初中數學實驗課的實踐與研究

?江蘇省蘇州市相城區東橋中學　凌　健

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初中數學實驗課的實踐與研究

?江蘇省蘇州市相城區東橋中學凌健

《義務教育數學課程標準》指出：“為了幫助學生真正理解數學知識，教師應注重數學知識與學生生活經驗的聯系、與學生學科知識的聯系，組織學生開展實驗、操作、嘗試等活動，引導學生進行觀察、分析，抽象概括，運用知識進行判斷.”“數學活動經驗的積累是提高學生數學素養的重要標志，數學活動經驗需要在“做”的過程和“思考”的過程中積淀，是在數學學習活動過程中逐步積累的.”

近年來，隨著課改的逐步深入，我校抓住江蘇省教科院編寫下發數學實驗手冊的契機，開展數學實驗課，培養學生的探究能力和創新精神，成績斐然.

一、數學實驗通過學生動手做數學，轉變傳統教學方式

陶行知說過：“老師拿做來教，乃是真教；學生拿做來學，乃是真學.不在做上用功夫，教固不成教，學也不成學.”傳統的數學課堂以教師向學生灌輸知識為主，枯燥乏味，效率低下.教師在講臺上講得津津有味，學生卻低著頭昏昏欲睡的現象比比皆是.究其原因，還是在于教學脫離實際，學生的積極性、主動性沒有得到有效的激發.數學實驗課的出現，徹底改變了這樣的現象.

例如我在講授八年級上冊《全等圖形》的時候，前一天就預先讓學生將配套的實驗手冊上面的十個圖形剪下來放好.第二天一上課，先讓大家動手拼一拼，看看哪些圖形是完全重合的.學生興致勃勃地拼了起來，很快找到了重合的圖形.這時我趁熱打鐵，引出能互相重合的兩個圖形是全等圖形這個概念.

又如我在講授接下來的八年級上冊《全等三角形》的時候，首先讓學生將實驗手冊上剪下來的兩個三角形疊一疊，發現是完全重合的；然后畫一畫，分別將格點圖中的三個三角形向右平移兩個單位、沿直線l翻折、繞頂點順時針旋轉90°；最后在計算機上用幾何畫板構造△ABC，分別平移、旋轉、翻折，構造與△ABC全等的三角形.

通過兩個實驗，學生在親身經歷疊一疊、畫一畫、做一做等活動的同時，經過觀察與驗證、操作與思考等活動，深化了對全等圖形和全等三角形概念的理解.在實驗的過程中，全體學生熱情高漲，全情投入，成功轉變了傳統課堂學生死氣沉沉，教師照本宣科的教學方式，調動了全體學生的積極性.

二、數學實驗培養學生探究能力，落實新課程理念

《義務教育數學課程標準》指出：學生學習應當是一個生動活潑的、主動的和富有個性的過程，除接受學習外，動手實踐、自主探索和合作交流也是數學學習的重要方式，學生應當有足夠的時間和空間經歷觀察、實驗、猜測、推理、計算、證明等活動過程.”

傳統的課堂還是應試教育的課堂，教師通過讓學生死記硬背定理和答案，達到提高考試分數的目的.這種模式培養出來的學生往往出現高分低能的現象，學生的探究能力和解決問題的能力差，只會機械式的解題，越來越不能適應時代的需要.數學實驗課有效地解決了傳統課堂之殤，強調從學生自己動手的過程中解決問題、發現結論.數學實驗強調從實驗中學，通過學生動手實踐來培養學生的動手能力和探究能力.

例如在上“垂線段最短”這一課時，我要求學生通過用刻度尺測量經歷“垂線段最短”的發現過程.如下圖，點A、B、C、D、E…在直線l上，P為直線外一點，請用刻度尺測量線段PA、PB、PC、PD…的長度，完成下表：

學生通過以上的自主測量的過程，量出最短的線段PE.然后，我要求他們進一步探究：“點P到直線l上的點的距離有怎樣的變化規律？你認為哪條線段最短？”學生發現：“點P引出的直線與直線l的夾角越接近90°，該線段就越短.”從而在直觀上發現“垂線段最短”這一性質.

