數學實驗在數學教學中的應用

李海軍

摘 要：數學實驗是發現數學知識和數學規律的重要途徑，更是初中數學教學的重要內容。結合初中數學教學實踐，探討了數學實驗在數學教學中的具體應用。

關鍵詞：初中數學；數學實驗；作用

素質教育理念下的數學教學不僅注重學生基礎知識和基本技能的培養，而且注重學生情感、體驗、個性、思維、創新、動手能力、應用意識等方面的教育。《義務教育數學課程標準》明確指出：“學生的數學學習內容應當是現實的、有意義的、富有挑戰性的，要讓學生經歷觀察、實驗、猜想、證明、推理、交流等數學活動過程，使教學內容呈現不同的表達方式，滿足學生多樣化的學習需求。”這一理念強調了開展數學實驗教學的必要性，也為初中數學開展實驗教學指明了方向。因此，初中數學教學要充分認識數學實驗的重要作用，不斷提高數學教學效率。

一、應用數學實驗活躍課堂氣氛，形成直觀形象的數學課堂模式

數學理論通常都具有較強的抽象性，課堂氛圍也較為枯燥單調。實驗教學能夠直接闡述形象的知識內容，符合初中生活潑好動、好奇心強、喜歡新鮮事物的特點。通過開展實驗教學，能夠生動地展現數學知識和數學規律發生的過程，讓學生在直觀地觀察中積極參與課堂教學，從而營造出濃厚的學習氛圍，形成高效直觀的課堂模式。在數學教學實踐中，可以通過運用數學實驗導入新課，為學生展示知識的具體形成過程，活躍課堂氛圍。例如，在學習“軸對稱圖形”時，教師組織學生動手進行折紙、剪紙實驗。首先讓學生準備一張長方形紙片，動手把紙片對折兩次，按照自己的喜好畫出一個圖案，然后將圖案裁剪下來，再把剪下的紙展開。在剪紙的過程中，同學們都十分活躍，大家互相比較、交流，對比各自剪出的圖形，課堂氣氛異常熱烈。通過動手操作、實驗，大家都直觀地感受到了軸對稱圖形的特征，準確地抓住了事物的本質，為學習營造了濃厚的氣氛。

二、應用數學實驗加強師生交流，開展高效的課堂互動

教學過程是師生之間、生生之間進行交流與溝通的過程，只有建立師生之間的有效互動，才能體現教育的本質，從而充分發揮教師的引導作用，促進學生積極參與。在數學實驗中，能夠促使學生最大限度地參與學習過程，通過直觀觀察，形成自己對于知識的認知和理解，從而積極地表達自己的看法。對于教師而言，通過讓學生參與實驗教學過程，能夠及時地了解每一個學生的學習狀態，通過鼓勵性的語言促使學生不斷調動學習的積極性、主動性和創造性。同時，學生之間通過在實驗過程中相互配合、相互協作，增進了同學之間的感情，促進了學生合作精神的形成。例如，在“質量分數應用題”的教學時，為了增進學生對于知識點的理解，教師可以借助實驗來講解這一問題。首先讓學生以學習小組為單位準備一個水杯和兩份50g的鹽。然后，在教師的指導下，根據質量分數的概念進行實驗過程。每個學習小組成員之間進行分工合作，用量杯量取200 g水倒入準備好的水杯中，然后讓學生把50 g鹽加入水中。教師可以引導學習小組思考這杯鹽水的質量是多少？同學們根據以前的知識基礎回答出250 g，教師讓學生嘗一下水的咸味，進一步問大家：鹽水中鹽的質量分數是多少？學習小組成員通過互相交流，根據所學概念也能順利回答出來。然后再讓學生把剩下的50 g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。再讓學生嘗嘗咸味，學生發現鹽水比原來咸多了。這樣通過動手操作與切身感知，學生在共同分析和交流中理解了鹽的質量分數。

三、應用數學實驗增進學生理解，發展學生思維能力

“數學實驗”通過讓學生直觀觀察、動手操作、參與試驗等實踐活動來學習數學知識，讓抽象的道理變成看得見、摸得著的具體事物和現象，從而改變了被動接受知識的學習狀態，從而通過動腦思考、科學猜想建構自己對于數學知識的認知。首先數學實驗符合學生的認知規律，能夠增加學生對抽象概念的理解。初中生認識事物遵循“感知—表象—概念”這一發展過程，而動手實驗符合這一規律，能夠充分調動學生的各種感官參與教學活動，通過直觀形象的事物獲得感性知識，形成知識的表象，再從事物的表象中概括出事物的本質特征，從而形成科學的概念，使得抽象概念變得更容易理解，在學生頭腦中留下深刻印象。其次動手實驗有助于學生理解數學算理。數量關系和空間形式是數學學科研究的中的內容，二者實現相互滲透、互相轉化。這一特點要求我們研究數學問題時要樹立數形結合思想，引導學生從數的方面用分析的方法進行抽象思維，從形的方面進行形象思維。數學實驗正是通過從形的方面進行具體思考再逐步過渡到數的方面進行思維，能夠幫助學生深刻地理解算理，促進學生形象思維和邏輯思維的協調發展。此外，數學實驗還有助于發展學生的創新思維能力和實際應用能力。通過在實驗中自己動手操作，學生能夠主動融入探究學習過程，從而不斷發現問題解決問題，提高了學生的創新思維能力和實際應用能力。

總之，開展數學實驗教學既是課程改革的呼喚，也是提高數學教學效果、發展學生數學能力的必然要求。數學教師要合理運用實驗教學這一形式，充分調動學生的學習積極性，不斷促進素質教育目標的實現。

參考文獻：

[1]李大榮.例談數學實驗在數學教學中的作用[J].中學教學參考，2013（35）：12.

[2]程琨.淺談數學實驗在初中課堂教學中的作用[J].學校黨建與思想教育，2012（20）：84-85.

編輯 溫雪蓮