借助数学实验提高初中数学教学有效性

傅国财

摘 要：数学实验是学生通过动手活动来研究、发现、思考、分析和整理数学问题的一种活动。数学实验有利于激发学生的自学能力，增加学生对基本概念的理解，有利于课堂教学的重点难度的提高，有利于学生自主创新能力的发展。要提高数学教学实验的有效性，必须高度重视实验前的猜测、实验后的交流以及整个研究过程的思想感情。

关键词：数学实验;爱好;概念;问题;思维

前言：实验是生命科学研究的主要方法之一，不排除数学。由于学生所学的数学知识都是先人发现的真知，经过严谨的阐述，学生的数学活动大部分体现在思维活动中，具有梳理和阐释的基本特征，这简化了数学发现过程。传统的教学往往把数学置于形式上，忽视探索数学思维产生的实践活动，制约了学生思维的发展。数学教学实验是再现数学发现过程的重要途径。它为学生带来了主体参与、积极推动、大胆实践、敢于创新的学习环境，为处理数学问题提供了新的思路。

一、数学实验教学的实施背景

数学教学实验是再现数学发现过程的重要途径。它为学生带来了主体参与、积极推动、实践活动、敢于创新的学习环境，为处理数学问题提供了新的思路。信息技术与数学课程的融合，以及更多的数学教学实验，开辟了无限广阔的前景。

根据中学生的心理特点，他们喜欢运用动手能力，将新的数学思维与日常生活和自己的经验进行交流，喜欢有趣的、原创的、开放性的问题。在教育的实际操作中，发现在初中数学课堂教学中正确引入数学实验，是帮助学生发现问题、明确猜测、验证猜测、创造性解决困难的重要途径。

二、數学实验教学的基本类型

将数学实验与物理、化学、生物实验进行比较，不仅要动手能力，还要动脑筋。大量的思维是数学实验的本质特征。基于教学实验的操作和探索，初中数学一般教学实验大概可以归纳为以下三种方式：

1.操作型数学实验教学

实用数学教学实验基于问题场景的构建，一些特殊工具和原材料的动手实践操作，正确引导学生探索数学思维，检验数学结果（或假设）。班级。这类教学实验常用于与图形相关的知识、规律、公式计算的探索或证明。实践教学实验的一般流程为：教师提问→学生测试→观察分析→猜测结果→交流校准→认证或验证。

2.思维数学教学实验

思维是按照真实的实验方法进行的错综复杂的思维活动。思维数学课教学实验是指根据数学课堂目标不同变换形态的展示，构建问题情景，正确引导学生应用思维模型学习数学思维并检验结果（或假设）的课堂教学。

3.多媒体系统实验课堂教学

多媒体系统实验课堂教学是指依靠电子计算机的快速计算功能和在模拟中解决问题的能力，正确引导学生学习数学思维和检验数学结果（或假设）的课堂教学。现代电子计算机信息技术可以为课堂教学提供和展示各种必要的图文资料，构建模拟与课程内容密切相关的各种场景，为抽象思维训练提供可视化的实体模型，为学生的理解和进步带来了丰富的学习场景和强大的教学工具。

三、数学实验教学的应用策略

1.运用数学实验，创设数学教学情境

许多一线数学教师发现，随着初中知识难度的增加，有的学生积累的问题越来越多。虽然老师试图调整学生的主动性，但学习效果并不显着。学生们在课堂上的反应更加迟钝。造成这种情况的主要原因是教师的教学策略简单，缺乏激发学生参与学习活动的动力。根据设计方案，学生对数学实验的好评，可以极大的活跃课堂教学氛围，激发学生的思维，激发学生的主动性。

在课堂上教授“三角形的性质”时，老师要求学生提前准备一些大小不一的木棍。在课堂开始时，学生应该能够用手将准备好的棍子放在不同类型的三角形上。然后让学生分组讨论三角形的特点。部分学生将生活知识和小学学习的三角知识相结合。他们发现只有三角形的三个边是固定的，三角形的形状不能改变。有的学生在实验中发现，有的三根棍子不能组成三角形，有的可以组成三角形。根据讨论，有的同学已经可以很准确地讲出三角形的可靠性和三边关联定律了。

在这种数学课上，老师很好地运用了数学实验，使课堂教学气氛活跃起来，创造了更好的学习环境。当学生们采取行动时，他们激发了自己的大脑，获得了更多的满足感。

从上面的例子可以看出，各种数学实验为活动学生的两只手和大脑创造了很多机会。新颖的数学实验可以更好地吸引同学的注意力，使学生思想的快速成长，使学生以乐观的态度积极开展学习数学活动，使数学学习更有效率。

