數學教學中應用數學實驗的方法探究

丁玲亞

摘 要：數學具有一定的抽象性，傳統的教學模式會使學生認為數學知識很抽象、難懂，喪失學習數學的興趣。而應用數學實驗，可以有效改變現狀，直觀地展示數學知識，提升學生的學習效率。文章基于數學實驗的教學價值，從趣味性實驗、微切片實驗、主題性實驗、應用性實驗四方面入手，探討數學教學中應用數學實驗的方法。

關鍵詞：數學教學;數學實驗;教學效果;核心素養

中圖分類號：G623.5 文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2021）15-0040-02

數學實驗，簡單來說就是讓學生通過動手操作進行探究、發現、思考、分析、歸納等思維活動，最后獲得概念，理解或解決問題的一種教學方式。這種教學方式具有一定的探究性，可以給學生提供動手操作的機會，讓學生切實體驗探究的整個過程，從觀察、發現、操作、討論到最后的總結，其思維會一直處于活躍狀態，能使其切實感受到學習數學的樂趣。所以，教師在數學教學中要靈活應用數學實驗，提高課堂教學效率，促進學生數學能力的提高。

一、數學教學中應用數學實驗的價值

數學實驗在傳統的教學方式中并不屬于主流，部分教師認為數學的主要教學內容是數字、圖形的邏輯關系，與實驗關系不大。但通過長時間的實踐、探究可以發現，將數學知識融入實驗性質的情境中，可以有效幫助學生構建數學知識體系，讓學生更好地掌握知識。

一些數學實驗本身就是一種游戲，而學生對游戲非常感興趣，所以他們會積極主動地參與這一過程，通過動手操作獲取知識，獲得數學經驗。這樣一來，不僅可以有效提高數學課堂的教學質量，還可以讓學生發現數學學習的樂趣。例如，在教學“分數”時，教師若是在黑板上畫一幅圖，或者直接在黑板上寫出一個常見的分數，學生會覺得很無聊，并不會對所學內容產生興趣。如果教師將分數知識與學生的實際生活聯系起來，如拿出一個蘋果，讓學生完成分蘋果的實驗，學生就會覺得這樣的學習方式很有趣，努力嘗試將蘋果分成相等的幾個部分。這樣一來，課堂教學效果自然會得到提高。

二、數學教學中應用數學實驗的方法

1.應用“趣味性實驗”將學生的興趣激發出來

興趣是學生自主學習的動力源泉，是學生最好的老師。因此，教師要提高教學質量，讓學生真正理解知識、掌握知識，就需要激發學生的學習興趣。學生對有趣的事物更容易感興趣，因此教師可以將“趣味性實驗”引入到數學課堂中，讓學生通過“操作”“玩樂”學習知識，掌握知識。

例如，在教學“圓的認識”時，教師就可以引入“趣味性實驗”。圓是所有平面圖形中最特殊的一種，若直接進行講解，學生很有可能無法真正理解圓的相關知識，只是死記硬背教師所講的知識，導致應用的時候頻頻出錯。因此，教師可以在數學教學中開展趣味性實驗，如讓學生制作圓或者在一張紙上畫出不同大小的圓。這個趣味性實驗的開放性較強，學生可以聯系自己的生活經驗，自主選擇材料去完成。不過，在學生操作之前，教師要讓學生及時將自己在實驗過程中發現的問題記錄下來。這樣的教學方式對學生而言是新奇的，是有趣的，所以他們的參與興趣會被充分激發，思維一直處于活躍狀態。而且學生會盡情發揮自己的想象，探索各種制作圓、畫圓的方法，并選擇適合的材料親自動手操作。在這個過程中，學生可以“近距離”地“接觸”圓，對其產生一定的探究興趣，了解其直觀表象，為接下來進一步探究圓奠定良好的基礎。

2.應用“微切片實驗”將學生的發現力挖掘出來

微切片實驗，簡單來說就是將某一部分的知識通過實驗呈現在學生面前，讓學生通過觀察更好地理解知識。這樣的教學方式符合數學課程的特性，可以有效提高學生的發現力，拓展學生的數學思維，讓學生更好地理解知識。

