刍议初中数学实验教学与学生能力的培养

摘要：本文中针对初中数学课堂教学的特点，从实验导入、过程解析、实践操作及效果展示四个环节，结合教学实践经验，全面分析了利用实验教学推进学生能力培养的有效方法.

关键词：初中数学；实验教学；学生能力；培养措施

《义务教育数学课程方案和课程标准（2022年版）》中明确提出，初中数学教学要促进学生个性发展，提高学科能力并培养学生良好的数学习惯，以数学课程为核心，培养学生具有创新意识和脚踏实地的严谨科学态度.实验教学法的运用，能够引导学生将掌握数学知识和现实生活经验相结合，并把理论运用于实际之中，让学生在巩固基础知识的同时，能够深化理解和记忆.同时，教师通过实验教学法指导学生对数学知识进行自主探索，能够有效培养学生的主观能动性，是践行新课标教学理念的重要途径.

1 兴趣为导向，利用实验教学提高学习积极性

初中阶段的学生具有明显的个性特点，好奇心重，容易被外界新鲜事物吸引是影响其课堂专注力的主要因素.而初中数学本身就是科学性较强的学科，所以教师应该充分利用初中学生的年龄特点，充分发挥数学学科的优势，用学生独有的猎奇心理，激发其科学探究的意识并重点培养该能力，深化学生发展方向.实验教学法的应用改变了传统“黑板+粉笔”的教学模式，利用实验方式进行课堂导入，能够有效激发学生的学习兴趣，让学生能够在好奇心的驱使下，对知识内容进行深入探究，进而实现科学探究能力的提升［1］.

例如，在学习“三角形”的相关知识内容时，笔者利用实验导入的方式，引起学生对课堂知识足够的关注，并且能够使学生有足够的兴趣对新知识进行深入研究和探索.首先在黑板上画出三个三角形（如图1所示），然后引导学生：同学们，现在大家看到有三个三角形，接下来，我给大家变一个魔术，你们想不想看？学生听到“魔术”这个词之后，会极大地调动学习兴趣，并产生“一探究竟”的想法.然后移动三条线，变成图2所示的图形，并追问学生：同学们，现在你们再数一下，有几个三角形？学生会发现图中的三角形由三个变成了五个.利用学生的好奇心继续追问：大家想一下，这是为什么？图2中的三角形有什么特点？之后引出全等三角形的相关概念.

通过实验导入，学生能够深刻意识到数学的学习不仅仅是枯燥的数字和图形，更是充满悬念和趣味.在这一实验过程中充分利用学生的猎奇心理，让学生感受到三角形世界的神奇之处，从而能够有效激发学生对这一单元知识内容的兴趣，并且能够让学生在笔者的引导下，以不断探究的意识深化对数学知识内容的学习，从而改变对数学学科的看法，进而有效提高学生的科学探究能力.

2 过程为重点，利用实验教学强化思维能力

初中数学知识内容具有琐碎复杂的特点，仅靠记忆和教师的课堂讲解，学生无法掌握知识内涵，容易造成对知识点理解不够深入的现象，导致在应用知识点时，易出现遗忘、遗漏或者混淆的情况.这一问题不仅影响课堂教学效果，也会对学生的学习信心造成负面影响，长此以往容易造成学生对数学的抵触心理［2］.在教学过程中，教师应结合数学相关知识的特点，利用实验教学方式，全面再现和展示知识的内涵和规律，促使学生通过实验过程去发现数学原理以及相关规律，深化对知识点的理解和记忆，在提高课堂教学效率的同时，能够有效保障学习效率的提高.同时，通过展示实验过程的方法，学生也能够更加直观地分析并解决问题，并且有较强的成就感，从而激发学习自信，保持对数学的学习热情.

例如，在学习“圆”的相关知识内容时，其中“点与圆、线段与圆的关系”的知识内容较为琐碎，在教学过程中，笔者利用实验展示的方法对学生进行相关知识内容的讲解，让学生更好地掌握知识规律和相关理论，从而有效提高学生逻辑思维能力.在课堂教学中，笔者拿出一张圆形纸片，然后用尺子测量出圆心，画出圆的半径和直径，并且在半径中点处画出一条与直径平行的线段，之后选出一名学生用卡尺测量被这条线段分隔开的两段圆弧，并让学生说出这两段圆弧之间的关系.通过测量，学生会发现，长弧是短弧的两倍.随后笔者写出相应的例题：

已知：如图3，圆O中，AB是直径，CD⊥AB于点O，D是CO的中点，DE∥AB，求证：CE=2AE.