2.应用数学实验加强学生对数学知识的理解

数学概念、定理的基本知识是学生数学思维建设的基础，也是学生处理数学问题和培养数学素养的必要条件。在学习过程中，部分教师过分关注学生记忆的结果，忽视了学生对知识概念形成的过程。结果，有些学生只是死记硬背，并不能真正理解知识，更谈不上熟练掌握数学思维方式。教师还可以通过数学实验，展示数学概念和规律的推论，梳理整个过程，让学生亲自参与实验活动，积极打造数学思维体系。

在课堂讲授“无理数”的定义时，由于定义很抽象，老师设计了一个简洁的数学实验，让学生准备剪刀，2张周长1厘米的方纸，计算器等实验专用工具，要求学生用这种原材料根据剪裁做一个总面积为2立方厘米的正方形，并用计算器计算小数部分。初中生具有广泛的自学能力，实验任务一发出，学生们就迫不及待地进行实验研究。很多同学尝试了很多，最后有同学发现，周长为1厘米的两个正方形是对角相对的。展开后，从里面对折，剪成两个相同的等腰直角三角形，再把拉伸得到的四个小三角形拼在一起，那么总面积就是2平方厘米的正方形。后来按照老师的规定，通过计算的方式对的小数部分进行了详细的计算，得到=1.4142……是一个无穷无尽的小数。通过这种探索性学习，学生对“无理数”的定义有了深入的认知，取得了比较满意的学习效果。

3.利用数学实验教学，深化学生的数学应用意识

运用数学思维处理实际问题是数学教学的出发点和归宿，学生对概念的应用是数学教学的主要总体目标之一。根据数学教学，协助学生形成数学应用观念是素质教育工作的一项重大任务。这就需要教师为实验搭建一个自然的环境，让学生在数学的应用上得到针对性的训练，否则过分强调概念的运用就会成为一句空话。

例如，如果学校每年都组织体育锻炼，那么在体育锻炼之后，将“一元一次方程的应用”一节中的数学应用题编为扩展训练：

问题1：在学校运动会的1501m长跑中，经过5分钟的短跑，选手A比选手B多跑了一圈（假设学校体育场的圈速为201米），假设两人的速度不会改变。 A到终点站需要多长时间？B需要多长时间到达终点？

问题2：在3010米的跑步比赛中，选手B的速度是每分钟80米，选手A的速度是B的两倍。现在A在B正前方50米处。 问题：几分钟后A和B会见面？他们还会第二次见面吗？他们在整个比赛中相遇了多少次？

表面上的题型是行程问题中的“相遇”题。学生结合实际，分析数学应用题，实际是“追”题。所用的数学思维虽然简单，但与现实日常生活紧密结合的并不多。

4.运用数学实验，增强数学应用体验

整合是各项知识学习的主要总体目标，也是提高学生学习兴趣的合理途径。数学思维广泛应用于日常生活和实践中，是学习和培养社会科学的基础。在现实教育中，教师联系日常生活的具体情况，结合学生的实际经历，围绕课程目标，选择合适的研究内容，有条不紊地安排学生进行数学实验，使学生能够应用数学处理实际问题，促进师生、生生有效沟通与合作，提升学生在应用数学方面的优秀体验。

在学习了“物体长度的测量”之后，老师设计了以下课堂教学实验：规定学生每人准确测量课堂黑板、数学课本、课桌椅和某位同学的身高。随后，提名让学生们分别对自己的测量结果作出反应，并就准确测量讲台上物体尺寸的过程进行了试探。在学生精确测量部分，老师在教室里巡视，发现大部分学生都了解精确测量物體尺寸的方法。也有学生在精密测量时出现“无零尺指向尺”的现象。读取数值时，视野内没有垂直标尺线，导致数据错误。老师评论并纠正了一些象征性的情况。通过简单的课堂教学实验，激发了学生的自学能力，学习效率非常好。

结束语

一般来说，数学实验是一种合理的教学方法，可以为学生创造很多发现的机会，不断增强学生课堂统计的主动性，使学生成为数学学习的主体，不断创新数学课堂学生.在被动接受知识的教学方式中，学生会在动手能力和动脑力的环节增加对数学思维的理解，逐步完善学生的数学思维结构。教师在深入阅读数学教材的基础上，结合初中生的培养特点和经验，探索数学实验要领，精心策划实验，精心组织学生参与，第一时间指导学生完成数学实验，帮助学生探索数学的奥秘。

参考文献：

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[2]徐连弟.设计数学实验渗透思想方法[J].中学数学教学参考，2018，（09）.

[3]马树张.对初中生短视性思维障碍的分析与应对[J].中学数学教与学，2018，（02）.

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