數學實驗提升初中數學幾何教學效果的策略

謝曉

【摘要】在進行初中數學教學的過程中，幾何是數學教學體系當中非常重要的組成部分，對于培養學生的空間想象能力、邏輯能力和推理能力具有非常重要的作用.數學實驗是一種比較有效的教學方式，教師可以通過數學實驗改變傳統教學形式當中學生被動學習的局面，把學習主動權放到學生手中.因此，利用數學實驗開展初中數學幾何教學能夠有效地提升課堂教學的效果.教師在教學的過程中要能夠基于學生的學習興趣進行數學實驗的設計，盡可能地使用動手實驗、探究性實驗等實驗方式，這樣才能夠提升實驗教學的有效性，為學生數學素質的發展奠定良好的基礎.

【關鍵詞】數學實驗；初中數學；幾何教學

在以往的初中數學幾何教學中，很多教師會使用傳統的教學方式，這種教學方式是以知識教學為目的，讓學生在較短的時間內學會基礎知識點，然后在做題的過程當中鞏固對于基礎知識的認識.整個學習過程是比較枯燥和乏味的，學生始終處于被動學習的狀態，對于提升學生學習的有效性是非常不利的.因此，在進行初中數學幾何教學的過程中，教師需要探索更具有趣味性、更能夠提升教學有效性的教學方式，而數學實驗就是其中一種.在進行初中數學幾何教學的過程中如何利用數學實驗提升教學效果呢？

1 數學實驗對于提升初中數學幾何教學效果的意義

1.1 更有利于把抽象幾何變為具象幾何

初中數學的幾何教學具有一定的抽象性，很多學生在學習的過程中因為創新能力不足，導致最終的學習效果不盡如人意，在這種情況下教師就需要通過一定的教學方式把抽象幾何變為具象幾何，讓學生能夠更好地進行幾何知識的學習和理解.對于初中生來說，幾何的學習與應用是比較困難的，這是由于在傳統教學方法當中學生只是根據教師提供的圖形進行學習，沒有親自動手實驗和探究，導致知識學習只是停留在表面上，沒有進行深度的思考.使用數學實驗可以從知識探究的這一步進行深度學習，教師在教學的過程中不是直接把幾何知識教給學生，而是讓學生在動手操作幾何圖形的過程當中探究相應的數學知識點，能夠把傳統教學形式當中的抽象幾何變為數學實驗當中的具象幾何，對于提升課堂教學的有效性是非常有利的.

1.2 更有利于提升課堂教學的趣味性

在進行初中數學幾何教學的過程中，很多教師喜歡使用傳統的教學方式，這種教學方式的教學過程是比較簡單的，那就是以知識教學為主.通過具體的講解幾何知識，加深學生對于幾何知識的認識，然后通過大量的習題幫助學生掌握應用幾何知識解決數學問題的能力，通過這種教學過程就算完成了教學任務.但是在教學的過程中出現了很多的問題，其中最重要的一點是課堂教學的趣味性特別低，甚至大部分學生在學習的過程中只是感受到了教學的枯燥和乏味，并沒有從數學幾何學習的過程中感受到樂趣，自然也無法在課堂當中激發學生學習的積極性，對于提升課堂教學的整體效果是不利的.

那么初中數學教師在使用數學實驗進行教學的過程中，就能夠在很大程度上改變傳統教學形式的弊端，不斷增強數學幾何教學的趣味性，從而為學生的發展奠定良好的基礎.數學實驗是教學實驗的一種，和化學實驗、物理實驗有著相同的本質，那就是在教學的過程中教師不再以知識教學作為主要的教學途徑，而是讓學生在數學實驗探究的過程中通過一定的方法和過程找到數學知識，并進行總結和應用.在這個過程中，學生成為了學習的主人，主導著課堂上的學習過程與學習結果，而教師只是給學生提供學習的方向、實驗開展的方式等，并參與到學生的數學探究當中，這在很大程度上會提升數學學習的趣味性，讓學生能夠更好地開展數學知識的學習，對于促進學生綜合素質的形成和數學探究能力的形成具有重要的意義.

