融入數學實驗激發思維潛能

陸小平

摘 要

在數學課堂教學中融入數學實驗活動，讓學生主動探索知識，能幫助學生有效獲取經驗，體現學生學習的主體性。教師可以結合教學大綱，圍繞教材，嘗試在教學中融入動手實驗、一圖多題實驗、模型實驗、生活實驗等數學實驗，培養學生的數學興趣，激發學生的思維潛能，提高學生的學習主動性。

關鍵詞

初中數學 數學實驗 思維發展 策略

一、初中數學課堂教學現狀分析

課堂是學生獲得知識和思維發展的主要陣地，強調在“動”中尋趣，在“動”中求知，在“動”中發展。而有些課堂由于“動”的缺失，并沒有使學生的思維得到發展，表現主要有：教師上課方法單一，思維僵硬，直接把教材上的重要知識講給學生聽，給學生思考的時間少，忽略了知識獲得的過程與方法，使學生被動接受，難以消化；在題目講解過程中，教師將答案和盤托出，缺乏舉一反三的變式訓練，影響了學生創新思維的發展；對于知識鞏固這一環節，教師沒有精心選題且題型單一，只是把思維訓練一味地放在大量重復的題目上，不管題型有沒有脫離大綱要求，都強塞到課堂中，導致學生思考費時又費力。

以上教學行為弊端阻礙學生學習主動性的發展，阻礙學生感受知識形成的過程，更影響學生數學思維的發展。

二、融入數學實驗活動的必要性

面對上述現狀，要解決學生聽課乏味、被動等問題，教師應采用獨特的教學方式，創設新穎的教學情景。而提高課堂教學效率，發展學生思維的靈活性，數學實驗活動無疑是有效途徑之一，也是寓教于樂的必要教學手段。創設有趣的、有效的數學實驗活動，設計開放性的題型，有助于調動學生的學習積極性，充分發揮學生的主觀能動性，使學生深度理解知識的形成過程，挖掘思維潛能，同時，實驗過程也是一個積極探索、反思和創造的過程，體現了教師是學生學習的組織者、參與者，學生是學習的主人翁。教師還可以融入啟發誘導式教學策略，通過互動、探索，促進學生思維的升華，使學生在知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀方面有全面的發展。

三、彰顯“動”魅力，融入數學實驗活動的教學策略

1.融入動手實驗，激發形象思維

進入初中，學生的數學思維從一維逐漸向二維過渡，有許多未知思維等待開發。當學生已有的知識經驗無法解決現有問題時，這就要求教師在課堂教學中創設相應的數學實驗活動來幫助學生理解、感悟知識。

比如，教授“有理數和無理數”這一節。無理數是比較抽象的概念，其在數軸上的表示容易導致學生在思維上遇到障礙。教師可以創設動手實驗活動來幫助學生理解。例如，針對“如何在數軸上表示圓周率π”，筆者設計了這樣的實驗：請學生將直徑為1的圓形紙片上的A點放在數軸原點上，再將該圓形紙片沿數軸正方向滾動1周至B點處，思考“此時B點表示的數是幾”。學生通過思考，得出線段AB的長就是圓形紙片的周長π，B點表示的數就是無理數π。利用數形結合，學生更容易感知和習得抽象知識。

2.融入一圖多題實驗，激發連貫思維

數學知識與方法之間存在著必然的聯系。由已知去拓展未知，可以使邏輯思維得到綜合的、連貫的發展。但在解題教學中，教師設計的題目往往比較單一，缺乏對學生思維綜合性、整體性的鍛煉。因此，在課堂教學中，教師可以將題目多樣化和趣味化，創設一圖多題的實驗活動，在培養學生創造力的同時，也把教材知識融會貫通。

