淺談初中數學實驗教學的意義

李祥翠

《數學課程標準》指出：“要讓學生親身經歷將實際問題抽象成數學模型并進行解釋與應用的過程”，數學課程的內容“應當是現實的、有意義的、富有挑戰性的，這些內容要有利于學生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流”。當前的教學已不是單純的教會學生一個新的知識點和對這個知識點的應用，更為重要的是，是通過這個知識點的教學，學生能從中學到猜想、驗證、探究的能力。一個有意義的學習過程應該是學生以積極主動的求知欲，整合已有的知識經驗，通過自身的實踐活動，解決新問題并培養能力的過程，數學實驗教學可以向學生提供從事數學活動的機會，幫助他們在自主探索和合作交流中探索和理解數學知識、數學思想和方法，這讓我們教育工作者切實感受到了數學實驗教學的必要性和重要性。

新教材改變了以往教材注重數學理論知識、脫離生活實際的缺點，體現了數學知識源于生活又服務于生活的新理念。新教材編寫中，巧妙地把數學知識融入到社會生活場景，教材中許多有趣且富有挑戰性的問題，也激發了學生好奇心和興趣，縮短了學生和數學理論的距離。

由于數學實驗是個“年輕”的課題，以前的學習中很少涉及此類問題，現在要求學生在教師指導下自己進行數學實驗，學生往往不知所措，第一是學生難以設計出一套完整的實驗方案，在實驗中提不出問題，不善于歸納和形成猜想；第二是學生數學實驗基本技能不足——這足以影響數學實驗教學的質量和效果。因此，為培養學生的實驗素質，首先要做到在教學中無論是演示實驗還是操作實驗都盡可能給予學生設計、提問、猜想、操作、交流、評估的機會，突出數學實驗在能力培養中的載體功能；其次對數學實驗的設計思想、實驗內容、實驗的演示操作過程、實驗的歸納和總結都要有意識地增加學生參與的程度；再次是將課堂問題“問→答”變換為問題的“設計→解決→應用→再設計→再解決→再應用”的不斷總結提高的過程。

那么在數學教學中如何更好地運用實驗來輔助教學過程呢？筆者以為以計算機為核心的信息技術在數學實驗教學中的運用，正是對初中數學實驗教學的一種大膽突破。說到計算機模擬實驗教學，其實并不陌生，只是數學實驗教學三種形式之一，其它兩種是操作性數學實驗教學、思維性數學實驗教學，在傳統教學中比較常見。下面就以計算機模擬實驗教學為例說說其對初中數學實驗教學的影響。

1. 為數學實驗提供有力的支持。隨著現代信息技術的飛速發展，相繼出現了許多功能強大的數學軟件平臺，為數學實驗提供了有力的支持，使得數學實驗有了質的飛躍。其中《幾何畫板》更以其強大的功能，把較為抽象的數學對象形象生動化，使學生在動態中認識數學對象的不變關系，為學生提供了一個“做數學”的虛擬實驗室，在其中實現觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流等數學活動。

2. 變革學生的學習方式。在數學實驗中，學生利用計算機進行自主探索、自主建構，建立自己的經驗體系，并在教師的指導下對所發現的數學現象進行證明，形成自己的邏輯思維體系，而學生從“聽”數學的學習方式，改變成在教師的指導下“做”數學。過去被動地接收現成的數學知識，而現在象“研究者”一樣去發現探索知識。實踐表明，通過實驗，學生對有關知識的印象比過去死記硬背要深刻得多。同時通過實驗、觀察、猜想、驗證、歸納、表述等活動，學生們不僅形成對數學新的理解，也提高了學習能力。

所以，培養學生的創新能力是數學教育的目標，而數學實驗教學是一種有效地培養學生創新能力的方法與途徑。數學實驗教學中，問題情境的創設，能開啟創新的大門；數學知識的探究，能開發創新的潛能；數學知識的發現，能煉就創新的慧眼；猜想結論的交流，能激活創新的思維。總之，要讓創新精神和創新能力的培養貫穿于整個數學實驗教學之中。