1.3 能夠提升初中生的動手操作能力

在很多人的印象當中，數學就是學習各種數學理論知識，并不需要在學習的過程中動手操作.但是在初中數學幾何學習的過程中，有很多的幾何知識可以通過動手操作的形式進行探究和學習，更能夠提升初中生的認識和理解程度，對于提高初中數學幾何教學的效果有著非常重要的意義，而學生通過動手學習數學幾何知識的過程就是數學實驗的一種形式.學生在動手操作數學實驗的過程中，需要通過剪裁、拼接等多種形式進行數學知識的探究和學習，學生的動手能力能夠得到有效的提升，這對于學生的發展具有重要的意義.

2 數學實驗提升初中數學幾何教學效果的策略

2.1 深入了解學生興趣，確定數學實驗的形式

在進行初中數學幾何教學的過程中，教師想要使用數學實驗提升教學效果，就必須要能夠從學生的角度入手，對課堂教學策略、教學過程、教學內容進行全方位的創新，重新審視學生的學習規律、學習特點和學習興趣，這樣才能夠確定數學實驗的形式，從而提升數學實驗教學的有效性.

首先，初中數學教師需要對當前的數學教學現狀進行深入的分析，了解學生數學幾何實際的學習效果，深入分析學情，才能夠更好地利用數學實驗進行幾何教學.在當前的數學幾何教學中，教師會使用傳統的教學方式，學生學習的數學幾何知識也只是應用到數學題的解決當中，整個學習過程是比較枯燥和乏味的，這也導致了很多學生對于數學幾何知識學習的熱情比較低.因此，數學教師需要在深入分析學情的基礎上對于數學實驗教學進行評估，是否能夠改變傳統教學形式的弊端，激發學生學習數學幾何知識的興趣.

其次，教師需要對學生的學習特點和學習興趣進行深入評估，這樣才能夠給數學實驗的選擇與制定帶來更多的可行性.對于初中生來說，他們正處于人生快速發展的階段，已經具備了初步的自我意識，但是還保留著小學階段的一些特征，對自己感興趣的內容能夠投入非常多的精力和時間，所以趣味性對于初中生的數學幾何學習來說是至關重要的.數學實驗開展的方式是有多種多樣的，有動手類型的數學實驗、探究類型的數學實驗、驗證類型的數學實驗等，不同的數學實驗類型有著不同的特點，適用于不同的教學內容和教學目的.根據初中生的學習特點和興趣特點，動手類的數學實驗和探究類的數學實驗更符合數學幾何教學的特點和學生學習的特點，因此教師需要確定好數學實驗的種類和開展的形式，這樣才能夠有效地提升數學實驗教學的效果.

最后，教師要能夠在開展教學之前明晰數學實驗教學的各種細節，確定數學實驗的環節、開展的形式、最終的結論等，這樣才能夠保證數學實驗在教學過程當中的應用效果，從而有效地發揮數學實驗的教學作用.

例如 在教學“相似三角形的判定”這一節內容的時候，主要有兩個重點，第一個重點是讓學生理解相似三角形的特點，這一點在上一節的“圖形的相似”當中進行了具體的闡述，教師只需要在教學的過程中對相似三角形進行進一步的具體講解即可，教學過程和教學難度是比較簡單的；第二個重點是幫助學生探究相似三角形的判定定理，而這是此節課教學的重點和難點，如果教師使用傳統的教學方式，雖然能夠快速地完成教學任務，但是最終能夠達到的教學效果是比較差的，因此教師需要根據以上的三條理論選擇合適的數學實驗形式.首先，“相似三角形的判定”這一節的學習難度是比較高的，相似三角形的判定定理是多樣化的，學生需要分別理解不同判定定理的原理，這樣才能夠更好地應用這一節的知識.所以，教師需要使用探究性的數學實驗形式，以有效地提升學生學習的效果；其次，三角形的制作是非常簡單的，在課堂當中學生只需要一把直尺、一把剪刀和硬紙板就可以快速地制作出一個三角形，那么動手型的數學實驗就可以更好地應用到這節課堂的教學中，從而增強了課堂教學的趣味性，也能夠激發學生學習的積極性；最后，教師需要對數學實驗的開展步驟、內容等方面進行細致的安排，在進行數學實驗教學的過程中教師可以先把相似三角形的特點告訴學生，然后讓學生剪出一對相似三角形.在完成這個教學步驟之后，教師向學生提出問題：“如何利用更少的條件判定兩個三角形相似？”通過這個問題就可以引導學生去尋找三角形相似的判定條件，在探究的過程中教師可以給學生一些具體的提示，引導學生動手操作找到三角形相似的判定定理，從而完成課堂的教學任務.