通過上數學實驗課，我感受到了“做數學”在培養學生的探究能力方面的巨大作用.當再次遇到類似問題的時候，學生就能自己動手探究，探尋解題的思路，尋找其中的規律了.

三、數學實驗培養學生的創新精神，確立學生的主體地位

《義務教育數學課程標準》指出：“組織學生操作實驗、觀察現象、提出猜想、推理論證等，能有效啟發學生思考，使學生成為學習的主體，逐步學會學習.”數學實驗能充分調動學生學習的積極性和主動性，使學生充分參與到課堂的每一個環節當中.在參與的過程中，學生邊動手邊思考，創新思維得到訓練，創新精神和動手實踐能力得到提高.

例如在講述平面直角坐標系時，可以讓學生操作蘇教版八年級（上）實驗手冊中的《有趣的平面坐標系》的三個實驗.首先通過感受菱形坐標系的建立過程，并嘗試由點寫出坐標、由坐標描出相應的點，領悟直角坐標系是菱形坐標系的特殊情形（兩坐標軸的夾角為直角）.其次，通過感受圓坐標系的建立過程，并嘗試由點寫出坐標、由坐標描出相應的點，領悟距離和方向可以確定點的位置.最后，感受三角形坐標系的建立過程，并嘗試用坐標（三個數）表示點的位置.

學生通過建立以上三種坐標系，體會不同類型的坐標系的設計過程，探尋其中的共性和規律，得出一些解決問題的通性、通法，發展想象能力和思維能力，增強數學創新意識.創新型自主實驗課有效提高了學生的綜合素質，增強了學生的創新意識和能力.教師只發揮引導作用，學生自主學習探究，確立了學生在課堂上的主體地位.

四、數學實驗培養學生的團隊合作意識，激發學習的主動性

開展數學實驗，不僅激發了學生學習的積極性和主動性，還培養了學生良好的實踐習慣和團隊合作意識.美國著名教育評論家埃利斯曾說過：“如果讓我舉出一項符合‘改革’這個術語的教育改革的話，那就是合作學習.因為它建立在堅實的基礎之上.”在實驗過程中，學生自發地相互合作，取長補短，為了達成實驗目的而一起努力奮斗.

例如我在上蘇科版教科書《數學》七年級下冊“9.5多項式的因式分解”一課時，設計了如下實驗.預先準備七年級數學實驗手冊下冊附錄9的A、B、C三種型號的紙片若干（其中A型紙片為邊長為a的正方形；B型紙片是長為b，寬為a的矩形；C型紙片為邊長為b的正方形）.

活動：分別選取適當數量的A型、B型、C型三種紙片，拼出下列矩形并思考：①拼出邊長分別為3b+a、2a的矩形；②你用了A型、B型、C型紙片各多少張？③你有幾種方法表示這個矩形的面積？請你分別表示出來；④你能得到什么等式？

學生三人為一個小組，利用拼圖開始了實驗.由于每名學生的認知水平有差異，通過精誠合作、群策群力，很快就能拼出圖形.這時，我找一組學生到講臺上在實物投影儀上進行展示.三個人進行了分工，動手能力強的學生負責拼圖展示，概括能力強的學生負責在黑板上寫出以上四個問題的答案及驗證的等式，表達能力較強的學生負責給臺下的同學講解相關的設計理念以及驗證的定理.

通過以上的實驗過程，小組里的每一個成員都發揮了自己的聰明才智，發揮了自己的特長.在一開始的拼圖階段，大家熱烈討論、各抒己見、相互驗證、互相啟發，直至拼出正確的拼圖為止.在講臺的展示階段，大家也是各展所長，將整個實驗演繹得十分完美.

數學實驗不僅和新課改的理念高度統一，又很好地踐行了這些教學理念.作為一線教師，我們一定要把這些先進的教學理念和教學方式應用到實際的教學工作當中，真正做到教、學、做合一；我們一定要真正成為新課改的踐行者，將灌輸知識轉變為學生的自主探究，讓學生真正成為學習的主體！

編輯/王一鳴

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