比如，講解關于全等三角形的例題。如圖1，點A、C、B在同一條直線上，△ACM和△BCN都是等邊三角形，連接AN、BM交于點O，AN與CM交于點D，CN與BM交于點E。筆者設計如下活動：（1）證明△ACN≌△MCB。學生可以很快答出用“SAS”解決。此時，教師再引導：（2）圖中還有全等三角形嗎？如果有，還有幾對？學生利用（1）的結論，發現還有2對：△ACD≌△MCE和△NCD≌△BCE。筆者趁機追問：（3）你能求出∠BON的度數嗎？學生利用“全等三角形的對應角相等”和“三角形的外角等于與它不相鄰的兩個內角之和”得出∠BON＝60°。筆者繼續提問：（4）如果連接DE，那么DE與AB有什么樣的位置關系呢？此時，筆者引導學生先證明△CDE是等邊三角形，再利用“內錯角相等，兩直線平行”證出DE∥AB。最后，筆者提問：（5）如果連接OC，那么OC平分∠AOB嗎？在學生思考的同時，筆者適時點撥：結合△ACD和△MCE面積相等，可以得出AN和BM上的高CH=CQ，進而證出Rt△CHO≌Rt△CQO，于是問題得到解決。整個實驗活動環環相扣，層層深入，不但激活了學生的思維，也讓學生擦出了智慧的火花。

3.融入模型實驗，激發抽象思維

初中數學不同于小學數學，許多知識非常抽象，這就造成學生對教材中的某些知識難以理解，甚至不會解題。基于此，教師在教學中可以融入模型實驗，變抽象為直觀，使學生在思維拓展上得到更透徹的發展。

例如，教授“正方體展開圖”。如果單憑教師講，學生很難想象正方體有11種平面展開圖。筆者這樣設計活動，把學生分成4組，每組有6個正方形硬紙片。筆者讓學生先把正方形硬紙片在同一平面上緊挨著放好，然后讓學生把其中一個作為底，把其他5個面拼湊起來，看看哪種放法能拼成一個正方體。如果能，則把拼湊出來的平面圖形在草稿上畫出來。隨后學生議論紛紛，積極動手，每組都收獲了勞動成果。筆者邀請學生自主講解，在激烈的探討中學生碰撞出智慧的火花。接著，學生紛紛把能拼成正方體的平面圖形貼在黑板上展示，直觀得出了11種情形。通過動手演示，化抽象為直觀，學生印象深刻，把本節課的重難點一一化解，解題時也游刃有余，大大提高了應用意識與抽象思維能力。

4.融入生活實驗，激發發散思維

為了讓學習效能起到事半功倍的效果，課堂中，教師還應把握學生現有的生活經驗，結合實際去講解，把生活經驗轉化為數學經驗，實現數學的應用價值。教師可以在課堂教學中融入與現實生活貼近的實驗活動，創設“實況性”的教學情境，在提高學生親近數學熱情的同時，又培養了學生良好的思維能力。

例如，在鞏固線段、射線、直線的概念時，為了讓學生更透徹地理解并掌握知識，筆者設計了這樣的課堂情境：“生活中，我們經常會掉落頭發，請找一根自己頭上的頭發，然后把它拉直。”學生很不解，為什么拉頭發呢？筆者追問：“你那根頭發形狀如何？”思索片刻，學生A說：“我的頭發拔下來了，并且拉直了，它有兩個端點，那它就是線段。”學生B說：“如果我的頭發沒有拔下，拉直后應該是射線，端點是發囊，而發梢可以生長，可無限延伸。”對于兩位學生的精彩回答，班級里響起了熱烈的掌聲。此時筆者點評：“頭發如果拔下了，就不再生長了，那就是線段；如果沒有拔下，可以再生長，那就是一條射線。還有不同的見解嗎？”忽然學生C站起來說：“如果把拉直兩個字去掉，不就是以后要學的曲線了嘛！”掌聲又響起。筆者總結：“謝謝大家的精彩回答，從同學們的各抒己見中可以看出，大家對線段、射線、直線的概念掌握得很好。利用熟悉的生活經驗來探索數學問題，老師也收獲不少。”教師在授課過程中，一方面要講生活中的數學，另一方面也要以學生已有的生活知識經驗為基礎，創設實驗活動，這樣不僅可以提高學生對學習的濃厚興趣，更能鍛煉學生的發散思維，碰撞出智慧的火花，使生活經驗真正轉化為數學經驗。

總之，數學課堂中融入數學實驗，學生會變聽數學為做數學，變被動接受為主動探究，通過數學實驗，體驗發現的樂趣，感悟數學的真諦，發展數學思維和智慧。我們要以數學化的活動為載體，以數學實驗為圓心，展開數學教學，這樣，我們將會收獲高質量的課堂，培養出擁有優秀思維素養的學生。

（作者單位：江蘇省蘇州市吳江區盛澤第二中學）