借助数学实验提高初中数学课堂教学的有效性

【摘 要】数学实验教学作为一种以学生为主体的探究式教学模式，能将概念性的数学知识现实化与实践化，有效提升数学教学的趣味性，提升学生学习数学的积极性与主动性。基于此，本文从初中数学课堂教学的角度，在分析数学实验对提升数学课堂教学有效性作用的基础上，探讨数学实验在初中数学课堂教学中的应用原则，提出数学实验在初中数学课堂教学中的应用策略，旨在为相关研究提供参考与借鉴。

【关键词】数学实验;初中数学;课堂教学;有效性

【中图分类号】G633.6  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2021）16-0040-02

实验是最为重要的科研方式之一，实验教学是众多数学教学模式的一种。但是，在实际初中数学课堂教学中，由于初中生接受的数学知识均是经过严谨推理与论证得出的真理，故数学教学多以演绎与归纳的思维模式开展，对数学知识的整个演绎过程进行了较大程度的简化。这种数学教学方式，忽视了数学知识的形成过程，在一定程度上导致教学内容脱离实践，流于形式，阻碍了初中生发散思维的培养。而数学实验在初中数学课堂教学中的应用，能在一定程度上规避以上问题，鼓励初中生主动参与数学实验教学活动，有利于创新性数学学习环境的营建，有利于提升初中数学课堂教学的实效性。

1   数学实验对提升初中数学课堂教学有效性的作用

1.1  借助数学实验，提升初中数学课堂教学的趣味性

初中生大多思维活跃，而且好奇心很强。传统严谨与抽象的数学教学模式与初中生的身心特征不相符，不利于教学效果的提升。数学实验较传统初中数学教学模式具有一定的优越性，声音、图片、视频、物体等元素的引入，能大大丰富课堂，使乏味的数学教学趣味横生，能有力调动学生的学习兴趣。

1.2  借助数学实验，发挥学生的主体作用

新课改以来，学生的主体地位愈来愈受到广泛关注。而在初中数学课堂教学中，借助数学实验开展教学，是响应新课标号召的体现。在数学实验教学中，初中数学教师通过引导学生大胆猜想、实际操作与小组讨论等，能充分发挥学生在学习中的主体作用，提升初中数学课堂教学的有效性。

1.3  借助数学实验，提升学生的数学思维能力

在数学课堂教学中融入数学实验，不但能打破学生被动吸收知识的局面，而且能拓宽学生的数学视野，让学生明白数学并非是纸张上毫无生命力的数字与定理，而是活跃在日常生活中的真理。數学实验有理论联系实际的功能，既能深化学生对数学知识的理解，也能帮助学生培养探究思维，提升学生数学思维能力。

2   数学实验在初中数学课堂教学中的应用原则

2.1  过程和结果相结合

数学实验教学中，教师必须明确数学实验的运用目的，将数学实验与课堂教学内容有机结合，通过一步步实验推理出相应的结果，也就是课堂教学内容[1];通过数学教学内容的呈现，让学生对知识点的推理过程有更清晰的印象，避免数学实验与教学内容脱节。

2.2  实验和论证相结合

纵观数学发展历程，大部分数学理论都是通过各种实验得以确定的，很多数学猜想也是通过各种实验得到验证的。所以借助数学实验开展教学时，教师需对实验环节进行论证式设计，用论证方法证明实验内容的正确性与科学性，切实做到实验和论证的有机结合，避免为了实验而实验。

2.3  证实和证伪相结合

借助数学实验开展教学时，初中数学教师必须突破传统以证实为主的教学观念，在对教学内容进行正面论证、实验的基础上，还要从反面对教学内容予以论证，通过证实和证伪的双面论证，让学生对所学数学概念或理论的求证过程有更加深刻的认知与理解，引导学生学会用辩证的眼光看待问题，最大程度发挥数学实验的作用，增强初中数学课堂教学效果。

3   数学实验在初中数学课堂教学中的应用策略

3.1  借助数学实验，让学生切身体验数学知识探究过程

初中数学定理与规律的表达往往十分精炼，具有突出的抽象性特征，对大部分初中生而言，直接理解吸收这些数学知识比较困难，但如果教师在课堂教学中充分借助数学实验，让学生自主开展实验性探究活动，一方面能让学生通过生动的实验获取数学知识，加深学生对初中数学规律的理解;另一方面有助于拓展学生的数学知识视野。这就要求初中数学教师在课堂教学中，不仅要借助数学实验开展教学，而且要让学生多动手操作实验，进一步深化对数学知识的认知与了解，真正明确知识间的关联[2]。如通过折纸实验，使学生对三角形的中位线、内角和等几个定理有更为透彻的理解，突破死记硬背的藩篱，提升初中数学课堂教学的质量与成效。

