借助數學實驗提高初中數學課堂教學的有效性

【摘 要】數學實驗教學作為一種以學生為主體的探究式教學模式，能將概念性的數學知識現實化與實踐化，有效提升數學教學的趣味性，提升學生學習數學的積極性與主動性。基于此，本文從初中數學課堂教學的角度，在分析數學實驗對提升數學課堂教學有效性作用的基礎上，探討數學實驗在初中數學課堂教學中的應用原則，提出數學實驗在初中數學課堂教學中的應用策略，旨在為相關研究提供參考與借鑒。

【關鍵詞】數學實驗;初中數學;課堂教學;有效性

【中圖分類號】G633.6? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）16-0040-02

實驗是最為重要的科研方式之一，實驗教學是眾多數學教學模式的一種。但是，在實際初中數學課堂教學中，由于初中生接受的數學知識均是經過嚴謹推理與論證得出的真理，故數學教學多以演繹與歸納的思維模式開展，對數學知識的整個演繹過程進行了較大程度的簡化。這種數學教學方式，忽視了數學知識的形成過程，在一定程度上導致教學內容脫離實踐，流于形式，阻礙了初中生發散思維的培養。而數學實驗在初中數學課堂教學中的應用，能在一定程度上規避以上問題，鼓勵初中生主動參與數學實驗教學活動，有利于創新性數學學習環境的營建，有利于提升初中數學課堂教學的實效性。

1? ?數學實驗對提升初中數學課堂教學有效性的作用

1.1? 借助數學實驗，提升初中數學課堂教學的趣味性

初中生大多思維活躍，而且好奇心很強。傳統嚴謹與抽象的數學教學模式與初中生的身心特征不相符，不利于教學效果的提升。數學實驗較傳統初中數學教學模式具有一定的優越性，聲音、圖片、視頻、物體等元素的引入，能大大豐富課堂，使乏味的數學教學趣味橫生，能有力調動學生的學習興趣。

1.2? 借助數學實驗，發揮學生的主體作用

新課改以來，學生的主體地位愈來愈受到廣泛關注。而在初中數學課堂教學中，借助數學實驗開展教學，是響應新課標號召的體現。在數學實驗教學中，初中數學教師通過引導學生大膽猜想、實際操作與小組討論等，能充分發揮學生在學習中的主體作用，提升初中數學課堂教學的有效性。

1.3? 借助數學實驗，提升學生的數學思維能力

在數學課堂教學中融入數學實驗，不但能打破學生被動吸收知識的局面，而且能拓寬學生的數學視野，讓學生明白數學并非是紙張上毫無生命力的數字與定理，而是活躍在日常生活中的真理。數學實驗有理論聯系實際的功能，既能深化學生對數學知識的理解，也能幫助學生培養探究思維，提升學生數學思維能力。

2? ?數學實驗在初中數學課堂教學中的應用原則

2.1? 過程和結果相結合

數學實驗教學中，教師必須明確數學實驗的運用目的，將數學實驗與課堂教學內容有機結合，通過一步步實驗推理出相應的結果，也就是課堂教學內容[1];通過數學教學內容的呈現，讓學生對知識點的推理過程有更清晰的印象，避免數學實驗與教學內容脫節。

2.2? 實驗和論證相結合

縱觀數學發展歷程，大部分數學理論都是通過各種實驗得以確定的，很多數學猜想也是通過各種實驗得到驗證的。所以借助數學實驗開展教學時，教師需對實驗環節進行論證式設計，用論證方法證明實驗內容的正確性與科學性，切實做到實驗和論證的有機結合，避免為了實驗而實驗。

2.3? 證實和證偽相結合

借助數學實驗開展教學時，初中數學教師必須突破傳統以證實為主的教學觀念，在對教學內容進行正面論證、實驗的基礎上，還要從反面對教學內容予以論證，通過證實和證偽的雙面論證，讓學生對所學數學概念或理論的求證過程有更加深刻的認知與理解，引導學生學會用辯證的眼光看待問題，最大程度發揮數學實驗的作用，增強初中數學課堂教學效果。

3? ?數學實驗在初中數學課堂教學中的應用策略

3.1? 借助數學實驗，讓學生切身體驗數學知識探究過程

初中數學定理與規律的表達往往十分精煉，具有突出的抽象性特征，對大部分初中生而言，直接理解吸收這些數學知識比較困難，但如果教師在課堂教學中充分借助數學實驗，讓學生自主開展實驗性探究活動，一方面能讓學生通過生動的實驗獲取數學知識，加深學生對初中數學規律的理解;另一方面有助于拓展學生的數學知識視野。這就要求初中數學教師在課堂教學中，不僅要借助數學實驗開展教學，而且要讓學生多動手操作實驗，進一步深化對數學知識的認知與了解，真正明確知識間的關聯[2]。如通過折紙實驗，使學生對三角形的中位線、內角和等幾個定理有更為透徹的理解，突破死記硬背的藩籬，提升初中數學課堂教學的質量與成效。

