淺談實驗教學(xué)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用

1、<p>　　淺談實驗教學(xué)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用</p><p>　　【摘要】 數(shù)學(xué)實驗教學(xué)是指恰當(dāng)運用數(shù)學(xué)實驗，引導(dǎo)學(xué)生參與實踐，自主探索，合作交流，從而發(fā)現(xiàn)問題，提出猜想，驗證猜想的數(shù)學(xué)活動。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中恰當(dāng)?shù)匾霐?shù)學(xué)實驗是引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想、驗證猜想和創(chuàng)造性地解決問題的有效途徑。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】 實驗教學(xué)；數(shù)學(xué)教學(xué) </p><

2、;p>　　喬治?波利亞曾指出：數(shù)學(xué)有兩個側(cè)面，一方面它是歐幾里德式的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)，從這個方面看數(shù)學(xué)像是一門系統(tǒng)的演繹科學(xué)；但另一方面，創(chuàng)造過程中的數(shù)學(xué)看起來都像一門試驗性的歸納科學(xué)。大數(shù)學(xué)家歐拉說：“數(shù)學(xué)這門科學(xué)需要觀察，也需要實驗”。 </p><p>　　筆者在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)：在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中恰當(dāng)?shù)匾霐?shù)學(xué)實驗是引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想、驗證猜想和創(chuàng)造性地解決問題的有效途徑。在數(shù)學(xué)教學(xué)中讓學(xué)生動手做數(shù)學(xué)實

3、驗，是調(diào)動學(xué)生熱愛數(shù)學(xué)，學(xué)好數(shù)學(xué)，用好數(shù)學(xué)，發(fā)現(xiàn)步入數(shù)學(xué)殿堂大門的十分有效的數(shù)學(xué)教學(xué)方法。本文結(jié)合教學(xué)實踐中對數(shù)學(xué)實驗的實踐與思考，對課堂教學(xué)中“數(shù)學(xué)實驗”的作用作一些探討。 </p><p>　　一、 實驗教學(xué)，有助于學(xué)生加深對概念的理解。 </p><p>　　新理念就要求教師在概念教學(xué)中注重知識的生成，引導(dǎo)學(xué)生從已有的知識背景和活動經(jīng)驗出發(fā)，提供大量操作、思考與交流的機會，讓學(xué)生經(jīng)歷

4、觀察、實驗、猜測、推理、交流與反思等過程，進(jìn)而在增加感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生形成數(shù)學(xué)概念。 </p><p>　　例如，在“圓的定義”教學(xué)中，讓學(xué)生來作這樣的實驗；取一根繩子，把它的一端用圖釘固定在畫板上，另一端縛一支鉛筆，然后拉緊繩子，并使它繞固定的一端旋轉(zhuǎn)一周，那么鉛筆在畫板上也會畫出一個圓來。通過實驗，學(xué)生明白了數(shù)學(xué)中的圓指的是一條封閉曲線， 而不是生活當(dāng)中的一個圓面，從而加深了對圓的定義的理解。在動手操

5、作實驗和展示結(jié)果的過程中，增強學(xué)生的感性認(rèn)識、培養(yǎng)合作精神，并從中體驗成功的喜悅，加深了對概念的理解。 </p><p>　　二、實驗教學(xué)，有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)并驗證數(shù)學(xué)規(guī)律。 </p><p>　　傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)壓縮了學(xué)習(xí)知識的思維過程，往往造成感知與概括之間的思維斷層，既無法保證教學(xué)質(zhì)量，更不可能發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)策略。新理念提倡重視過程教學(xué)，在揭示知識生成規(guī)律上，讓學(xué)生自己動手實驗，自己去發(fā)

6、現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，從而理解更深刻。 </p><p>　　例如，用幾何畫板探究圓周角與圓心角的關(guān)系，可進(jìn)行如下實驗：畫出如圖1所示的圖形 </p><p>　?。?）測算∠AOB和∠ACB的度數(shù).拖動點C在圓周上運動，觀察∠ACB的變化及與∠AOB的關(guān)系； </p><p>　?。?）改變∠AOB的大小，重復(fù)以上實驗，看（1）中的結(jié)論是否仍然成立？ </p>

7、<p>　?。?）通過以上實驗，你能得到什么結(jié)論？你能證明你的結(jié)論嗎？ </p><p>　　通過實驗、觀察，學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)：同一條弧所對的圓周角等于它所對的圓心角的一半，在證明時，很多學(xué)生都畫出了圖3進(jìn)行證明. </p><p>　　但此時教師有必要引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)用實驗引導(dǎo)，讓點C在圓周上反復(fù)運動，學(xué)生觀察、思考∠ACB與∠AOB還有其他的位置情況嗎？經(jīng)過討論、交流，學(xué)生發(fā)現(xiàn)圖

8、2僅僅是∠ACB與∠AOB一種特殊的位置關(guān)系，而圖3和圖4卻是一般情況，需要對此進(jìn)行證明，從而讓學(xué)生明白這樣得到的結(jié)論才是可信的。 </p><p>　　可以看到，通過實驗加以檢驗，不但為學(xué)生提供了檢驗猜想的方法，而且有利于學(xué)生對猜想進(jìn)行評價、批判，發(fā)現(xiàn)猜想的不足，對猜想進(jìn)行調(diào)整。由于驗證的結(jié)果就發(fā)生在眼前，會讓猜想變得更加真實，在此基礎(chǔ)上得到的結(jié)論學(xué)生會深信不疑，也印象深刻。 </p><p

