初中数学教学中的实验教学

【摘 要】数学实验可以使学生逐步掌握数学研究的规律,培养理性思考问题的习惯,能够解决学科的和实际生活的问题,并检验和论证问题的结果.这是新课标所倡导的数学素养和数学的人文价值所在.所以,在初中时期重视培养学生的数学实验能力对初中教学来说具有着重要意义.

【关 键 词】初中数学；数学实验；方法途径

数学实验教学就是让学生通过自己动手操作,进行探究、发现、思考、分析、归纳等思维活动,最后获得概念、理解或解决问题的一种教学过程.在这过程中,教师通过提问引导和启发学生学习研究数学问题的方法.从加强学生实验着手进行教学显得尤为重要.充分发挥数学实验魅力成为激发学生学习兴趣的重要手段.

一、利用有趣的数学实验,激发学生学习兴趣

每节课的前几分钟,学生情绪高昂,精神健旺,注意力集中,抓住这个有利时机,根据欲讲内容,用有趣的实验导入新课,可以有效地激发学生学习的兴趣,使他们精神集中、劲头十足地投入新课的学习.如教“轴对称图形”时,组织学生进行折纸、剪纸实验,学生能折、剪出多种多样的美丽的对称图形,看着自己的作品,学生往往会产生一种喜悦的心情,富有成就感,进而产生强烈的求知欲,从而起到激发兴趣的作用.数学理论的抽象性,通常都以某种“直观”的想法为背景,作为教师,就应该通过数学实验,把这种直观的背景显现出来,帮助学生抓住其本质,了解它的变形和发展及与其他问题的联系.通过剪纸这一直观形象的实验来阐述形象的数学内容,这在教材中是很多的,如“三角形内角和定理”、“三角形中位线定理”、“直角三角形斜边中线等于斜边的一半”及“勾股定理”等等,通过这些实验操作,一方面使学生能更深入、更扎实地掌握数学知识；另一方面,也使他们的思维方式不会犯浮夸和刻板的毛病,又能准确抓住事物的本质,提出符合实际的有创新的看法,数学实验对激发学生的创新思维有着不可低估的作用.

二、利用数学实验深刻揭示知识形成过程

如在教“圆与圆的位置关系”时,组织学生运用两个不同的圆纸片作相对运动的实验,通过量一量、比一比,学生能很自然地归纳总结出两个圆的位置关系及其判定,同时对相应知识的形成过程也有了较深的了解.

三、利用数学实验帮助学生巩固数学知识促成教学的良性循环

数学实验是帮助学生理解和巩固数学知识的一种有效方法.学生在实验时要将课本知识与眼前现实结合起来,将以实验中获得的感性认识,通过抽象思维得到对概念、定理的深入理解.在要求学生解决“不过河测河宽”的问题时,学生们集思广益,结合课本知识提出了不下五种的解决方法：①利用全等三角形；②利用三角形或梯形中位线定理；③利用等边三角形性质；④利用平行四边形性质；⑤利用相似三角形性质；⑥利用勾股定理；⑦利用三角函数.通过这一问题解决,使学生对“不过河测河宽”所运用的相关知识有了深刻的理解.“做然后知不足”,在学生独立或合作完成实验的同时,激发了他们进一步学好数学的愿望,也促成数学教学的良性循环.

四、利用数学实验培养学生学习数学的应用意识

通过数学教学,帮助学生树立数学应用意识,是素质教育的一项重要任务,这就要求教师应努力创设一种实验环境,使学生能受到必要的教学应用的实际训练.例如,学校每年要举行运动会,运动会场地可组织学生来画,跑道的线宽、道宽的尺寸一般都有规定的标准.当100m、200m、400m、800m等跑步项目终点位置确定时,其起点位置如何确定?相应的每跑道的前伸数如何确定?标、铅球、铁饼场地怎样画?相应的角度怎样确定?这些运用到的数学知识虽简单,但在实际操作中却并不简单,通过教师的指导,使学生领悟到跑道上也蕴含着丰富的数学知识.这样,通过学生的主体参与,强化了学生“问题解决”的能力,提高了学生“用数学”意识.在数学课堂教学中适当多安排数学实验,让学生动手算一算、画一画、量一量,动手做,常会有启发,代数问题,把字母代成数试一试,几何问题,多画几个图看一看,这比你冥思苦想效果好得多,学生通过数学实验,手脑并用,获得直接的感性认识,能最大程度地发挥其主观能动性,有利于右脑的开发,并能由此引发奇思妙想,产生大胆的猜想和创新,使得所学的知识真正地转化成自身的知识结构.更有利于加深对数学知识的理解,培养学生用实验探究问题的意识,提高学生探究问题的能力和创新的能力.

总之“数学实验”课程是数学系列课程的重要组成部分.是数学教学中的一种新的教学模式,它将数学知识、数学建模和计算机应用三者结合起来,其主要目的就是通过数学实验使学生深入理解数学基本概念和基本理论,进一步巩固和加深数学理论基础.培养学生熟练地运用所学的知识建立模型和使用计算机解决实际问题的能力.对于初中数学教学中的一些疑难点,如不借助于一定的实验手段,就不能调动学生思维的积极性,也很难达到预定的教学目标.传统的数学教学,长期以来存在内容多、教学内容和方法没有在实际应用和数学理论之间架起桥梁,不能解决人才培养中长期以来一直存在的矛盾,而数学实验在教学中的应用恰如其分地解决了这个教学中的难题.数学实验在教学中的使用不仅可以使学生在较短时间内自由选择软件、比较算法、分析结果,而且能在屏幕上通过数值的、几何的观察、联想、对比去发现解决问题的方法和途径,探索规律性的结果.使数学这一门高度抽象的学科形象生动地走进学生的学习生活.