實(shí)驗(yàn)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用十分廣泛。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生動手操作，實(shí)驗(yàn)探究，分析論證，歸納總結(jié)，猜想發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，思考驗(yàn)證數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)原理，從中掌握數(shù)學(xué)知識，提高能力。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，通過引導(dǎo)學(xué)生觀察和實(shí)驗(yàn)，可以對數(shù)學(xué)問題的形式、知識結(jié)構(gòu)和數(shù)量關(guān)系進(jìn)行辯證的思維，從而發(fā)現(xiàn)某些規(guī)律或性質(zhì)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)真理和解決問題的方向和途徑，從而大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。從數(shù)學(xué)的發(fā)展史來看，許多數(shù)學(xué)規(guī)律或性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)都是從細(xì)致的觀察和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)中得到的。從這個(gè)意義上來說，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生理解和掌握數(shù)學(xué)概念，有助于透過數(shù)學(xué)問題去認(rèn)識事物的本質(zhì)，揭示數(shù)學(xué)問題的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，把握數(shù)學(xué)中的定理和公式，有助于尋找解題的突破口，有助于探索和發(fā)現(xiàn)解題途徑。教學(xué)實(shí)踐證明：數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力，從而增強(qiáng)學(xué)生的自主探究能力。

一、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施背景

過去學(xué)生的數(shù)學(xué)活動大多表現(xiàn)為以歸納和演繹為特征的思維活動，簡約了數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)過程。傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)常常把數(shù)學(xué)過分形式化，忽視了探索重要數(shù)學(xué)知識形成過程的實(shí)踐活動，制約了學(xué)生的發(fā)展。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是再現(xiàn)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)過程的有效途徑，它為學(xué)生提供了主體參與、積極探索、大膽實(shí)踐、勇于創(chuàng)新的學(xué)習(xí)環(huán)境，提供了一條解決數(shù)學(xué)問題的全新思路。信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的整合，更為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開辟了無限廣泛的前景。

根據(jù)初中生的心理特征，他們喜歡動手操作，喜歡把新的數(shù)學(xué)知識跟現(xiàn)實(shí)生活、自己的經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來，喜歡富有挑戰(zhàn)性、新穎性、開放性的問題，筆者在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)：在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中恰當(dāng)?shù)匾霐?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想、驗(yàn)證猜想和創(chuàng)造性地解決問題的有效途徑。

二、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本類型

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、生物實(shí)驗(yàn)相比，不僅需要?jiǎng)邮郑枰獎(jiǎng)幽X，思維量大是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本特征，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐和探索，初中數(shù)學(xué)常見的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大致可以歸納為以下三種形式：

1、操作型數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

操作型數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是通過創(chuàng)設(shè)問題情境，對一些工具、材料的動手操作，引導(dǎo)學(xué)生自主探索數(shù)學(xué)知識、檢驗(yàn)數(shù)學(xué)結(jié)論（或假設(shè)）的教學(xué)活動。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)常用于與幾何圖形相關(guān)知識、定理、公式的探求或驗(yàn)證。操作型實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一般步驟是：教師提出問題→學(xué)生實(shí)驗(yàn)→觀察分析→猜想結(jié)論→交流校正→驗(yàn)證或證明。

2、思維型數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

思維型是按照真實(shí)實(shí)驗(yàn)方式展開的一種復(fù)雜的思維活動。思維型數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指通過對數(shù)學(xué)對象的不同變化形態(tài)的展示，創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用思維方式探究數(shù)學(xué)知識、檢驗(yàn)數(shù)學(xué)結(jié)論（或假設(shè)）的教學(xué)活動。

3、多媒體模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)

多媒體模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)指借助于計(jì)算機(jī)的快速運(yùn)算功能和圖處理能力，模擬再現(xiàn)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生自主探究數(shù)學(xué)知識、檢驗(yàn)數(shù)學(xué)結(jié)論（或假設(shè)）的教學(xué)活動。計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)能為教學(xué)活動提供并展示各種所需的圖文資料，創(chuàng)設(shè)、模擬各種與教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的情境，為抽象的數(shù)學(xué)思維提供了直觀模型，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供了豐富多彩的學(xué)習(xí)情境和有力的學(xué)習(xí)工具。

