初中数学实验教学探究
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作者: 蒋凤英
《数学课程标准》指出：数学教学应从以获得知识为首要目的转变为关注人的发展，积极倡导自主、合作、探究的学习方式，努力建构开放而有活力的教学环境，给学生提供充分发展的空间。数学实验是让学生通过自己动手操作，进行探究、发现、思考、分析、归纳等思维活动，最后获得概念、理解或解决问题的一种教学过程，它突出了知识形成的过程，有助于学生经历真正的“做数学”和“用数学”的过程，激发学生的兴趣和创新思维，有助于突破教学重难点，有利于培养学生学习数学的应用意识。
一、以数学实验为载体，创设教学情境
教师在课堂教学中创设情境就是组织课堂教学的核心，现代多媒体信息技术可以为初中数学教学提供强大的情境资源，能展示知识发生的过程，注重学生思维能力的培养。多媒体课件采用动态图像演示，让静态知识动态化，让抽象知识具体化，有助于理解概念的本质特征，促进学生在原有认知的基础上，形成新的认知结构。例如，在进行“两圆公切线”教学时，教师用“几何画板”作图，在屏幕上任意变动两圆位置，并慢慢移动两条直线，让学生去观察，探求两圆外离、外切、相交、内切和内含时内外公切线的变化情况，让学生自己去思维总结，得出结论。
二、以数学实验为载体，提高学生学习的兴趣
人们普遍认为数学之所以难学，是因为数学的“抽象性”与“严谨性”，而这正是数学的优势。正是由于数学具有抽象性，它才能高度概括事物的本质，也才能在广泛的领域得到应用。正由于数学语言和推理的严谨，不管自然科学还是社会科学，当从定性研究进入定量研究时都要求助于数学。那么数学就非得“板起严肃的面孔”，使人敬而远之吗？数学就不能深入浅出，使一般人容易理解吗？现在的数学实验采用“问题情景―数学实验―课堂交流―课堂操作―课堂练习”这种新的学习模式，学生可以理解理解问题的来龙去脉，以及它的发现与完善过程，从感觉到理解，从意会到表述，从具体到抽象，从说明到证明。一切都是在学生眼前发生的，抽象得易于理解，严谨得合情合理。
数学实验课改变了传统的数学教学模式，使得严谨单调、枯燥无味的数学课堂变得活跃丰富、轻松有趣起来，学生可以动手做、画、量，可以用眼观察、比较，可以互相交流、大胆发表自己的见解，可以运用计算器、电脑研究问题，可以走出课堂，走进生活实际，从而使数学学习真正成为人类有意义的一种活动，激发学生学习数学的欲望和培养学生学习数学的兴趣。
三、以数学实验为载体，提高学生思维能力
数学实验的目的是要引导学生进入自己“做数学”、体验数学的境界，亲身体验数学创造与发现的过程。在传统数学课程内容设计中，数学家发现问题、解决问题的思维轨迹往往被掩盖，以致学生在学习过程中常常会问：当初的数学家是怎样想到这个问题的？他们是怎样发现证明方法的？数学实验应通过对知识的形成过程和对问题的观察、发现、解决、引申、变化等过程的模拟和实验，让学生在自主探索实践中体验到那条被掩盖了的思维轨迹。
四、以数学实验为载体，激励学生在生活中运用数学
通过数学教学，帮助学生树立数学应用意识是素质教育的一项重要任务。这就要求教师必须创设一种实验环境，使学生能受到必要的数学应用的实际训练，否则强调应用意识就成为了一句空话。例如，学校每年要举行运动会，运动会场地可组织学生来画。跑道的线宽、道宽的尺寸一般都有规定的标准，当100m、200m、400m、800m等跑步项目终点位置确定时，其起点位置如何确定？标枪、铅球、铁饼场地怎样画？相应的角度怎样确定？这些应用到的数学知识虽简单，但在实际操作时却并不简单。在教师的精心指导下，学生会逐渐领悟到跑道上也蕴含着丰富的数学知识。
五、以数学实验为载体，设计数学模型
数学模型的存在目的是为了验证数学猜想。在制作模型之前，教师要让学生考虑清楚实验步骤，按步骤实验，做到活而不乱。例如：在研究“平行四边形的对角相等”的性质时，学生们用硬纸条钉成一个平行四边形，通过不断地改变它的形状，用量角器测量各个角的角度，在大量数据的支持下验证出“平行四边形的对角相等”。又如：在讲三角形内角和为180°时，我让学生将三角形的三个内角剪下拼在一起，从而在实践中总结出三角形内角和为180°，享受到发现真理的快乐。
六、以数学实验为载体，加强课堂教学中学生的合作互动学习
随着我国课程改革运动的深入，体现并实施改革理念的主战场――课堂被赋予丰富的内涵，其中包括课堂教学中的学习从单一的接受型走向合作互动型。合作学习有助于互动的实现，在合作互动学习中，所有小组成员平等参与学习实践，共同承担学习的责任。在教学实践中，我们往往更加重视师生的互动而忽视了学生间的互动，事实上教师的一切课堂行为都发生在学生―学生群体关系的环境中。在数学实验教学中，学生的互动得到了很好的体现，数学实验大多是在学生的相互合作中完成的。在实验中学生相互合作、相互依赖而又相互约束，形成了良性的合作互动的学习模式，因此更能体现合作学习的必要性。数学实验不但能激发学生的学习兴趣和创新思维，提高学生收集、处理和利用他人成果的能力，而且能培养学生间相互合作的精神。
我们要从数学的本质特点和学生的认知特点出发，运用现代信息技术，通过数学实验方式，致力于影响学生数学认知结构的意义建构，去帮助学生理解数学本质，培养数学精神、发现与创新能力。这样我们就把握住了数学教育的时代性和科学性，也就深入到了数学素质教育的核心。
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