例談數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

次仁頓珠

摘 要： 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚴箤W(xué)生順利進(jìn)行數(shù)學(xué)化并實(shí)現(xiàn)再創(chuàng)造，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以借助現(xiàn)代技術(shù)和手段設(shè)計(jì)出“再創(chuàng)造”的教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過(guò)程似乎置身于一個(gè)“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室”中。學(xué)生可以觀(guān)察并嘗試錯(cuò)誤，可以進(jìn)行發(fā)現(xiàn)并做出猜想；也可以做實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行測(cè)量、分類(lèi)；或是設(shè)計(jì)算法，通過(guò)運(yùn)算檢驗(yàn)；或是提出假說(shuō)，借助邏輯推理加以證明，或提出反例予以否定，等等。

關(guān)鍵詞： 實(shí)驗(yàn)方法 初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué) 教學(xué)優(yōu)勢(shì)

在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中恰當(dāng)?shù)匾霐?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有以下優(yōu)勢(shì)。

1.讓自然實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)入課堂，有助于激發(fā)學(xué)生興趣

例如：初一“等式性質(zhì)”的導(dǎo)出，教材安排了天平的實(shí)驗(yàn)。這樣的內(nèi)容，教師應(yīng)充分理解教材編寫(xiě)的意圖，切不可貪圖簡(jiǎn)單，只用投影片講解，而放棄把天平帶入課堂。因?yàn)槌跻粚W(xué)生對(duì)天平感覺(jué)新奇，必然會(huì)產(chǎn)生濃厚的興趣，所以集中了學(xué)生的有意注意，更重要的是讓學(xué)生較生動(dòng)、具體地體驗(yàn)等式性質(zhì)的“來(lái)歷”。然后把它抽象成為數(shù)學(xué)知識(shí)，學(xué)生并不感覺(jué)陌生，還似乎遇見(jiàn)了經(jīng)過(guò)另一番包裝后的老朋友一樣，親切依然。

2.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于學(xué)生加深對(duì)概念的理解

新理念就要求教師在概念教學(xué)中注重知識(shí)的生成，引導(dǎo)學(xué)生從已有的知識(shí)背景和活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，提供大量操作、思考與交流的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生經(jīng)歷觀(guān)察、實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)、推理、交流與反思等過(guò)程，進(jìn)而在增加感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生形成數(shù)學(xué)概念。

例如在學(xué)習(xí)《相似的圖形》一章中，新教材圖形與變換是數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中“空間與圖形”領(lǐng)域的一個(gè)主要內(nèi)容，努力體現(xiàn)運(yùn)動(dòng)變換的理念和思想?！镀揭婆c旋轉(zhuǎn)》這章就強(qiáng)調(diào)學(xué)生經(jīng)歷探索平移、旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)和圖案設(shè)計(jì)等實(shí)踐活動(dòng)，通過(guò)大量的試一試、做一做、想一想等實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，盡可能多地讓學(xué)生主動(dòng)參與，親自動(dòng)手操作，拓寬學(xué)生的思考與探索空間，從而更真切地理解概念。

3.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)原理

新理念提倡重視過(guò)程教學(xué)，在揭示知識(shí)生成規(guī)律上，讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，自己發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)原理，從而理解更深刻。如《幾種特殊的平行四邊形》一課，通過(guò)實(shí)驗(yàn)：同學(xué)們，你們能否利用你手中的矩形白紙裁出一個(gè)正方形？請(qǐng)你把剛才所做的實(shí)驗(yàn)圖形表示出來(lái)，然后與學(xué)習(xí)小組的同學(xué)交流矩形與正方形之間的關(guān)系。先請(qǐng)學(xué)生演示說(shuō)明，教師再用多媒體演示。得出正方形的一種識(shí)別方法：有一組鄰邊相等的矩形是正方形。教師通過(guò)啟發(fā)引導(dǎo)小組討論探究得到數(shù)學(xué)原理。并同樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出正方形的另一種識(shí)別方法，并為最終得出并理解正方形的特征奠定基礎(chǔ)。

4.精心設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

如果我們?cè)诮虒W(xué)中直截了當(dāng)?shù)亟o出數(shù)學(xué)結(jié)論，學(xué)生就會(huì)感到乏味，提不起興趣，因?yàn)檫@僅僅是灌裝知識(shí)，抹殺了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。如果在教學(xué)中剪輯一些發(fā)現(xiàn)者的經(jīng)歷，讓學(xué)生重復(fù)再現(xiàn)，其結(jié)果是學(xué)生好像自己發(fā)現(xiàn)結(jié)論那樣興奮。

