如何运用CAI课件进行初中数学实验

数学实验就是通过动手操作来探究数学问题的一种活动。通过实验可以理解数学概念，提高分析问题和解决问题的能力。实验过程中，通过引导和启发，使学生掌握学习方法形成数学思维。科学的应用数学实验，是推进素质教育中的重要内容。有理由相信随着现代信息教育技术尤其是CAI软件的运用，数学实验会发挥应有的作用。

一、通过数学实验来加深对概念的

理解

动手做数学实验，可以开启“智慧的眼睛”，进一步激发用数学思维探索知识。这是激发学生热爱数学的有效的教学方法。例如：如图所示，①怎样拼得面积为2的正方形？②它的边长是多少？③估计2开方的值在哪两个整数之间？④2开方能用分数表示吗？拼图对学生来说是很容易的事，通过动手操作并探究，全班同学一致认为最美观的拼图应该是这样：

学生已经掌握了算术平方根的概念，所以很容易的算出大正方形的边长是2开方。但是如果用计算器求2开方的小数部分就有一定的困难了。这时我们应该提示学生：①输入大于1小于2的数，平方的结果比2大了，应该如何调整结果比2小呢？②能否找到一个有限的小数，使它的平方等于2？③你们是否发现1.4142……出现循环？④在省略号的后面有可能出现循环吗？⑤它能否用分数来表示？若不能用分数表示那么就是无限不循环小数。其实，2开方=1.4142……就是一个无限不循环小数，从中学生感受到除有理数外还有另外一种数，就此引出“无理数”的概念。通过数学实验和探究知识的过程，使学生的感性认识增强了，同时也培养了相互间的合作关系，并从中体验成功的快乐，进一步加深了对概念的理解。

二、通过数学实验解决重点和难点知识

在教学中对于那些难理解的概念及其规律，严重影响学生的学习兴趣，这就需要教师通过一定的教学艺术来降低难点突出重点。那么我们如何突破这些障碍呢？在教学中遇到这些问题，如果能借助于一定的实验手段，就能调动学生思维的积极性，从而达到预定的教学目标。例如：在教学初一数学中有关质量方面的分数应用题时，因为学生还缺乏自然科学中的有关质量方面的知识，有关的内容一时很难理解。我们就借助实验的方法来解决这一问题。如让每个学生准备一水杯和二份20克的食盐。先讲清质量分数的概念，然后开始做实验。用量杯给每个学生的杯子里倒100克水，再把学生准备的20克盐加入水中溶解，此时这杯盐水的质量就有120克了。这时盐水中盐的质量分数怎样表示呢？此时他们轻松的回答出来了。我让学生尝尝水的咸味怎样，感受一下味道后，再把剩下的20克盐加入盐水杯中，此时盐水中的盐的质量用分数表示是多少？他们也能轻松的回答出来。我再让他们尝尝其中的味道，他们感觉此时的盐水比原来咸多了。实践证明，数学实验活动能提高学生对某些现象的认识，从而使教学过程中的重难点知识变得直观、易懂。

三、通过数学实验引导数学与生活的联系

在初中数学教学中，培养学生数学应用意识是素质教育的一项重要内容。数学与生活紧密相连，所以教师要创设一种实验环境，使学生能把所学知识与现实生活相联系，在实际应用中提高应用意识。例如：每年学校举行运动会，让学生去测量运动会场地的数据，画出运动标记符号。标准跑道的线和道有严格规定的长度标准，等到100ｍ、200ｍ、400ｍ、800ｍ等跑步项目终点位置确定后，质疑①起点位置应该如何确定？②每个跑道的前伸数怎样确定？③标枪、铅球、铁饼场地怎样画？相应的角度怎样确定？虽然这些数学知识很简单，但在操作中却很难。通过实验让学生懂得跑道上也蕴含着丰富的数学知识，从而感受数学与生活的联系。当学生了解了相关知识后，可以设计一些作图工具或测量仪器，去制作一些数学模型，如长方体、圆锥等模型；再设计一些实验方案，这些方案能解决不过河测河宽、不到楼顶能测量出楼的高等问题。例如：组织学生到野外测量一个小河的宽度（即A、B间的距离）。我们先在A处测出∠BAE=90°，然后在射线AE上的适当位置取点C，测量出AC和BC的长度；让学生运用勾股定理，计算AB2=AC2+BC2。通过这样的实验参与，从而让学生体验了思维加工的过程，提高了学生在实际中解决问题的能力，同时也激起了学习兴趣，更好的把数学知识应用于生活中去。

四、通过数学实验来提高解决问题的能力

几何证明常常是通过对图形的变形或添加辅线等多种尝试而被发现的。找到证明的方法后，结论就很容易出来了。例如：三角形内接矩形的面积变化规律。①在ABC中，BC边上的任意一点P，以P为顶点作ABC的内接矩形，使矩形的一边在BC上。②如果点P在BC边上移动，那么矩形面积也将随之变化。③若设BP为x，矩形面积为y，建立x与y间的关系，思考当x变化时，那么y的变化有何特点？它是否有最大值？④当P点运动时，对应的动点（x，y）的运动轨迹，现对③问中的观察结果进行验证，然后完整的显示抛物线。⑤现在改变ABC的形状，思考ABC的底边BC的高变化时，它对抛物线形状有什么影响。在这个例子中，参与实验的过程其实就是观察实验模拟的过程。在问题的探究过程中，还有些学生仍可以发挥其独特的思维，提出独特的“实验”步骤，可以自己进行实验操作演示。利用网络CAI教学，学生通过教师实验方案的指导，可以在自行设计的实验方案中提高实验的效果，使学生自主实验的空间更为广阔，从而变得兴趣更浓参与程度更高。

教学中我们应该从学生的认知特点出发，通过运用CAI课件，把数学实验贯穿于教学之中，以致力于学生对数学认知结构的建构，帮助学生进一步理解数学的本质，在试验中培养学生的创新能力。随着CAI技术的不断进步，数学实验的教学内容将会更加丰富，实验技术也会将更加先进与成熟，因而数学实验的教学理念和模式将会在更大的范围推开。