数学实验引领师生共成长

时间：2024-05-10

江苏省苏州市吴中区临湖第一中学顾政伟

数学课程标准中提出了“基本活动经验”的新目标，指出“学生应当有足够的时间和空间经历观察、实验、猜想、计算、推理、验证等活动过程”，明确动手实践也是学习数学的一种重要方式。可是在教学过程中，教师往往因循守旧，倾向知识的传授，而学生被动学习，缺乏主动性。因此，结合教学内容恰当地运用实验手册，可以让学生改变数学枯燥的观念，培养学习数学的兴趣和能力，提高课堂效率。

一、把握重点，突破难点

由于数学知识具有较强的抽象性，在中学阶段，学生的思维能力还不完善，正确理解并灵活运用数学概念对学生来说是一个难点。在传统的数学课堂中，教师往往采取记忆理解的方法来讲解数学概念，死记硬背和机械记忆，注重形式化的结果，而忽视了观察、操作、探究和归纳的过程，使得学生没有真正理解概念的本质，从而不能灵活运用数学知识解决问题。因此，应在教学过程中巧妙地穿插数学实验，帮助学生直观地理解概念，帮助学生构建起完整的知识体系。例如，在认识无理数的时候，在数轴上表示面积为2的正方形的边长所对应的点，设计两个边长为1个单位长度的正方形，分别沿对角线剪开，把得到的4个等腰直角三角形拼成1个大正方形，将这个大正方形的边长在数轴上表示出来；也可以在数轴上表示圆周率π所对应的点，设计一个直径为1个单位长度的圆形纸片，此时圆形纸片周长为π，将圆上的点A放置在数轴上的原点处，再将圆形纸片沿数轴滚动1周，就可以把无理数π在数轴上表示出来。通过数学实验使抽象的无理数变得看得见、摸得着，便于学生更好地理解概念。

二、培养兴趣，建立自信

数学与生活紧密相连，生活中处处有数学的影子，可是在不少学生眼中，数学是枯燥无味的，学习的数学知识和现实世界是联系不起来的。传统的课堂教学模式灌输概念和公式，学生变成了解题的机器，缺少知识的产生和形成过程，课堂就会变得生硬无趣，同时消磨了他们学习数学的兴趣。如果在教学过程中用数学试验吸引他们的注意力，化抽象为具体，把理论知识转化为实际问题，将使学习变得生动有趣，学生愿意主动参与到学习过程中。例如，在学习三角形的三边关系时，仅仅通过老师的分析和归纳是显得苍白无力的。设计一些长度固定的硬纸条，选取其中的任意3根试搭三角形，观察能否搭成三角形并记录下三边长度。经历自主选择硬纸条、度量并判断能否搭成三角形的过程，比较长度，获得能否搭成三角形的数量关系，最后从特殊到一般进行归纳。通过实验使教学内容变得生动有趣且更容易接受，学生能够体会到知识的产生和形成过程，自然就不容易遗忘，也理解得更加深刻，数学实验由于起点低、易操作，也为更多后进生提供了展现自我的机会，通过亲身体验得出结果，享受发现问题、解决问题的快乐，增强他们的自信心，将注意力放在课堂上，提高学习兴趣。

三、引导思维，自主探究

数学实验使数学具有探索性，结果的多样性，在做实验中引发思考、归纳结论，锻炼思维，再将自己的成果展示出来，从而碰撞出智慧的火花。例如，在学习用字母表示数时，给学生3组按一定规律排列的数，找出规律，然后用含字母的式子表示第n个数；其次给出3组基本图形，找出其中的规律，并用字母表示出来。而找规律的方法可能有多种，通过观察、操作、填表和猜想等活动，将数学原理的探索过程体现出来，培养学生的符号意识，感悟由特殊到一般的归纳方法。通过设计好的实验步骤，让学生层层深入、自主探究，积累活动经验，找到解决问题的一般方法。从实验感知到归纳总结，使学生探究知识点并形成系统的认识，而且提高了学习能力。

四、鼓励合作，激发创新

数学实验是让学生在学习中亲自动手实践，对数学问题进行分析、思考并解决，在这个过程中，倡导学生主动参与、积极思考、大胆交流。在这个过程中既有教师的指导，更有学生之间的讨论与合作，学生不仅探索获得了知识技能，更渗透感染了数学思想，提高了合作能力和创造力。例如，在验证勾股定理时，通过小组合作拼图讨论、探索毕达哥拉斯证法，即通过所拼图形面积的不同计算方法建立等式来验证勾股定理，其次再通过不同的拼图活动探索其他的证明方法，得到证明勾股定理的不同思路与方法。在这个过程中，学生相互合作探讨，不仅能感受到数形结合思想，也体验了一题多解的过程，激发了创新力和想象力。