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刊名: 基础教育课程
主办: 教育部基础教育课程教材发展中心
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-6715
CN: 11-5187/G
邮发代号: 80-447
投稿邮箱:jcjykczz@163.com

历史沿革:
现用刊名:基础教育课程
曾用刊名:中小学图书情报世界
创刊时间:1993

初中数学实验教学的探索

【作者】 欧仁松

【机构】 贵州省仁怀市小湾中学

【摘要】
【关键词】
【正文】  【摘 要】 本文探讨了新课程背景下,初中数学教学模式的改变。通过数学实验课“问题情景-数学实验-课堂交流-课堂操作-课堂练习”这种的学习模式。让学生从“听”数学的学习方式,改变成教师的指导下“做”数学。
  【关键词】 初中数学;教学模式;实验

  数学实验是一种新的数学教学与数学学习的模式,它是根据实际问题的特点和要求,通过直观教具,动手操作计算工具、软件运用、思维活动等作出某些合理的假设,然后给出验证和理论证明,从而使学生亲历数学建构,逐步把握认识事物真理的方式方法,培养创造能力和科学研究意识,提高数学素养的一种探究活动。在课堂教学实践中,我积极探索,逐渐形成较为合理的数学实验教学的基本流程:创设问题情境→进行实验探究→寻找规律,提出猜想→筛选结果,加以验证→反思、体验提高。按照这个流程,将不同的教学内容创设成数学实验。
  一、进行概念学习
  数学概念是数学对象本质属性的抽象,是同类数学对象共同属性抽象。以实验的方式,让学生通过动手操作,亲身经历数学知识的形成过程,可以使学生在一个充满探索的过程中有效地理解数学,把已经存在头脑中的非正规数学知识体验顺利化为科学结论。例如:三角形内角和的教学。材料准备:三角形纸板。让学生将三角形的内角剪下,试着拼一拼,猜想三角形的内角和,并让学生通过独立思考、小组合作讨论得出两种不同的拼法,加以证明;还可以利用几何画板,演示平移、旋转,从而得到平移、旋转的概念以及性质。
  二、发现数学结论
  结论让学生自己得出,这是新的课程标准的要求,也是培养学生数学思维的一种十分有效的手段。如果在没有直观演示和操作的情况下,仅仅让学生根据教学内容思考,不仅会让学生感到困难,也很难调动学生思维的积极性。创设一个实验,通过直观教具演示,并让学生自己参与教具的操作,能激发学生学习的兴趣,活跃学生的思维,提高学习效率。例如:“线段中垂线性质”的教学。我动手做了一个简单的教具(如右图):用两根木头,做了一个十字架,让它们互相垂直且平分,在其中的一跟木头上钉三个钉子(如图),在A、B两端放上橡皮筋。先将橡皮筋拉到P1,让学生猜P1A与P1B等量关系,再让一个学生量P1A、P1B。再拉P2、P,……最后让学生自己得出线段中垂线性质。这类简单的教具,还可以应用在角平分线性质、三角形全等、等腰三角形性质等内容的教学中。
  三、激发学习兴趣
  数学情境是联系数学与现实世界的纽带,是沟通数学与现实生活的桥梁。美国著名教育家布鲁纳说过:学习的最好刺激乃是对所学材料的兴趣。在课堂教学中,把教材内容和生活情景有机地结合起来,使数学知识成为学生看得见,摸得着的现实,再现“生活情境”激发学生的学习兴趣。如:在学习“轴对称图形”时,组织学生进行折纸、剪纸的实验,学生能折、剪出多种多样的美丽的对称图形,学生欣赏自己的作品,往往会产生一种喜悦的心情,富有成就感,进而产生强烈的求知欲,从而起到激发兴趣的作用。另外,数学实验对激发学生的创新思维有着不可低估的作用。例如:《13亿粒米到底有多大》通过实验步骤,让学生开展活动:1、先设计估算步骤,再根据步骤操作;2、动手实验时,合理分工协作;3、填写估算报告,并汇报;4、合理评价实验过程及结果。实验器材:天平、米粒、量筒、计算器、边长为1厘米的正方体。通过实验使学生更注重数学实验的过程及他们在实验过程中的感受和体验。“实验场景”的再现把枯燥乏味的数学知识简单化、生活化、具体化,从而促使学生参与探索和研究抽象的数学问题,培养了学生的数学兴趣和数感。  
  四、获得思想方法
  数学学科的一个重要特点是它严格的推理和证明。而实验和测量总存在误差,所以,实验决不能代替逻辑证明,但是逻辑证明的方法可以由实验发现。在初中数学教学中特定的数学实验,可以直观地了解非常抽象的数学内容以及它的应用背景,这样可以化枯燥为有趣,同时这个过程会增加学习数学的兴趣。例如,如何将一张三角形纸片剪成两个三角形,使它们恰好相似吗?这个问题就可通过实验——剪纸活动,使学生领悟其中的奥妙。教学中以一个贴近学生生活的问题引入,激发学生的学习兴趣。问题引发学生两点思考:一是能不能剪;二是若能的话,怎么剪。学生一般会先从特殊三角形入手,能迅速给出解决,直角三角形和等腰三角形能分割。通过剪纸这一直观形象的实验来展示抽象的数学内容,这在教材中是很多的,如“勾股定理”、“三角形内角和定理”、“等腰三角形性质定理”等,通过这些实验操作,使学生能够深入、扎实地掌握数学知识,进而运用所学的知识解决实际问题。
  五、体验创造乐趣
  数学教学要让学生经历知识的形成过程,这是《教学课程标准》中倡导的重要改革理念之一。要“经历”就必须有一个现实的活动情境,让学生在熟悉的情境中,联系自己身边具体的事物,通过观察、操作、验证解决问题等丰富的活动,感受数学知识的含义,认识数学知识与生活的密切联系。数学实验教学更加深刻揭示知识形成过程。如:在学习“圆与圆的位置关系”时,让学生运用两个不同的圆纸片作相对运动的实验,通过量一量、比一比,学生能很自然地归纳总结出两个圆的位置关系及其判定,同时对相应知识的形成过程也有了较深的了解。同时,数学实验教学可以帮助学生学会运用数学知识,将抽象的数学问题转化为形象直观的实际问题来解决。学生在实验时要将课本知识与眼前现实结合起来,将以实验中获得的感性认识,通过抽象思维得到对概念、定理的深入理解。如:学生解决“不过河测河宽”的问题时,学生们集思广益,结合课本知识提出许多的解决方法:1、利用全等三角形;2、利用等边三角形性质;3、利用梯形中位线定理;4、利用平行四边形性质;5、利用相似三角形性质;6、利用勾股定理等方法。通过这一问题解决,使学生对“不过河测河宽”所运用的相关知识有了深刻的理解。“做然后知不足”,在学生独立或合作完成实验的同时,激发了他们进一步学好数学的愿望,也促成数学教学的良性循环。  
  总之,数学是思维锻炼的体操,其创新能力常常因知识经验的不足而学不会,但是积跬步以千里。在数学课堂中通过数学实验,让学生经历、猜想、验证等实验过程,从而提高了他们解决生活中的实际问题的能力。