初中數學實驗教學的探索與實踐

數學是一門非常有趣的學科，教師在教學中應改變教學方式，更新教學觀念，通過有效的數學活動來展示數學的魅力，讓學生體驗成功的喜悅，激發學生的學習興趣，從而讓學生走上樂學之路.在數學教學中開展實驗教學可以引導學生親歷數學知識的形成和應用過程，鼓勵學生自主探究與交流，讓學生充分體會數學發現與探究的樂趣，其在激發學生主體性、促進課堂教學互動、加深知識理解等方面發揮著突出的作用，有利于幫助學生養成嚴謹的科學態度，促進學生數學素養的全面提升，因此在數學教學中應重視開展實驗教學.以下筆者結合教學經驗談談對實驗教學的幾點認識.

1 巧用數學實驗培養學習興趣

數學是一門抽象、嚴謹的學科，導致學生容易形成數學“難學”的心理暗示，從而產生畏難情緒，繼而衍生厭學情緒，直接影響課堂教學效果.為了改變這一局面，教師可以通過豐富多彩的實驗活動讓課堂動起來，有效激發學生學習興趣，讓學生主動參與數學學習，提升教學品質.

例如，在教學“判定兩個三角形全等的基本事實1——SAS”時，教師沒有直接給出判定條件讓學生記憶和應用，而是引導學生在實驗中自主總結歸納.教學片段如下：

師：請大家按照如下步驟作△ABC.

（1）用量角器在紙上畫∠MBN=30°；

（2）在BM上截取AB=3 cm，在BN上截取BC=4 cm；

（3）連接BC，得到△ABC.

用剪刀將△ABC剪下，并進行組內交流，說說你們的發現.

制作完成后，筆者讓學生進行組內比較，學生通過比較容易發現，大家得到的三角形大小相等，可以完全重疊，以此通過實驗證明了“SAS”這一判定三角形全等的基本事實.

這樣借助動手實驗使抽象的數學知識變得更加生動、具體，有效提高學生參與課堂的積極性，促進了學生思維能力的發展和課堂教學效果的提升.

因此，在公式、定理等數學知識的教學中，教師要創造機會讓學生經歷知識的形成過程，這樣不僅可以加深學生對知識的理解，而且可以鍛煉學生的數學抽象、邏輯推理等素養，提升教學有效性.

2 巧用數學實驗加深知識理解

俗話說：“得數學者得天下.”這句話一方面闡述了數學的重要性，另一方面說明了數學是一門比較難學的學科.之所以感覺數學比較難學，其中一個重要原因就是數學知識比較抽象，不易于理解和掌握.在數學教學中，不妨應用實驗教學法，化抽象為具體，將抽象的知識以直觀的方式呈現出來，定能淡化數學知識的抽象感，激發學生的探究欲，讓學生在探究中抓住知識的本質，促進深層次的理解.

例如，在學習“平行線的特征”時，筆者設計了這樣一個問題：

現有一張如圖1所示的不規則的紙，你能通過折疊的方法折出兩條平行線嗎？

問題給出后，教師預留時間讓學生動手實驗，然后集中展示學生的實驗結果.教學片段如下：

生1：如圖2，設不規則紙的一條邊為AB，在AB上分別取兩點C，D，過點C折疊，使得CA，BC在一條直線上，得到一條折痕，同理過點D折疊，使DA與DB在一條直線上，得到另外一條折痕，則這兩條折痕平行.

師：你的判斷依據是什么？

生1：同位角相等，兩直線平行.

師：非常好.還有其他折法嗎？

生2：如圖3，（1）在不規則紙上任意折出一條直線CD；（2）在CD上取一點A，過點A折疊紙片，使得點D與點C重合，折痕為MN；（3）在MN取一點B，過點B折疊紙片，使得點M與點N重合，設折痕為EF，則EF∥CD.

生2的方法給出后，部分學生表示難以理解，教師讓學生在折出的圖形上測量，然后集中討論，由此通過動手實驗明確：如果兩條直線都與第三條直線垂直，兩條直線平行.

