中学数学实验的教学模式探讨

胡永宁

（甘肃省庆阳市庆城县驿马中学，甘肃 庆城）

实验教学模式，是指教师为学生设计一个实验目标，学生根据要求完成实验设计，然后结合实验归纳数学理论的一种教学模式。教育学者认为这是一种能增强学生学习自主性、培养学生探究能力、提升学生操作水平的教学模式。在中学数学实验教学中，教师需要为学生创设典型的情境，让学生以小组合作的方式共同完成实验，在实验中形成理论。只要教师优化实验教学的模式，就能够培养学生的探究思维、动手能力及思维水平。

一、创设情境，鼓励学生操作

在数学实验教学模式中，教师需要引导学生自己选择适合的工具，把抽象化的学习环境变成具象化的学习环境，让学生在创设情境的过程中熟悉各种数学工具的应用方法。这一具象化的环境，能够给予学生启示，学生会看到每个操作步骤中存在着各种可能性，然后充分探讨数学问题的可能性，优化数学实验。

以探求点的轨迹为例，为学生设计以下的实验：C是半径为R的定圆A内的一定点，D是圆上一动点，过CD的中点E作CD的垂线，与AD的交点为F，求F的轨迹。（1）要求学生把文字转化为图形，在图形上理解题意，学生需要自己思考可以应用什么工具来绘制图形，最终学生选择应用几何画板来绘制图形。（2）让学生观察实验的过程，使学生得到良好的体验。如学生首先打开一个新绘图框，应用几何画板绘制出圆A，然后依题意选择C点的位置。（3）让学生看到具象化图形中已知条件出现的各种可能性，如学生分析题意，应用特殊性和一般性思考，分析C可能是圆心或非圆心，对于这两种情况，学生都要完成实验，避免出现实验的疏漏。

二、优化组织，引导学生合作

在开展数学实验时，教师需要引导学生优化学习安排，提高学习效率。教师在教学中需要引导学生观察学习任务，学会把学习任务分解成子任务，然后应用分工合作的方式完成子任务；通过对比交流学习技能、经验、方法等。在数学实验教学模式中，应用这样的方法，能引导学生学会如何合作。

教师给出实验任务：在平面上，线段AD、BE与CF平行，直线段L1与L2均与三条线段相交，L1与三条线段相交于A、B、C三点，L2与三条线段相交于D、E、F三点。（1）请测量线段AB、BC、AC、EF、EF、DF的长度。（2）请计算AB：BC、AB：AC、BC：AC、DE：EF、DE：EF、EF：DF的长度。（3）观察所得的数据，分析平分线分线段的定理是什么。教师为学生设计以上问题，引导学生分工完成任务，然后共同核对数据。学生在分工完成任务的过程中能够通过交流高效、优质地完成任务。

三、深入探究，优化实验方法

部分学生在实验时有时抓不住实验的要求，教师需要引导学生学会结合具象化的任务开展实验，分析实验数据中的规律，在数据规律的变化中发现实验的自变量和因变量之间的关系，然后提出假设，并完成验证。

教师为学生设计以下问题：已知圆C：（x-3）2+（y-7）2=28，直线l：（4m+3）x+（m+7）y-9m-1=0（m∈R）。（1）证明：直线l恒过定点，并判断直线l与圆的位置关系；（2）当直线l被圆C截得的弦长最短时，求直线l的方程及最短弦的长度。部分学生觉得这一数学问题过于抽象，找不到实验的要点。教师引导学生开始假设，以（1）为例，直线l与圆的位置可能存在什么关系？这一关系有什么理论依据？或者以公式来推定，学生可以完成圆与方程位置关系方程的推定；依自己的推定予以特殊的赋值，应用实验来验证自己的推理；结合实验的数据案例，梳理自己的推理理论，说明假设中自变量和因变量之间的关系，而这就是数学问题的规律。同理，学生可以应用同样的步骤来完成（2）的实验。教师可以让学生看到假设—推理—验证—反思是科学研究中常见的实验方法，学生可以把这套方法应用于数学实验中，完成数学探究实验。

四、结语

数学实验是当前一种较新的教学模式，学生适应这种学习模式需要一个过程。教师需要通过循序渐进的教学，引导学生掌握实验操作的方法、分工合作的方法、深入探究的方法，在数学实验模式中，学生的学习主动性、合作学习能力、学习探究能力都将得到培养。