2.2 實施數學實驗教學，激發學生的學習積極性

在實施數學實驗教學的過程中，教師要能夠保證以學生為本、保證學生學習主體性的原則開展教學，不斷激發學生學習的積極性，讓學生能夠真正地成為課堂學習的主人.教師要能夠在課堂當中選擇合適的數學實驗方式，并且在教學的過程中能夠通過合適的方式引導學生進行思考和探究，如使用提問的形式引導學生進行數學實驗，讓學生能夠在進行數學實驗的時候有更多的思考方向，這對于提升教學的有效性會有著非常大的幫助.

例如 在初中數學教學的過程中“相似三角形的判定”是非常重要的幾何教學內容之一，判斷相似三角形的方式是多種多樣的，如果教師在教學的過程中只是把判斷相似三角形的方式羅列出來，讓學生通過記憶的形式記住理論內容，然后通過做題的形式鞏固和理解數學知識，最終的教學效果和教學的趣味性會非常差.如果教師能夠在教學的過程中使用數學實驗的形式，讓學生自主地探究相似三角形的判定定理，學生的學習過程會變得非常有趣.教師可以選擇動手型的數學實驗，首先，教師先給每一位學生發放足夠數量的硬紙板、直尺和一把剪刀，讓學生先利用硬紙板、直尺和剪刀隨意剪出一個三角形，然后告訴學生相似三角形的特點是：“對應邊長度成比例，對應角相等.”然后讓學生根據三角形的特點剪出一個相似三角形，然后教師對學生提出問題：“剛才給出的三角形特點要求是每一條對應邊長度都應當成比例，每一個角角度都用到相等，這里給出了三條邊和三個角的全部條件，是否可以利用更少的條件去判定相似三角形？”當教師提出這個問題之后，就可以引導學生利用手中的工具去探究“利用更少的條件判定相似三角形”這一問題，探究的過程是比較復雜的，教師需要對學生進行恰當的引導.通過這種動手型的數學實驗能夠讓課堂教學變得更加有趣，可以讓學生在動手的過程中自主地探究數學知識、理解數學知識，對于提升數學教學的有效性會有著極大的幫助.

2.3 開展數學實驗評價，提升實驗教學的有效性

數學實驗的過程中，有的學生會快速地完成實驗任務，而有的學生完成實驗任務的速度比較慢，甚至最終的結果是錯誤的.因此，教師需要開展有效的數學實驗評價，讓學生在完成數學實驗的過程中可以建立起數學學習的信心.教師可以使用多元化的數學實驗評價方式，在評價的過程中使用鼓勵式的評價內容，從而提升數學評價的有效性.

3 結語

綜上所述，在初中數學幾何教學的過程中，數學實驗能夠發揮出重要的作用，教師要能夠基于學生的學習特點和學習興趣，判定數學實驗的形式和內容，引導學生高效地完成實驗任務，從而提升學生的數學幾何學習的效果，促進學生的全面發展.

【廈門市教育科學規劃廈門市直屬中小學2021年度課題《數學實驗在初中“圖形與幾何”教學中的探究與實踐》課題批準號：ZSX2021147】

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