淺談初中數(shù)學實驗教學

吳南濱

很多人認為實驗僅是自然科學的教學手段，這是一種誤解，實驗在數(shù)學教學中也有著廣闊的應用天地。因為，從廣義上說，數(shù)學教育也是一種科技活動，是科技工作的一部分。在中學數(shù)學教學中，實驗法也是一種基本的研究方法，它可以用來引導數(shù)學發(fā)現(xiàn)，啟迪解題思路，說明所研究的對象的某些數(shù)學性質(zhì)，判斷數(shù)學性質(zhì)或結果的真實性。正確而恰當?shù)貞脭?shù)學實驗，也是當前素質(zhì)教育中的一個重要層面。隨著課改的不斷深化，數(shù)學實驗教學必將為越來越多的數(shù)學教育工作者所重視。下面筆者就數(shù)學實驗在初中數(shù)學教學中的應用談幾點看法。

一、通過數(shù)學實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力

數(shù)學理念的抽象性通常都有某種直觀的想法為背景。作為教師，就應該通過實驗，令這種直觀的背景顯現(xiàn)出來，幫助學生抓住其本質(zhì)，了解它的變形和發(fā)展及與其他問題的聯(lián)系。

例如，人教新課標八年級《數(shù)學》下冊在《四邊形》一章中有一個關于重心的課題學習。教師可安排每個學生自備一些質(zhì)地均勻的幾何圖形，通過不同學生找出其準備的不同幾何圖形的重心，以達到了解并掌握幾何圖形的重心就是它的幾何中心的教學目的。通過這種直觀形象的實驗來闡述抽象的數(shù)學內(nèi)容，這方面的例子在教材中還有很多，如“三角形內(nèi)角和定理”“勾股定理”“圓和三角形的面積公式”等等。通過這些實驗操作，一方面使學生能更深入、更扎實掌握數(shù)學知識；另一方面，也使他們在思維方式上不會犯浮夸的毛病，又能準確抓住事物的本質(zhì)，提出符合實際的有創(chuàng)見的看法。

二、通過數(shù)學實驗，突破課堂中的教學難點

對于教學中的一些疑難點，如能借助一定的實驗手段，就能調(diào)動學生思維的積極性，從而達到預定的教學目標。

例如，在關于“多姿多彩的圖形”一節(jié)的學習中，學生對于一些立體圖形與其展開圖之間的關系，特別是當立體圖形的各個面圖案不同時，由于缺乏立體圖形的想象能力，學生會感覺吃力，但此時如果教師適時給予學生幫助，啟發(fā)學生用折紙的方法來進行圖案的比較的話，學生可迅速準確解決問題。

實驗方法優(yōu)于一般的觀察方法，它克服了純粹觀察的局限性，大大加強了人們獲取感性材料和感性經(jīng)驗的主動性，通過實驗，學生獲得了深刻的感性認識，然后教師通過對實驗分析、概括、推理、判斷，使學生的認識上升到一種理性的高度。

三、通過數(shù)學實驗，激勵學生在生活中應用數(shù)學

通過數(shù)學教學，幫助學生樹立數(shù)學應用意識是素質(zhì)教育的一項重要任務。這就要求教師必須創(chuàng)設一種實驗環(huán)境，使學生能受到必要的數(shù)學應用的實際訓練，否則強調(diào)應用意識就成為一句空話。我國著名的數(shù)學家華羅庚倡導的優(yōu)選法和統(tǒng)籌法，就是數(shù)學實驗方法在生產(chǎn)實踐中的具體應用。

例如，學校每年要舉行運動會，運動會場地可組織學生來劃。跑道的線寬、道寬的尺寸一般都有規(guī)定的標準，當100m、200m、400m、800m等跑步項目終點位置確定時，其起點位置如何確定?標槍、鉛球、鐵餅場地怎樣劃?相應的角度怎樣確定?這些應用到的數(shù)學知識雖然簡單，但在實際操作中卻并不簡單。通過教師的指導，可使學生領悟到跑道上也蘊涵著豐富的數(shù)學知識。

在學了一些相關知識后，可讓學生根據(jù)所學知識設計一些作圖工具或測量儀器，如制作丁字尺找圓心、制作勾股計算尺等；或讓學生制作一些數(shù)學模型，如長方體、正三棱柱（錐）等模型；或讓學生設計方案并解決“不過河測河寬”“測操場上旗桿的高度”等問題。

當然，利用數(shù)學實驗處理問題時，必須從問題的實際情況出發(fā)，結合有關的數(shù)學知識，恰當選擇實驗的對象和范圍。在制定實驗方案時，要全面考慮實驗的各種可能情形，不能有所遺漏；在實施實驗方案時，要講究實驗技巧，充分利用各種實驗所提供的信息，以縮小實驗范圍，減少實驗次數(shù)，盡快找出所需的結果。數(shù)學實驗是一個過程，在這個過程中學生進行探究和發(fā)現(xiàn)的活動，一切結論都應該由學生自己得出。學生在實驗情境中，對知識形成過程，對問題發(fā)現(xiàn)、解決、引申、變換等過程的實驗模擬和探索，可激發(fā)學習動機，有助于深刻理解知識，有助于對邏輯演繹證明的本質(zhì)把握。而且，這種實驗式的教和學拓寬了學生的思維活動空間，使他們的思維更有深刻性和批判性。◆（作者單位：江西省南昌市青橋學校）

□責任編輯：周瑜芽