、创设情境，提出问题

数学实验教学的最重要的一条主线就是教学情境，教师利用教学情境激活学生的知识经验，并引发学生的主动思考，因而情境的设置是在教师了解学生的学习情况以及教材分析的基础之上进行的，这样才能够使课堂教学效率最大化。教师首先要对教材进行分析，找到在教学过程中教师需要突出的重难点，然后将此部分内容设置为情境主线，比如在进行全等三角形教学中最重要的是全等三角形的证明方法。传统的教学中是将这一部分内容直接给出，让学生通过练习去巩固，但只是让学生知道了全等证明的定义，不知道其由来，学生无法做到灵活应用，因而教师就要设置生活中常见的全等图形，让学生首先具有全等的表象，然后再给出全等三角形的图像，利用知识迁移知道全等三角形的概念，此时就思考如何证明两个三角形是全等三角形，教师再引导学生从画三角形的方向思考，最终学生就会形成一个问题：什么样的条件才能够只画出一个三角形？学生可能给出的猜测有：已知三条边，已知三个角，已知一个边两个角（边为两个角夹边），已知一个边两个角（其中角为一个边的对角），已知一个角两个边（角为两个边夹角）以及已知一个角两个边（其中边为一个角的对边）这几种情况。但值得注意的是，一堂课不能够将所有的都进行验证，否则学生会增加记忆负担，将几种情况弄混。

二、设计研究步骤

为了对学生的猜想进行验证，学生首先就要想好如何设计操作步骤，这就考验学生的发散思维以及创新思维，此时教师只能进行方向的引导，而不是直接给出答案，否则会使教学效果大打折扣，也不利于体现学生的主体地位，也不利于提高学生的动手操作能力。学生进行实验步骤设计时要结合已有的知识储备，结合教师的提示完成实验设计。比如说学生想要验证已知三个边只能画出一个三角形的实验是否正确，第一考虑就是用纸张叠出三个边，然后动手将其组合看一看能否构成三角形，此时学生会进行合作学习，两人一组能够更好地完成任务，这个过程就是学生进行实验操作形成创新思维的意识。另外还有一部分同学可能在教师的引导下，先画出一个边的线段，然后在线段两端画出另外两个线段，对于这种画法，学生可能不是很熟悉，教师此时再引导学生借用圆规，学生利用圆规画弧，发现两个弧在线段上端只有一个交点，发现只能画出一个三角形。学生首先自己思考能够画出线段的方法，然后思考如何将线段组成三角形，后一种方法较难，但是可以更直观地看出只构成一个三角形。学生利用动手操作将熟悉的事物转化成未知的新概念，也符合学生的认知。在这一部分过程中，教师只需要在较难的点进行点拨，不需要直接给出实验流程，否则学生难以发挥自己的创新思维。

三、探索试验，得到结论

学生根据设计的流程进行实验操作，可以是动手拼图式实验，也可以是在纸上画图的实验，还可以是利用白板教学结合数学画图软件进行展示的实验，这些实验的目的都是为了帮助学生主动进行思维活动，得到相应的结论，然后教师再进行课堂小结，引导学生将结论转化成所要学习定理的文字概述，在转化的过程中再次理解定理的概念。比如本节课学生能够得到的是已知三条边只能画出一个三角形，所以可以用“SSS”来证明三角形全等。同时为了加深概念的理解，教师可以设置典型的例题，让学生根据例题完善这一部分学习，不过值得注意的是，学生进行结果汇报、概念总结的过程也是在帮助学生形成科学探究素养。

总之，在数学实验的过程中体现了学生的主动学习以及教师的引导作用，发挥教学的双边性原则，帮助教师和学生共同成长。本文根据全等三角形证明的探究诠释了在实际教学过程中想要完善实验教学，首先教师要在课前熟悉教材，选择合适的教学情境，让学生在情景中能够发现数学问题，根据问题进行结果猜测，然后让学生思考如何证明两个三角形全等，设置画三角形的实验操作，根据操作的结果得出全等三角形的证明条件，并对结果进行验证，是否与定理一致。经过这一系列的学习，学生不仅锻炼自己的创新思维，也提高了数学探究素养。