3.2? 借助數學實驗，激發學生學習數學的興趣與動力

初中數學課堂教學中，多數教師依然以“灌輸式”教學模式為主，“教師講、學生聽”這種單方面的知識傳輸方式，不僅沒有尊重學生在教學中的主體地位，而且缺乏必要的師生、生生間的互動，造成原本枯燥的數學知識更加無趣與乏味，進而大大挫傷學生的數學學習積極性，不利于教學目標的實現。所以，將數學實驗合理地引入初中數學課堂教學中，有利于創建有趣的教學環境，豐富數學教學方式，增強數學知識學習中的趣味性與生活感，調動學生的數學學習動力與興趣[3]。如在講解“軸對稱”這一章節時，首先，教師可以拿出一張紙，在紙上隨意選擇一個點，并標注為點C，然后將紙對折，在C點穿一個小孔，之后把紙張展開，用筆將兩個小孔連接，做標記C、C'。接著，讓學生回答C、C'和紙張折痕間有著怎樣關系，折痕和線段CC'之間又有何關系。待學生討論并發言后，教師再進行點評，進一步理清實驗結果與其中的數學規律。最后，教師可讓學生自己動手做該實驗，讓學生通過一步步的動手操作，親身體驗數學知識與現實生活間的緊密聯系，感受數學知識的無窮魅力，進而提高對數學知識的學習與探究興趣。

3.3? 借助數學實驗，促進數學教學目標的實現

概念化、抽象化的數學知識本身就很難理解，一些重難點知識則更不容易“消化吸收”。如果初中數學教師能借助數學實驗靈活開展課堂教學，則能最大化降低數學重難點知識的理解難度，使學生更容易理解與接受。以平行四邊形的教學為例，筆者首先帶領學生復習平行四邊形的概念，并引導學生結合概念動手畫平行四邊形，然后讓學生觀察、分析平行四邊形是否屬于中心對稱類圖形、找出對稱中心的具體位置等，通過問題引入與讓學生實操，逐步將數學教學中的重難知識點融入，讓學生循序漸進地發現、總結與歸納平行四邊形的性質以及定理[4]。教學重難點內容時應用數學實驗教學模式，一方面能提升學生理論聯系實際的能力，另一方面也能豐富學生的實踐能力與空間想象能力，有助于學生發散思維與創新思維的養成。

3.4? 借助數學實驗，重視學生創新性思維的培養

想要初中數學教學更好地開展，讓學生更好地內化數學知識，教師需要持續探索與研究，并真正將課堂交還給學生，讓學生成為課堂教學的主體，增加課堂上學生互動與交流的機會。初中數學教師可以借助數學實驗，創設各種各樣的實踐演練機會，吸引初中生自主開展數學知識探究，讓學生通過整個探究活動，實現數學知識的內化，并在此基礎上養成發現意識與創新思維。如在講解“等式性質”這一知識點時，教師可以準備一個天平，吸引學生的注意力，激發學生的好奇心與求知欲，然后將課堂教學內容融入天平的實踐操作中，借助真實可見的儀器，將晦澀難懂的等式知識形象化與生動化，讓學生在觀察教師的一系列操作的過程中，明確等式中各種性質的來源與道理，進而真正弄懂、學通知識，并能在現實生活中加以運用[5]。數學實驗機會的創設不僅僅有助于數學知識的高質量與高效率傳授，而且能夠營造探索實踐、師生共同參與的良好學習氛圍，使學生在輕松快樂的環境中求知、探索與創新。

綜上所述，數學實驗應用于初中數學課堂教學，其根本目的在于建立健全初中生的數學認知體系，讓學生對數學的本質有真正的理解，并培養初中生的觀察、創新與探究能力。數學實驗的科學合理運用，能夠切實提升初中數學課堂教學的有效性，引導學生更為積極主動地參與到數學教學中，使學生不斷改進數學學習方式，促使其成為數學學習的核心與主體。

【參考文獻】

[1]王新奇.初中數學實驗教學的“四重境界”——以數學實驗

“‘做菱形”為例[J].江蘇教育研究，2019（26）.

[2]董林偉，石樹偉.數學實驗工具：助力初中生數學學習的應然選擇[J].數學通報，2018（11）.

[3]談建青.核心素養視角下初中數學實驗教學分析與思考[J].中學教學參考，2019（11）.

[4]尤曉珍，黃陸珍.實驗融入數學課堂——對初中數學實驗教學設計的策略探討[J].數學教學通訊，2018（14）.

[5]袁旭.借助數學實驗，提高初中數學課堂教學的有效性[J].中學數學（初中版）下半月，2020（2）.

【作者簡介】

聶禮強（1982～），男，漢族，江蘇新沂人，本科，中小學一級教師。研究方向：初中數學。