数学实验是初中数学教学的一种有效方法

数学实验是初中数学教学的一种有效方法

徐萍

南京市南化第二中学徐萍

初中生喜欢动手操作，喜欢把学习数学跟现实生活和自己的经验联系起来，在教学实践中，老师恰当地引入数学实验，让学生通过动手操作，进行探究、发现、思考、分析、归纳等思维活动，对提高学生的数学素质，促进学生热爱数学、学好数学、用好数学是十分有效的。

一、数学实验能够加深对基本概念的深入理解

传统教学中，学生接受一个新的概念，往往是用教师的精讲代替了学生自身“建构”的过程，学生缺乏必要的活动与实验，对概念的本质属性理解不深，因而难以运用。但只要我们在平时的教学中，注意进行必要的数学实验活动，就能够让一个概念清晰地印入学生的头脑之中，甚至终身难忘。实际的课堂实践也表明，动手操作实验，可以增强学生的感性认识和合作精神，加深学生对数学概念的理解。

二、数学实验有利于学生思维品质的培养

在长期的教学实践中，我们发现需要教的东西比讲出来的东西多得多，你可以很快地告诉学生他们需要知道的，但他们会很快的忘记。学习绝不是简单地将信息塞入学生的头脑，而是需要学习者自身的心理参与和操练。解释和示范永远不会导致真正的、持久的学习。“从做中学”是美国现代著名的实用主义教育家杜威的全部教学理论的基本原则。活动是认识的基础，智慧从动手开始。学生动手操作，一方面是手与眼协同活动对客观事物的动态感知，另一方面又是手与脑密切沟通，把外部活动系列转化为内部语言形态的智力内化形势。通过实验操作，把活动中积累的经验转变成丰富的表象，可以及时推动他们或进行综合、分析、比较、抽象、概括，或进行归纳、类比、猜想等，进而深刻理解为抽象的数学知识。由于操作活动是动态的，它顺应了学生好奇的心理特征，能有效的激发兴趣，使学生在亲历创造的过程中获得真正的理解。例如，在《截一个正方体》这一课的教学过程中，老师向学生提出这样一个问题：用一个平面去截一个正方体，截面的形状会是三角形、四边形、五边形、六边形、七边形吗？老师没有直接用多媒体进行演示，而是要求学生以小组为单位利用手中的学具动手进行实验。在操作过程中，不少小组学生截出了三角形、四边形、五边形、六边形，但是没有小组截出七边形。这时，老师又提出问题：“截面的边是怎样产生的？”学生再实验进行思考，终于感悟到截面的边是由切面和正方体的表面相交获得的。这时，老师用多媒体演示切截六边形的过程。学生思考得出截得七边形是不可能的，因为截面的边数与切面切截的面数有关。老师请学生进一步思考：“截过正方体六个面的截面一定是六边形吗？”通过学生的思考，再用几何画板进行演示发现：过相对两条棱的截面，截过六个面，却是长方形。这样，学生总结出用一个平面截一个正方体所得到的截面共有如下几种情况：

（1）三角形：任意三角形、等腰三角形、等边三角形

（2）四边形：正方形、矩形、平行四边形、梯形

（3）五边形

（4）六边形

学生在本节课中，通过在实验中思考，在思考中实验，使自己的思维在不断的提升，对学生寻找如何解决问题的方法是大有裨益的。

三、数学实验是数学解题的一种有效途径

新课标强调了学生对新知识的探求和发现过程，注重获取知识的方式方法，引导学生从事实验活动，鼓励学生进行“微科研”活动，运用数学实验这种手段，可以获取更多的知识，得到解决问题的更多方法。在教学中恰当地引入数学实验是引导学生分析问题、提出猜想、验证猜想和创造性的解决问题的有效途径。我们经常会看到学生在解题中，动手操作一下，如拿出纸片，折一折，剪一剪、撕一撕、转一转、拼一拼，很快就能找到问题的答案。有一类剪、拼、旋、叠问题是近年来中考中的亮点，解决这类问题的有效方法就是数学实验，通过实验能探究出问题变化规律的结果。

如，将正方形纸片由下往上对折，再由左向右对折称为一次操作，按上述规则完成n次操作以后剪去所得小正方形的左下角。问：展开这张正方形纸片后一共有多少个小孔？

一次操作后，层数由1变为4，若剪去所得正方形左下角，则展开后正方形纸上只有一个小孔。

两次操作后，折纸层数为42，若剪去所得正方形左下角，则展开后正方形纸上有41=4个小孔。

……

按上述规律不难推断，完成n次操作后，剪去所得小正方形的左下角，展开后，正方形纸上有4n-1个小孔。

通过实验操作，一个很难想象的问题就迎刃而解了。

四、数学课堂中进行数学实验教学的反思

1.数学实验是否过于关注活动本身而使学生不会思考自己正在学什么

在数学实验的过程中，教师要加以适时的点拨和指导，引导学生用数学的思想和方法来解决问题。同时也要加强学生“元认知”的指导，让学生对操作过程进行自我监控，知道自己在干什么、学什么。还应该让学生在操作结束后反思自己的体验，与他人交流，以加强操作与所学习的数学知识之间的联系。

2．数学实验的教学是否浪费了很多时间

数学实验会比直接教学花费更多时间，但一堂课即使教师能够讲到面面俱到，学生又能真正学到多少呢？聪明的教师知道，如果目标是明确的，内容是精练的，教师就有时间提供操作活动，导入、呈现、应用、反思正在学习的数学内容。