巧用數學實驗 優化課堂教學

沈寧

摘 要：應用數學實驗進行課堂教學是一種非常高效的教學方式，通過實驗可以引導學生主動觀察、分析問題，培養學生的數學思維。數學實驗有很多類型，如何根據教學內容設計出適合的實驗優化課堂教學是值得每一位數學教師用心思考、研究的。

關鍵詞：初中數學;數學實驗;課堂教學;優化教學

引言

一說到運用實驗進行教學，人們大多想到的是化學、物理、生物等學科，隨著教學改革的深入，數學實驗逐漸出現在課堂上，改變了傳統數學教學帶給學生的印象，教學效果令人欣喜，給數學教學帶來了很大的轉變。

一、傳統初中數學教學的弊端

以往的數學教學主要是以教師的講解為主的，教師會將定義、概念寫到黑板上，然后再以示例圖去學生幫助學生理解。但初中數學教材中，有很多的知識僅通過這樣的方式教學學生并不能理解，往往是教師反復去講授學生還是無法掌握，這是很讓師生頭疼的問題。而且很多學生會出現教師課堂講的都還能聽懂，但在做題時還是找不到思路，不知道如何通過學過的知識分析問題，找到解題方向。這樣的教學導致教師和學生都很累，但收到的成效并不高。

二、初中數學實驗設計思路

數學實驗的設計應以數學教材的教學要求為基礎，首先確定實驗目標，將實驗應用到教學中一方面是為了讓學生跟隨實驗進程去發現、去思考、去分析，找到解決問題的思路，體驗到其中的樂趣。另一方面是為了通過實驗將抽象的數學概念更直觀地展現在學生面前，幫助學生去驗證、探索、理解。其次是實驗內容的設計，分析教學要求，讓數學知識、理論、公式、規律的演變過程通過實驗展現出來，幫助師生共同攻克教學難點。接下來是實驗過程的設計，可以是教師操作學生觀察，也可以讓學生參與到實驗中，親自動手實踐。在保證實驗結果準確性的基礎上，應該實驗過程設計得更加有趣，這樣可以讓學生的注意力更加集中，教學效果會更好。而實驗過程中用到的工具可以是成品的教具、也可以是教師與學生共同自制的教具，有些不便于操作的過程還可以借助多媒體技術進行呈現[1]。

三、巧用數學實驗 優化課堂教學

（一）通過數學實驗激發學生的學習興趣

對于一些學生來說，數學是極其枯燥的，將數學實驗應用到課堂教學中，能夠給學生帶來更多的新鮮感，勾起學生的好奇心與探索欲，從而融入課堂、融入實驗。學生在實驗中動手、動腦、收獲，感受到數學學科具有的獨特魅力，學習興趣也會越來越高。例如，在進行《軸對稱的性質》的學習時，目的是讓學生理解線段的垂直平分線的概念，掌握對稱軸的性質，并能利用軸對稱的性質在軸對稱圖形中找出對稱點，會根據已知的對稱點畫出對稱軸。教學中，教師可以讓學生將一張紙對折后扎一個小孔，之后將之平展開，用筆將紙張上的兩個孔連接起來，并標記出這條線與折痕相交的點O。這時讓學生測量兩個孔與O連接的線段長度，思考O是連接兩孔線段的什么點并觀察折痕與這條線段的位置關系。重復上面的操作，測量同側的兩個孔連接的線段長度，思考有什么關聯，再次重復步驟，注意三點不能在一條直線上，將折痕同側的三點連接，形成三角形，觀察、測量兩個三角形的關系。學生在實驗的過程中會通過觀察、測量、分析，總結出軸對稱的性質：1.成軸對稱的兩個圖形全等。2.成軸對稱的兩個圖形中，對應點的連線被對稱軸垂直平分。授課過程中，老師只須進行必要的指導，而實踐過程中盡可能地由學生獨自進行。通過這樣的教學方式，可以使學生更加主動地投入到實踐中，并敢于和同伴們分享自己的想法，使課堂氣氛更加寬松活潑，既達成了課程目標，也使學生感受到了學習的成就感，使學生的學習興趣更為濃厚[2]。

（二）通過數學實驗將知識形象化

初中數學教材中，有些定義、概念明明很簡短，理解起來卻十分困難，有些雖然字面意思理解了卻不清楚該如何應用，學起來十分困難又枯燥，因此不少學生提到數學就打怵。應用數學實驗進行教學可以將書本上死板的文字知識形象化，讓學生明明白白地“看到”，更加清晰地理解學習。例如在學習無理數、函數時，教師就可以通過實驗幫助學生去認識和理解，使這些概念更清晰地被學生接受。

（三）通過實驗培養學生的數學思維

數學教學中，教師要讓學生在學習中逐步建立數學思維并學會運用。比如在進行《認識三角形》這節課的學習時，老師可先讓學生自己動筆畫出一些不同的三角形，接著讓學生通過觀察三角形的特點，總結三角形的基本概念。然后讓學生分別測量三角形的每一條邊、每一個角，讓學生探討如何按邊、角的特點把三角形劃分，這樣學生就會透過實踐一步一步發現學習、發現總結，而日后再學其他圖形時，學生也會很自然地使用類似的方式自己去思索、去探究、去得出結論。

（四）通過數學實驗培養學生的應用能力

學生不僅要學習數學知識還要懂得如何運用，課堂上教師可以通過實驗教學來讓學生學會學以致用的方法。例如在學習《認識概率》時，教師可以讓學生準備硬幣、寫著從1至6的六張紙條，首先可以讓學生將一枚硬幣連續拋30次，記錄正、反面朝上的次數，再讓學生從六張紙條中抽出6，記錄共抽了多少次。讓學生認識概率，了解概率的公正性。學習過后就可以讓學生想一想，概率能夠應用在生活中的那些方面，有如何判斷這些存在于生活中的概率是否公正？通過這樣的方法提高學生運用知識解決問題的能力，也讓學生能夠明白數學存在于生活中各個角落，所學的數學知識也終將應用到我們的生活中的道理。

結束語

在初中數學教學中，數學實驗是一種非常實用的教學手段，與單純的講解相比，實驗教學更加靈活，更符合學生的認知規律，實驗中總結、驗證出的定理更容易被學生接受和理解，從而使課堂教學變得更加輕松、高效。

參考文獻

[1] 劉潤潘. 借助數學實驗，優化數學教學[J]. 中學數學：初中版， 2020（1）：2.

[2] 呂慧娟， 黃永祿. “好玩”的數學——初中數學實驗教學的實踐探索[J]. 數學大世界：中旬， 2016（11）：1.