三、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用

1、利用有趣的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

每節(jié)課的前幾分鐘，學(xué)生情緒高昂，精神健旺，注意力集中，抓住這個(gè)有利時(shí)機(jī)，根據(jù)預(yù)講內(nèi)容，用有趣的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課，可以有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使他們精神集中、勁頭十足地投入新課的學(xué)習(xí)。

如：教“軸對稱圖形”時(shí)，組織學(xué)生進(jìn)行折紙、剪紙實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能折、剪出多種多樣的

美麗的對稱圖形，看著自己的作品，學(xué)生往往會產(chǎn)生一種喜悅的心情，富有成就感，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲，從而起到激發(fā)興趣的作用。

數(shù)學(xué)理論的抽象性，通常都有某種“直觀”的想法為背景，作為教師，就應(yīng)該通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，把這種直觀的背景顯現(xiàn)出來，幫助學(xué)生抓住其本質(zhì)，了解它的變形和發(fā)展及與其它問題的聯(lián)系。通過剪紙這一直觀形象的實(shí)驗(yàn)來闡述形象的數(shù)學(xué)內(nèi)容，這在教材中是很多的，如“三角形內(nèi)角和定理”、“三角形中位線定理”“直角三角形斜邊中線等于斜邊的一半”及“勾股定理”等等，通過這些實(shí)驗(yàn)操作，一方面使學(xué)生能更深入、更扎實(shí)地掌握數(shù)學(xué)知識；另一方面，也使他們的思維方式不會犯浮夸和刻板的毛病，又能準(zhǔn)確抓住事物的本質(zhì)，提出符合實(shí)際的有創(chuàng)新的看法，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)對激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維有著不可低估的作用。

2、運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律的能力

數(shù)學(xué)規(guī)律的抽象性通常都有某種“直觀”的想法為背景。作為教師，就應(yīng)該通過實(shí)驗(yàn)，把這種“直觀”的背景顯現(xiàn)出來，幫助學(xué)生抓住其本質(zhì)，了解它的變形和發(fā)展及與其它問題的聯(lián)系。傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)壓縮了學(xué)習(xí)知識的思維過程，往往造成感知與概括之間的思維斷層，既無法保證教學(xué)質(zhì)量，更不可能發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)策略。新理念提倡重視過程教學(xué)，在揭示知識生成規(guī)律上，讓學(xué)生自己動手實(shí)驗(yàn)，自己去發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，從而理解更深刻。

3、利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，深化學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識

應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題，是數(shù)學(xué)教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。發(fā)展學(xué)生的應(yīng)用意識是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)之一。 通過數(shù)學(xué)教學(xué)，幫助學(xué)生樹立數(shù)學(xué)應(yīng)用意識是素質(zhì)教育的一項(xiàng)重要任務(wù)。這就要求教師必須創(chuàng)設(shè)一種實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生能受到必要的數(shù)學(xué)應(yīng)用的實(shí)際訓(xùn)練，否則強(qiáng)調(diào)應(yīng)用意識就成為一句空話。

4、精心設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

如果我們教師在教學(xué)中直接了當(dāng)?shù)亟o出數(shù)學(xué)結(jié)論，學(xué)生會感到乏味，提不起興趣，因?yàn)檫@僅僅是灌裝知識，抹殺了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。如果在教學(xué)中剪輯一些發(fā)現(xiàn)者的經(jīng)歷，讓學(xué)生重復(fù)再現(xiàn)，其結(jié)果是學(xué)生好像自己發(fā)現(xiàn)結(jié)論那樣興奮。

在數(shù)學(xué)教學(xué)中讓學(xué)生動手做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，能有效激發(fā)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光探索數(shù)學(xué)的新知識。讓我們在教學(xué)中巧借實(shí)驗(yàn)這一“東風(fēng)”，更好、更快地推動數(shù)學(xué)教學(xué)這艘大船前進(jìn)！

（作者單位：江蘇省東臺市新街鎮(zhèn)中學(xué)）