初中数学实验教学的实施途径

江苏省靖江市滨江学校 徐 星

数学实验教学不同于其他理科学科的实验教学，其重点在于推动学生终身发展，让学生获得良好的数学教育，因此，数学实验教学需要面向全体学生，适应学生个性发展的需要。数学实验教学主要是让学生主动通过操作获取活动经验、探究数学知识、获得积极体验。创设情境实验活动、创新室外实验活动、创造课堂实验活动、创立项目实验活动是初中数学实验教学的主要途径。

一、创设情境实验，耳目一新

情境实验，是指用实验的方式创设数学活动情境，通过观察、记录、活动等直观体验方式获得数学知识，完善知识结构。

在九年级数学“二次函数”的教学中，为了让学生明确“为什么需要学二次函数”这个问题，我设计了如下实验与想象情境并开展教学：

图中小球沿斜坡滚落的过程中，距离s（cm）随着时刻t（s）的变化而变化。

（1）观察并记录：

时刻t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5距离s/cm

（2）描点并连线：以表中t值为横坐标，相应的s值为纵坐标，分别在平面直角坐标系中描点，并用平滑曲线顺次连接。

（3）类比与思考：距离s是时刻t的一次函数吗？是反比例函数吗？

通过实验模型，学生观察记录数据，列表描点连线，展开联想讨论，可以发现这不是已经学习过的函数模型。为了激发学生的探究兴趣，可通过生活中的一些实例有针对性地开展二次函数教学，在实验情境的引导下，学生的求知欲望被有效激发。

二、创新室外实验，寓教于乐

室外实验是指开展数学活动时，教学范围从课内延伸到课外，在课外实验活动中，团队成员分工合作，提出问题并解决问题，获得数学学习能力。

在“用频率估计一个随机事件发生概率”的教学中，为了帮助学生经历“实验并收集数据—计算频率—做出估计”的活动过程，设计了如下摸球试验：

主题：在一只不透明的袋子中装有3 个白球和1 个红球，每个球除颜色外都相同，每次从中任意摸出一个球，记录颜色后将球放回袋中并摇匀。

做实验：每人摸球30 次，填写如下表格。

摸球次数 “摸到白球”的频数 “摸到红球”的频数

通过汇总所有学生的实验结果，发现摸到白球的概率和摸到红球的概率稳定在某个值附近，这个稳定值就是概率的估计值。

通过室外亲自实验，学生获得鲜活的生活体验，获得的数学知识终生难忘，不仅实现了数学课堂的延伸，也实现了学生创新力的培养。

三、创造课堂实验，在做中学

课堂实验是指在课堂开展实验教学，通过学生有目的的操作、有意义的构想，获得活动经验，并利用经验解决数学问题。

在八年级学习了“全等三角形”的知识后,我在班级就三角形的中线问题开设了一堂实验专题课,大致内容如下：

将三角形ABC沿着中线AD剪开，可以分成两个三角形，如图1。

在分开的两个△ABD和△EFC中，一定具备∠ADB+∠EFC=180°，AD=EF，BD=FC。因此，我们可以规定：△ABC为“母三角形”，△ABD和△EFC为△ABC的两个“子三角形”。显然，两个子三角形△ABD和△EFC具备这样的特征：有两边分别相等，且夹角互补。

根据三角形的中线将其分成面积相等的两个三角形这个结论可知：剪开后的两个子三角形△ABD和△EFC的面积相等。也就是说，有两边分别相等，且夹角互补的两个三角形的面积相等。

如果子三角形△EFC中的点F和子三角形△ABD中的点D重合后，将△EFC绕点D分别顺时针旋转90°形成图2，图中，AD=DE，BD=CD，∠ADE=∠BDC=90°，因此考虑将图形补全，形成图3。

研究图3 可以发现，图中△ABD和△DCE可以合成母△ABC(将△DCE绕点D逆时针旋转90°)，△ICH和△DCE可以合成母△EIH(将△DCE绕点C逆时针旋转90°)，△EFG和△DCE可以合成母△FDG(将△DCE绕点E逆时针旋转90°)。因此，△ABD、△ICH、△EFG和△DCE的面积都相等，此时的六边形面积就等于三个正方形的面积与△DCE的四倍的和。实践中，一道颇有思考成分、难度较高的数学问题迎刃而解，此时再启发学生用数学推理的方法完整地解决数学问题，学生的成功体验也能在不知不觉中增强。

四、创立项目实验，学科融通

项目实验是指开展数学教学活动的过程中，根据学生认知发展的特点，选取和数学有关、用现有数学知识或者自学数学知识可以解决的有意义的项目开展实验研究，形成完备的实验数据、实验过程和评价。通过项目化实验的开展，提升学科融合的能力。如古诗词中的数学元素：“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”，如下图。

项目化实验还包括物理学科中的数学元素、化学学科中的数学元素、地理生物学科中的数学元素、音乐美术学科中的数学元素等，通过项目化实验的开展，可以实现学科有效融合、学科知识应用的有效融通，在班级开展一个团队、一个项目、一起展示、一起评价的活动，使每个学生的学习积极性得以充分调动，增强学生对学科知识的探究欲望。

数学实验教学，要充分挖掘课本中的《数学实验室》《数学活动》和《课题学习》等资源，在每周、每月定期开展实验教学，不但能增强学生的动手动脑能力，而且可以帮助学生建立数学思维，实现在猜想中验证、在验证中启发智慧。