例如，在教學“找規律”時，教師可以將“微切片實驗”引入課堂，讓學生對此進行探究。課堂伊始，教師可以將這樣的題目呈現在學生面前：若是用正方體的積木搭建正方體，搭1層需要1個正方體，搭2層需要4個正方體……按照這樣的規律繼續搭下去，那么搭6層需要多少個正方體呢？搭n層呢？鑒于這樣的實驗探究有一定的難度，教師可以將學生分成幾個小組，讓學生通過小組的形式進行操作。在操作的時候，教師要指導學生制作一張表格，用來整理、分析要做的實驗的操作結果。這樣一來，學生的數學思維被有效激活，發現力和觀察力也會得到提高。可見，在數學教學中應用微切片實驗，既可以讓學生快速理解知識，又可以給學生提供探究的機會，讓學生通過思考、動手操作，提高數學能力。

3.應用“主題性實驗”提高學生的探究能力

數學教材把知識按主題進行了一定的劃分，主題性實驗就是讓學生按照數學教材提供的主題進行多元化實驗。主題性實驗可以有效地激發學生的思維，讓學生掌握一定的數學思想，提高學生的探究能力，為學生今后的學習與發展奠定良好的基礎。

例如，在教學“三角形、平行四邊形及梯形的面積”時，教師可以引入主題性實驗。學生開始實驗之前，教師可以講解一些注意事項，進行一定的實驗指導，然后給學生一定的時間與空間讓他們自主實驗。通過這一環節，學生的自主學習能力可以得到提高，探究能力可以得到增強。課堂伊始，教師可以根據學生的學習情況設計這樣的實驗：推導平面圖形的面積公式。因為學生翻閱課本的時候見過各種各樣的平面圖形計算公式，也進行了背誦，所以對其是有一定了解的。但是也有部分學生并沒有真正理解、掌握這些平面圖形的面積公式，也不知道是怎樣推導出來的。因此，聽到教師提出探究實驗要求之后，學生會產生興趣，并積極主動地參與到實驗探究中。在第一堂實驗課中，學生會聯系轉化思想和平移思想推導出平行四邊形的面積。在第二堂實驗課中，學生會通過觀察、猜測、操作、驗證、重新猜測、再次操作、再次驗證，探究出三角形面積公式的推導過程。在第三堂實驗課中，學生會根據前面學過的知識和前幾堂實驗課中積累的經驗，快速地掌握梯形面積的推導過程。在讓學生進行主題性實驗時，教師要根據學生的實際情況，適當調整教學環節、實驗環節。這樣，才能讓學生在深入探究中提高數學素養。

4.應用“應用性實驗”發展學生的實踐能力

開展實驗教學的目的是幫助學生提高實踐能力，因此，教師在開展實驗教學時要注意其應用性，給予學生一定的時間、空間，讓學生自由思考與操作。教師要讓學生通過實驗深入理解知識，幫助學生樹立追求科學與真理的精神品質。

例如，在教學“減法的性質”時，教師若是直入主題進行講解，學生可能會無法快速理解知識，甚至會因為課堂枯燥乏味而失去學習興趣。鑒于這部分知識十分重要，教師可以引入“應用性實驗”，讓學生通過實驗深入理解減法的簡便運算規律。在實際教學中，教師可以為學生創設教學情境，如讓學生模擬在超市購物的場景，更好地體驗減法的特性。很多數學知識原本是抽象的、復雜的，但在應用性實驗中，學生只需通過某些應用操作就能快速理解與掌握，并在這個過程中感受到數學學習的樂趣。教師除了可以將這樣的實驗應用于課堂教學，還可以將這樣的實驗延伸到課外，讓學生進行各種實踐活動。這樣，學生不僅可以接觸到知識的本質，而且能夠提高實踐能力

三、結語

綜上所述，數學教學中應用數學實驗是新課改不斷深入的必然結果。因此，教師要高度重視數學實驗的靈活應用。這種教學方式，不僅可以打破傳統教學的模式，而且可以將抽象的數學知識與數學思想有效融入實驗過程中，讓學生通過動手操作感受探究的樂趣，切身體會探究帶來的成就。這種教學方式還可以讓學生從被動學習轉變為主動學習，有效促進學生數學思維的發展，使學生的學習能力、綜合素養得到有效提升，為他們今后的學習與發展奠定良好的基礎。

參考文獻：

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