Question

浅析如何在初中数学教学中优化实验教学

Answer 1

数学实验教学是数学教学的一条全新的思路，是一种十分有效的再创造式数学教学方法。数学实验教学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，体验再现数学发现和创新的一个历程，使得所学的知识真正内化为自身的知识结构。它为学生提供了主体参与、积极探索、大胆实践、勇于创新的操作平台。
关键词：数学实验教学 动手操作 探究能力 信息技术
数学实验教学是再现数学发现过程的有效途径，它为学生提供了主体参与、积极探索、大胆实践、勇于创新的操作平台，提供了一条解决数学问题的新视野。
《数学课程标准》指出：“学生的数学学习内容应当是现实的，有意义的，富有挑战性的，这些内容要有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动。”数学实验教学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，让学生体验再现数学发现和创新的一个历程。下面就自已在数学实验教学中的具体作法，谈一点体验。
一、注重数学实验教学过程，引领学生体会实验程序的完整性
数学实验对初中生上课时注意力易分散、好动的特点，采用外显性的认知活动，教师应有效地引导学生积极参与并体会实验的完整性。通过实验过程的操作，培养学生敢于面对数学实验中的困难，并有独立克服困难和运用知识解决问题的成功体验。活动的开展一般需要有设计、准备、实验、小结四个环节：
（1）设计。教师根据学生原有的认知水平和认知目标，根据情况调节需要，明确需要有何种行为变化，从而设计或选择适宜的数学实验。
（2）准备。教师在做好相应的教具、学具的基础上，对学生阐明活动的内容、目的和组织形式，营造问题情境，激发学生的兴趣。
（3）实验。师生共同开展数学实验，完成知识的发生过程或思维的暴露过程。教师要及时深入地了解数学实验中认知和情境方面的信息，进行必要的帮助、启发和激励。
（4）小结。教师对学生通过数学实验所取得的认识，进行抽象概括或进行小组交流，形成实验报告。
如探索"线段重心"的实验，探索方式为小组合作：
程序一、先猜测几何图形重心的位置，然后用外形的规则，密度均匀的物体操作实验，最后规纳结论。
程序二、先利用已发现的结论确定几何图形的重心的位置，再用物体实验验证。
具体实验过程：？用一支铅笔顶住一根木条，找到木条的平衡点；
？用刻度尺量出平衡点的位置；
？再用另外的木条重复上面的？？的活动。
根据以上活动，归纳出线段重心的位置：线段的重心就是线段的中点。实际上，线段重心的确定实验难度不大，主要让学生体会实验的程序及步骤的完整性，简单规则的几何图形重心探索实验，让学生体验成功的喜悦，并为后面的探索、分析、归纳做好铺垫。
二、注重数学实验教学的实效性，培养学生的探究能力
新课标指出，自主探究、动手实验、合作交流应成为学生的主要学习方式，在教学中，教师应引导学生积极、主动地从事观察、实验、操作、推理与交流等数学活动，从而使学生形成自已对数学知识的理解和有效的学习策略，避免流于形式。
如在探究“圆和圆的位置关系”时，学生在前面已经学习了点与圆的位置关系，直线与圆的位置关系，已获得了探究此类问题的方法，因此可让学生动手操作，在两张透明的纸上画两个不同的圆，把两张纸叠合在一起，固定其中一张而移动另一张，让学生在实验过程中，去发现两圆存在的不同位置关系，并完成教师课前设计好的表格等活动，再播放用FLASH制作的圆与圆相对运动的课件，效果非常好，激发了学生的学习兴趣，加深了学生对圆与圆位置关系的理解，在这里，把圆与圆的位置关系制成动态的图形，让学生在圆的动态变化中去发现其中的数量关系.这对于增强直观性，帮助学生发现数学规律是很有益处的。借助上面的活动，既培养了学生的动手实践、观察分析的能力，又培养了学生合作探究的能力。
三、注重信息技术与数学实验教学的整合
利用信息技术开展初中数学实验教学，可以形象直观地揭示数形关系，模拟数学知识的发生过程，为学生提供交互式的学习环境，从而引导学生亲自参与到数学问题的探索和解决之中。
如函数图象的形成、图形的变换、方程解的几何意义等，都可以利用信息技术的直观演示功能，运用动画模拟将抽象的数学知识直观形象、变化有序地展示在学生面前。它也可帮助学生验证和发现数学规律，如在探究等腰三角形的性质时，我让学生利用“几何画板”先任意作一个等腰三角形，画出它的中线、高线和角平分线，并测量出三者的长度；然后拖动点，观察腰的长度发生变化时，三条线段的位置所发生的变化；最后学生很直观地就会发现、互相重合，进而启发学生从实验结果中去寻找等腰三角形的“三线合一”的性质。在这一教学活动中，教师只是给学生提供了一个问题背景，而让学生自己动手实验、观察、比较、验证、归纳结论，亲历数学知识的发现过程，从而使等腰三角形“三线合一”的性质很自然地纳入到学生已有的知识结构中。
总之，学生在实验情境中的“做”中学，有助于知识生成使用过程，有助于问题发现、解决、引伸、变换等过程的实验模拟和探索。让我们合理运用实验教学，充分发挥其作用，倡导学生主动参与、交流、合作、探究等多种学习活动，改进学习方式，使学生真正成为学习的主人。从小培养学生科学的研究态度，拓展思路，形成创新意识。