9、>　　三、實驗教學(xué)，有助于學(xué)生找到解決問題的途徑 </p><p>　　數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，學(xué)生解題常常會因找不到突破口而困惑，即處于“瓶頸”。此時，通過實驗教學(xué)，可以啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生通過數(shù)學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)規(guī)律，獲得解題途徑。 </p><p>　　例如，將一張正方形紙片沿一對角線對折后，得到一個等腰直角三角形，再沿底邊上的高線對折，把得到的圖形（如圖5）沿虛線剪開，打開陰影部分并鋪平，此圖形有_

10、________條對稱軸。 </p><p>　　初看圖很多同學(xué)不知怎么解，其實只要用一張紙片實驗一下，就可以清楚地發(fā)現(xiàn)所平鋪后的平面圖形的形狀。這樣讓學(xué)生親身經(jīng)歷了知識的形成與應(yīng)用過程，搞清了一個數(shù)學(xué)問題，使學(xué)生感受數(shù)學(xué)創(chuàng)造的樂趣，增強了學(xué)好數(shù)學(xué)的信心。 </p><p>　　四、實驗教學(xué)，有助于深化學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識 </p><p>　　應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問

11、題，是數(shù)學(xué)教學(xué)的出發(fā)點和歸宿。發(fā)展學(xué)生的應(yīng)用意識是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)之一。 通過數(shù)學(xué)教學(xué)，幫助學(xué)生樹立數(shù)學(xué)應(yīng)用意識是素質(zhì)教育的一項重要任務(wù)。這就要求教師必須創(chuàng)設(shè)一種實驗環(huán)境，使學(xué)生能受到必要的數(shù)學(xué)應(yīng)用的實際訓(xùn)練，否則強調(diào)應(yīng)用意識就成為一句空話。 </p><p>　　例如，在學(xué)了一些相關(guān)知識后，可讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識設(shè)計一些作圖工具或測量儀器，如制作丁字尺找圓心、制作勾股計算尺等；或讓學(xué)生制作一些數(shù)學(xué)模型，如長方體

12、、正三棱柱（錐）等模型；或讓學(xué)生設(shè)計方案并解決“不過河測河寬”、“測操場上旗桿的高度”等問題。 </p><p>　　這些問題牽涉到的數(shù)學(xué)知識雖然比較簡單，但在實際操作中學(xué)生仍會遇到一些困難。通過教師的指導(dǎo)，讓理論的數(shù)學(xué)成為實踐的數(shù)學(xué)，使學(xué)生體會到生活實踐中也有豐富的數(shù)學(xué)知識，從而形成應(yīng)用意識、創(chuàng)新意識，達(dá)到素質(zhì)教育的目的。 </p><p>　　五、實驗教學(xué)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力 &

13、lt;/p><p>　　余文森教授曾經(jīng)指出：結(jié)論與過程的關(guān)系是教學(xué)過程中面臨的一對十分重要的關(guān)系。有時“過程”比“結(jié)論”更具有意義：它能喚起探索與創(chuàng)造的歡樂，激發(fā)認(rèn)知興趣和學(xué)習(xí)動機；它能展現(xiàn)思路和方法，教人怎樣學(xué)習(xí)，它能幫助我們提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。 </p><p>　　例如，在“四邊形的內(nèi)角和”教學(xué)時，可先讓學(xué)生準(zhǔn)備了幾張形狀不同的四邊形紙片，然后讓學(xué)生觀察四邊形內(nèi)角和是不是一個定值。如果不

14、是，請說明理由；如果是，請設(shè)計一個數(shù)學(xué)實驗來檢驗。學(xué)生們通過積極思維，動手操作，設(shè)計出四種檢驗的方法：一是分別撕下每個內(nèi)角，將它們的頂點拼在一起；二是直接將四邊形的四個內(nèi)角分割在兩個三角形中；三是把四邊形分割成四個三角形；四是在四邊形一邊上取一點，連結(jié)另兩個頂點，分割成三個三角形。當(dāng)然僅僅通過實驗還是不夠的，教師再引導(dǎo)學(xué)生從問題出發(fā)，通過觀察，運用歸納、類比等方法得出猜想，最后仍用實驗加以驗證。 </p><p>

15、;　　學(xué)生在實驗時，要像一個小數(shù)學(xué)家那樣參與到問題的探索解決的過程中來，通過認(rèn)真觀察、大膽猜想、實驗驗證、理論證明，最后得出科學(xué)的結(jié)論。在這樣的學(xué)習(xí)中，學(xué)生就會逐漸地從學(xué)會走向會學(xué)，從傳承走向創(chuàng)新。 </p><p>　　一位教育家說過這樣一段充滿教育智慧的話：“我聽見了，就忘記了；我看過了，就領(lǐng)會了；我做過了，就理解了！”在新課程實施的過程中，我們要根據(jù)《課標(biāo)》的要求設(shè)計出符合新課程理念的數(shù)學(xué)實驗，幫助學(xué)生領(lǐng)會

16、和理解數(shù)學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生動手實踐、自主探究、合作交流的能力；同時作為教師要注重實物媒體與現(xiàn)代教育技術(shù)在實驗中的作用，不斷探索和創(chuàng)新實驗的形式，設(shè)計出更多更好的數(shù)學(xué)實驗。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 陳耀忠.對數(shù)學(xué)實驗教學(xué)價值的思考[J].數(shù)學(xué)教學(xué)通汛，2003（6） </p><p>　　[2]