证明：连接OE.

∵D是CO 的中点，

∴OD=12OC.

∵O为圆心，OE为圆的半径，

∴OD=12OE.

∴∠DEO=30°.

又CO⊥AB，

∴∠ODE=90°.

根据勾股定理可以计算出∠DOE=60°.

∴∠DEO=30°.

∵DE∥AB，

∴∠AOE=30°.

∴CE=2AE.

这一例题的证明过程再现了圆与线段，以及三角形的相关知识内容.学生通过对题目的证明，能够有效将知识内容进行串联，一方面巩固知识点，另一方面能够有效强化逻辑思维能力，并且保证将知识内容融会贯通.在实验教学中，引导学生借助实验结果的启发性，在解题过程中重现知识规律，不仅可以将复杂的知识内容简单化，更将抽象的知识概念具体化，能够将数学知识化繁为简，促进学生更高效地学习，进而有效提升逻辑思维能力.

3 目标为原则，利用实验教学培养应用意识

实验教学的一个重要特点就是学生能够参与到教学活动中，摆脱传统的“听讲模式”.将数学教学过程以实际操作的方式呈现给学生，不仅改变了传统的教学模式，还使数学课堂更加活跃.学生在实验过程中，自己动手，感悟数学、思考数学，能够有效激发学习兴趣，并且提高动手操作能力，真正实现学以致用.

例如，在学习“二次函数”的相关知识内容时，笔者带领学生观察扔铅球时铅球的运动轨迹，借此让学生联想到二次函数的图象（如图4）就是这种抛物线的形状.

然后让学生测量铅球运动的起点和终点间的距离，并利用铅球的轨迹以及测量数据，向学生讲解抛物线图象是轴对称图形，以及抛物线的开口大小等性质问题［3］.一方面学生能够更深刻地理解二次函数的相关知识，另一方面学生的动手实践能力能够得到锻炼，从而实现有效提升.

4 方法为根本，利用实验教学提升创造能力

数学本身就是一门应用性和实践性较强的课程，传统的教学方式容易使学生形成思维定式，不利于学生思维的发展和自主学习意识的培养.在课堂教学中，“过程”往往比“结论”更能激发学生的学习兴趣，增强学生学习的内在驱动力，使学生不由自主地对知识内容进行深入探索，进而形成自主学习能力.在实验过程中，学生可以主动认识问题、思考问题并主动寻找解决途径，发挥主体能动性，促进自主学习水平的整体提高.因此，教师应该利用实验教学方式的效果，刺激学生主动地学习和研究知识内容，让学生能够感受到数学的魅力，并为其创造能力的培养奠定良好的基础.

例如，在学习“数据的收集、整理与描述”知识内容时，由于相关概念具有一定的抽象性，学生容易出现理解偏差.其中，“直方图”的相关知识一直都是教学重点，而且通过这部分知识的学习能够将烦琐复杂的数据信息更加直观地展示出来.笔者利用其相关特点，应用实验的方法，引导学生通过对直方图数据的整理和观察，能够看到直方图所展示的数据之间的关联性，并将抽象的数字具体化.

总而言之，初中数学中有效应用实验教学方式，能够全面展示数学学科的科学性、趣味性以及应用性.学生在参与实验的过程中，能够深刻体会到学习数学的乐趣以及重要性，并且通过主动参与实验过程促进数学综合能力的全面提升，为今后的发展与进步打下坚实的基础.

参考文献：

［1］王文月，李峰峰．初中数学实验教学与学生数学素养培养［J］．中国教育技术装备，2020（7）：121-122.

［2］肖顺生．初中数学实验教学与学生能力的培养浅析［J］．科学中国人，2016（2）：319.

［3］顾捷．刍议初中数学实验教学与学生能力的培养［J］．长春教育学院学报，2015，31（1）：155-156.