实验教学在初中数学教学中的应用

数学实验是现代技术进步与发展的产物，是现代教学理论在实践中具体应用的结晶.从1912年国际数学教育大会上讨论“中学数学教学中的直觉与实验”到2000年国际数学教育大会上形成共识“信息技术与数学应用正成为数学教育改革的重点”，数学实验教学引起了数学教育界人士的广泛关注，数学实验正式走进数学课堂.初中数学实验教学作为一种特殊的数学教学形式，对促进课程改革具有重要作用.教师可以在实验过程中培养学生的动手能力和合作精神，而学生可以通过“实验”学习数学知识，并在“做数学”中“学数学”和“用数学”.

一、数学实验教学的可行性分析

为体现课改理念，初中数学教材在内容的设计上呈现生活化和趣味化，学习方式呈现合作化和开放化，摄取知识的过程呈现感官化和个性化等特点.这些特点最后聚焦为丰富的动手“做”数学素材以及精心设计的数学实验活动.例如，苏科版义务教育数学教科书的栏目设计中，就提供了很多让学生动手“做”数学的素材.七年级设置动手“做”的栏目有：“试一试”、“做一做”、“数学实验室”等.八年级设置手动“做”的栏目有：“试一试”、“实践”、“操作”、“数学实验室”等，让学生感受和体验、验证和发现一些简单的规律和结论.设计和构造简单的几何体、图形、图案等，会表述实验的过程和结果.九年级设置动手“做”的栏目有：“实践和探索”、“操作和思考”、“猜想和验证”、“数学实验室”等，让学生探索实验现象的联系和规律，在实验过程中进行反思和质疑，发展推理能力.

二、数学实验教学的组织方式

在数学实验教学中，我们推崇以学生为中心的探究式实验教学.因此，课堂组织形式应以开放式为主，只有将实验过程全方位开放，让每个学生全程参与实验，才能培养学生的思维能力、实验能力、观察能力，提高学生的科学素养，帮助学生掌握相应的数学知识.在整个课堂中，学生亲历了观察、实验、交流、分享等系列探究活动，从中体验了学习科学的乐趣，提高了学生的科学素养，实现了学玩结合，动中做科学.在数学实验教学中，常见的组织方式有：实物验证型数学实验教学组织、操作思考型数学实验教学组织以及探索发现型数学实验教学.探索发现型实验教学，既能将验证型的实验继续深入，又能将操作思考型的实验教学的效果移植到实验结论的应用上，还能在模拟实验的基础上进一步探究.探索发现的是在认识上具有不同层次的数学知识，学生在探究问题的活动中不断完善和扩充实验结论.设计者通过分析这类数学知识形成的背景，思考学生理解和建立笛Ч媛傻囊话阈睦砘制.这种实验教学通常从某种数学原理出发，又回到这一数学原理.实验教学的最终目的是，使学生在应用这一原理时，认识数学本质，通过“探索发现”达到“建构”数学知识结构的目的.

三、数学实验教学的作用

1.通过数学实验，培养学生的创新思维能力.数学理念的抽象性通常都有某种“直观”的想法作背景.教师应该通过实验，让这种“直观”的背景显现出来，帮助学生抓住其本质，了解它的变形和发展及与其他问题的联系.例如，对于三角形“内心、外心、重心”的存在性，初中教材中未加证明，学生作图稍有不准确，就难以得出符合要求的结论.教师可以通过实验“抓纸活动”，使学生领悟其本质.让每一个学生准备一片三角形纸片，如图，过A作一折叠使AB落在AC上，得折痕AD，则AD平分∠BAC.同样方法得出折痕BE、CF.这样，学生直观地发现：三角形三个角的平分线交于一点，这点即为三角形的内心.相似地，可以折出三角形的外心、重心，进一步启发学生，还可折出三角形垂心.

2.通过数学实验，培养学生的非逻辑思维能力.开展数学实验教学，不仅能使学生掌握相关的数学知识，而且能培养学生的动手能力，提高学生分析问题、解决问题的能力.在数学实验中，学生自己动手实验，充分尝试，并通过各种途径去思考、探索，所获得的知识比起单靠教师讲解的要深刻得多.通过对知识的形成过程，对问题的观察、发现、解决、引申、变化等过程的模拟和实验，在深刻理解知识，把握逻辑演绎证明的本质的同时，学生的观察能力、探索能力、创造能力、实际操作能力等都得到发展.

综上所述，数学实验教学，不仅是一种促进学生主动学习的良好形式，而且对学生的创新能力的培养也有积极作用；不仅是一种全新的教学方式，也是一种全新的教育思想；是对传统数学教学方式的有益补充，也是培养学生创新意识的实践园地.