對初中數學實驗教學的探索

【摘 要】在初中數學教學中引入實驗教學，會使學生學得主動，有益于培養學生的直觀思維及創新思維能力，激發學生的學習興趣，利用所學知識解決生活中的實際問題，使數學知識得到升華。

【關鍵詞】數學實驗 創新思維 升華

數學實驗是通過動手實踐、自主探索與合作交流學習數學的有效手段，是數學課程創新教學的重要途徑。它能為學生提供主動參與、積極探索、大膽實踐、勇于創新的學習環境和解決實際問題的新思路，引導學生發現問題、提出猜想、驗證猜想和創造性地解決問題，有效提高學生學習數學的積極性、主動性和創造性。

一、有助于強化學生的直觀思維

在新理念的引領下，教師在教學中要充分注重知識的生成，引導學生從感性認識到理性認識，通過學生自己動手實驗、觀察，培養學生的觀察能力和直觀思維。

（一）借助數學實驗，形成數學概念

數學實驗教學強調引導學生從已有的知識背景和活動經驗出發，提供大量操作、思考與交流的機會，讓學生經歷觀察、實驗、猜測、推理、交流與反思等過程，有利于從直觀上幫助學生形成正確的數學概念。如在 “數軸”概念教學中，教師不妨提前布置學生回家觀察溫度計，并用衛生筷或類似物品制作一支仿真的溫度計。在上新課時，由老師準備一些實驗室里的溫度計發給學生，讓他們仔細對照檢查是否有做得不完善或不正確的地方，盡可能讓學生自己描述。并設置一些問題：溫度計是否有刻度（包括零刻度線）？刻度是否均勻？刻度標法順序是怎樣的？溫度計上的刻度排列是否有方向性？溫度計能否做得更長，刻度標得更多？

學生根據自己課前的制作和觀察一般都能回答上來，氣氛相當活躍。基于上述討論，老師引導把溫度計抽象成一條向兩方無限伸展的數軸，引出課題。這樣的導入，不只是讓學生從實例中體會到了數軸的形象，而且感覺到了創造數學的過程。對于數學目標來講，數軸的三要素盡顯其中，滲透了數形結合的思想，為后續的畫數軸、在數軸上找表示有理數的點、說出數軸上的點所表示的有理數，以及數軸上有理數大小的比較等知識的教學掃清了理解上的障礙。

（二）借助數學實驗，突破教學難點

對于教學中的一些疑難點，如不借助于一定的實驗手段，就不能調動學生思維的積極性，很難達到預定的教學目標。如在 “質量分數應用題”的教學中，學生很難透徹地理解“質量分數”。為此，教師可借助實驗的方法化難為易。

先讓每個學生準備1個水杯和2份50g的食鹽。教師在講清質量分數概念的基礎上開始指導學生做實驗。先用量杯給每個學生倒200ml水，然后讓學生把50g鹽加入水中。

提問：（1）杯中鹽水總質量等于多少？（2）鹽水中鹽的質量分數是多少？學生能輕松地回答總質量等于250g，鹽的質量分數是50÷250=20% 。同時，可讓學生嘗嘗咸味，感受一下食鹽的味道。然后再把另一份50g食鹽加入鹽水杯中，這時鹽水中鹽的質量分數又是多少？學生也能回答出100 ÷300≈33.3%。再讓學生嘗嘗咸味，發現鹽水比原來更咸了，原因是鹽的質量分數增大了。

通過實驗，學生獲得了深刻的感性認識。據此，教師通過對實驗現象和結果的分析、概括、推理、判斷，引導學生將認識水平上升到一種理性的高度：鹽的質量分數=鹽的質量/鹽水的質量。這種借助實驗分析、推理、總結等步驟的教學方法，其效果遠比空洞、單調的說教要好得多。

（三）借助數學實驗，激活應用熱情

應用數學知識解決實際問題，是數學教學的出發點和落腳點。這就要求教師能創設實驗環境，向學生提供應用數學的機會。否則，強調應用就成為一句空話。如 “相遇”題型，學生根據與實際生活相聯系，分析出實際上是“追及”題型的應用題。 這些應用到的數學知識雖然簡單，但與實際生活緊密聯系的卻并不多。通過實驗，使學生領悟到跑道上也蘊含著豐富的數學知識。這樣不僅能夠激發學生學習數學的興趣，還能激發學生應用數學知識于生活的熱情。

二、有助于強化學生的創新思維

實驗教學是提供學生探索發現、嘗試錯誤和猜想檢驗的機會，只要教師善于發現學生的閃光點，善于捕捉學生思維“偏差”的契機，恰當引導，就會收到意想不到的效果。如七年級數學（上）47頁的一個探究活動：

1. 一張紙的厚度為0.09mm，那么你的身高是紙的厚度的多少倍？

2. 將這張紙按圖2-14的方法（圖略）連續對折6次，這時它的厚度是多少？

3. 假設連續對折始終是可能的，那么對折多少次后，所得的厚度可以超過你的身高？

先猜一猜，然后計算出實際答案。你的猜想符合實際問題嗎？

課前要求學生每人準備一張A4白紙，引導學生將紙按要求對折，并記錄每一次對折后紙張的層數，計算出它的高度，尋找出數據變化的規律，并解決上述問題。期間，一個學生問：“我第7次折就折不起來了，紙這么小，要折到人這么高，該怎么折？”馬上有很多學生也積極附和這一疑問。也有學生說拿很大的紙就能折很多層。學生忽視了題中的“假設”，一個虛擬的問題變成了棘手的課堂突發事件。怎么辦？我馬上讓學生再用練習本的紙做折紙實驗：4人分別用（1）練習本大小的紙；（2）練習本一半大小的紙；（3）練習本四分之一大小的紙；（4）兩張練習本大小的紙重疊（看作練習本大小兩倍的紙已經對折了一次）的紙對折，看各自最多能對折多少次？實驗結果顯示：按題中的方法對折，不論紙張大小，第6次對折都能完成，小的紙張第7次對折就比較勉強，第八次對折就難以完成了；大的紙可對折7次，第八次就難以完成，超過8次是不可能的。我趁機提問：一張紙對折了7次后，厚度是原來的多少？而寬度又是原來的多少？學生再次實驗后得出：一張紙對折了7次后，厚度是原來的128倍，而寬度則是原來的1/128 ，這樣就接近了可以對折的極限。

總之，在新課程教學中滲透數學實驗，能幫助學生架起思維和構建的平臺，引導學生體驗數學知識的形成過程。這是一種對傳統數學教學的矯正，也是一種有益的補充。 讓我們合理地運用實驗教學，充分地發揮其作用，積極倡導學生主動參與、交流、合作、探究等多種學習活動，改進學習方式，使學生真正成為學習的主人。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國教育部.全日制義務教育數學課程標準（實驗稿）[S].北京師范大學出版社，2001.