3.2  借助数学实验，激发学生学习数学的兴趣与动力

初中数学课堂教学中，多数教师依然以“灌输式”教学模式为主，“教师讲、学生听”这种单方面的知识传输方式，不仅没有尊重学生在教学中的主体地位，而且缺乏必要的师生、生生间的互动，造成原本枯燥的数学知识更加无趣与乏味，进而大大挫伤学生的数学学习积极性，不利于教学目标的实现。所以，将数学实验合理地引入初中数学课堂教学中，有利于创建有趣的教学环境，丰富数学教学方式，增强数学知识学习中的趣味性与生活感，调动学生的数学学习动力与兴趣[3]。如在讲解“轴对称”这一章节时，首先，教师可以拿出一张纸，在纸上随意选择一个点，并标注为点C，然后将纸对折，在C点穿一个小孔，之后把纸张展开，用笔将两个小孔连接，做标记C、C'。接着，让学生回答C、C'和纸张折痕间有着怎样关系，折痕和线段CC'之间又有何关系。待学生讨论并发言后，教师再进行点评，进一步理清实验结果与其中的数学规律。最后，教师可让学生自己动手做该实验，让学生通过一步步的动手操作，亲身体验数学知识与现实生活间的紧密联系，感受数学知识的无穷魅力，进而提高对数学知识的学习与探究兴趣。

3.3  借助数学实验，促进数学教学目标的实现

概念化、抽象化的数学知识本身就很难理解，一些重难点知识则更不容易“消化吸收”。如果初中数学教师能借助数学实验灵活开展课堂教学，则能最大化降低数学重难点知识的理解难度，使学生更容易理解与接受。以平行四边形的教学为例，笔者首先带领学生复习平行四边形的概念，并引导学生结合概念动手画平行四边形，然后让学生观察、分析平行四边形是否属于中心对称类图形、找出对称中心的具体位置等，通过问题引入与让学生实操，逐步将数学教学中的重难知识点融入，让学生循序渐进地发现、总结与归纳平行四边形的性质以及定理[4]。教学重难点内容时应用数学实验教学模式，一方面能提升学生理论联系实际的能力，另一方面也能丰富学生的实践能力与空间想象能力，有助于学生发散思维与创新思维的养成。

3.4  借助数学实验，重视学生创新性思维的培养

想要初中数学教学更好地开展，让学生更好地内化数学知识，教师需要持续探索与研究，并真正将课堂交还给学生，让学生成为课堂教学的主体，增加课堂上学生互动与交流的机会。初中数学教师可以借助数学实验，创设各种各样的实践演练机会，吸引初中生自主开展数学知识探究，让学生通过整个探究活动，实现数学知识的内化，并在此基础上养成发现意识与创新思维。如在講解“等式性质”这一知识点时，教师可以准备一个天平，吸引学生的注意力，激发学生的好奇心与求知欲，然后将课堂教学内容融入天平的实践操作中，借助真实可见的仪器，将晦涩难懂的等式知识形象化与生动化，让学生在观察教师的一系列操作的过程中，明确等式中各种性质的来源与道理，进而真正弄懂、学通知识，并能在现实生活中加以运用[5]。数学实验机会的创设不仅仅有助于数学知识的高质量与高效率传授，而且能够营造探索实践、师生共同参与的良好学习氛围，使学生在轻松快乐的环境中求知、探索与创新。

综上所述，数学实验应用于初中数学课堂教学，其根本目的在于建立健全初中生的数学认知体系，让学生对数学的本质有真正的理解，并培养初中生的观察、创新与探究能力。数学实验的科学合理运用，能够切实提升初中数学课堂教学的有效性，引导学生更为积极主动地参与到数学教学中，使学生不断改进数学学习方式，促使其成为数学学习的核心与主体。

【参考文献】

[1]王新奇.初中数学实验教学的“四重境界”——以数学实验

“‘做菱形”为例[J].江苏教育研究，2019（26）.

[2]董林伟，石树伟.数学实验工具：助力初中生数学学习的应然选择[J].数学通报，2018（11）.

[3]谈建青.核心素养视角下初中数学实验教学分析与思考[J].中学教学参考，2019（11）.

[4]尤晓珍，黄陆珍.实验融入数学课堂——对初中数学实验教学设计的策略探讨[J].数学教学通讯，2018（14）.

[5]袁旭.借助数学实验，提高初中数学课堂教学的有效性[J].中学数学（初中版）下半月，2020（2）.

【作者简介】

聂礼强（1982～），男，汉族，江苏新沂人，本科，中小学一级教师。研究方向：初中数学。