教學中，教師要創造機會讓學生去實驗、去思考、去感悟，這往往比直接講授更有效，更易于加深學生對知識的理解，提升教學有效性.因此，在實際教學中，教師不要求多、求快，應適當地留一些時間讓學生自主探究，切實提高學生自主學習能力，發展學生創造力.

3 巧用數學實驗鍛煉數學思維

數學教學是數學思維的教學，讓學生學會用數學思維思考、分析和解決問題是課堂教學的一項基本任務.教學中，為了突出重點、突破難點，教師可以引導學生利用數學實驗，通過動手操作更好地感悟數學，加強對知識的理解，鍛煉數學思維，學會用數學知識解決問題，提升教學質量.

例如，在教學“三角形三邊關系”時，為了加強學生對知識的理解，能夠應用數學知識解決現實的問題，筆者設計了如下實驗：

將學生科學分組，每組給出三根不同長度的小棒讓學生“量一量”，并嘗試用這些小棒擺三角形.教師讓學生動手操作后，交流展示.

師：請按照小組順序說說你們的操作結果，第一組，你們的小棒長度分別是多少？是否拼成三角形了呢？

生1：小棒的長度分別為6 cm，7 cm，8 cm，可以拼成三角形.

師：第二組？

生2：小棒的長度分別為4 cm，5 cm，9 cm，不能拼成三角形.

師：第三組？

生3：小棒的長度分別為6 cm，3 cm，10 cm，不能拼成三角形.

…………

師：請大家將實驗結果填寫到表1中，觀察表1，說說你的發現.

這樣通過動手操作可以讓學生清晰認識到，并不是任意三根小棒都能拼成三角形.在此基礎上，筆者啟發學生思考三角形中任意兩邊和第三邊的數量關系，由此通過推理驗證促使學生自主獲得知識，發展學生邏輯推理能力和歸納概括能力，培養學生思維的嚴密性、深刻性.

這樣的動手實驗，可以使抽象的知識變得更具親和力，增加數學“好學”“好玩”的印象，以此讓學生積極主動地投入到數學學習中來，營造一個積極向上的學習氛圍.

4 巧用數學實驗提升應用能力

周知，數學源于生活，高于生活并用于生活.在數學教學中，教師既要引導學生經歷數學知識的抽象過程，也要引導學生應用數學知識解釋和解決生活問題，讓學生充分感知數學學習的價值，促進“學以致用”教學目標的落實.

例如，在學習“分式及其性質”時，筆者從學生已有的生活經驗出發，引導學生用生活經驗理解數學，用數學知識解決生活問題，加強數學與生活的聯系，提升學生學習興趣.

筆者讓學生思考這樣一個問題：在一杯糖水中加入糖，這杯糖水會發生怎樣的變化？你能用數學知識解釋這一現象嗎？

學生根據生活經驗可知，加入糖后，糖水變甜了.加入糖后，相當于分數中的分子變大，分數值也變大.反之，若將糖水中加入水，就相當于分數中的分母變大，分數值變小.

緊接著繼續讓學生思考：若將一大杯糖水分成三小杯，此時糖水是變甜了，還是不變？若其濃度分別用a1b1，a2b2，a3b3來表示，能否用算式表示它們之間的數量關系？這根據生活經驗，學生易于得到a1b1=a2b2=a3b3.

最后讓學生思考：將三杯濃度一樣的糖水倒入大杯后，又會怎樣？由此可得出等式a1b1=a2b2=a3b3=a1+a2+a3b1+b2+b3.

這樣以學生熟悉的生活情境為背景，通過實驗幫助學生輕松地理解和掌握等比定理.

可見，借助實驗可以使抽象的定理變得更加生動、形象，有利于學生理解和掌握知識.同時，教學中引導學生經歷數學知識的抽象過程，可以增強學生學習信心，提升學習效率.

總之，數學實驗教學作為數學教學的重要教學模式之一，其在激發學生的學習興趣、提高課堂教學效果、培養學生的數學抽象素養、鍛煉學生的數學思維能力等方面起著不可替代的作用.因此在實際教學中，教師要結合教學內容合理地運用數學實驗，使其成為傳統教學方式的有效補充，推動初中數學教學的全面發展.