例如：在“三角形三邊關(guān)系”一課學(xué)習(xí)時(shí)，課前先請(qǐng)同學(xué)準(zhǔn)備三根細(xì)竹條和一把剪刀，先讓學(xué)生首尾順次連接圍成一個(gè)三角形，教師可在投影儀上同步進(jìn)行指導(dǎo)性操作。設(shè)問(wèn)：是否任意長(zhǎng)度的三條線(xiàn)段都能首尾順次連接組成一個(gè)三角形？接著請(qǐng)同學(xué)各自量出三角形三條邊的長(zhǎng)度，并記錄下來(lái)，然后把最短的邊剪去一小段，再去圍三角形，觀(guān)察會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？測(cè)量三邊并記錄，再剪去一小段，觀(guān)察又會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？再測(cè)量記錄，這樣重復(fù)到不能組成三角形為止。根據(jù)實(shí)驗(yàn)和記錄，教師可引導(dǎo)學(xué)生思路：三邊長(zhǎng)度（數(shù)）的變化是怎樣影響三角形（形）的變化的，在教師的誘導(dǎo)下，大部分同學(xué)會(huì)很自然地導(dǎo)出“三角形任何兩邊之和大于第三邊”的三角形三邊關(guān)系。最后讓學(xué)生口算驗(yàn)證自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，初步鞏固實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

5.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與熱情，大面積提高教學(xué)質(zhì)量

初中數(shù)學(xué)課本說(shuō)明指出：初一幾何從實(shí)驗(yàn)幾何開(kāi)始，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣、放低起點(diǎn)、增加臺(tái)階，會(huì)使用刻度尺、量角器和圓規(guī)等進(jìn)行畫(huà)圖，測(cè)量并計(jì)算和猜測(cè)，引導(dǎo)學(xué)生自然地接受幾何知識(shí)，逐步引導(dǎo)幾何論證方法，有計(jì)劃地從形象思維到邏輯思維的過(guò)程。這樣的要求，給調(diào)動(dòng)全體同學(xué)的學(xué)習(xí)主觀(guān)能動(dòng)性提供了方法。

例如：在學(xué)習(xí)“三角形平分線(xiàn)、中線(xiàn)和垂線(xiàn)”時(shí)，可先請(qǐng)同學(xué)任意畫(huà)一個(gè)三角形然后剪下來(lái)，并設(shè)法用一支筆的筆尖把這個(gè)三角形支撐起來(lái)，使它處于平衡狀態(tài)，絕大部分同學(xué)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，然后教師示范并一次成功，同學(xué)們必定驚訝不已，急于了解究竟，然后導(dǎo)出新課。在講完中線(xiàn)后，也請(qǐng)同學(xué)一次成功把它支撐起來(lái)，若不成功則尋找原因。對(duì)于這一節(jié)課的教學(xué)我認(rèn)為可適當(dāng)改變教材編排次序，先講三角形中線(xiàn)，以激發(fā)學(xué)生興趣，同時(shí)與物理上的重心相聯(lián)系，借助實(shí)驗(yàn)操作加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的感受。在學(xué)生興奮的前提下再導(dǎo)出三角形的三條角平分線(xiàn)和三條垂線(xiàn)，類(lèi)比發(fā)現(xiàn)三角形的三條角平分線(xiàn)和三條垂線(xiàn)也交于一點(diǎn)，這樣可理性地指導(dǎo)學(xué)生作圖的正確性。

6.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于突破課堂教學(xué)中的難點(diǎn)

對(duì)于教學(xué)中的一些疑難點(diǎn)，如果不借助于一定的實(shí)驗(yàn)手段，就不能調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的積極性，也很難達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)。例如，在初一數(shù)學(xué)“質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)用題”的教學(xué)中，由于學(xué)生缺乏自然科學(xué)中的有關(guān)知識(shí)，很難理解這點(diǎn)內(nèi)容。這時(shí)，教師可借助實(shí)驗(yàn)的方法解決這一問(wèn)題。先讓每個(gè)學(xué)生準(zhǔn)備一水杯和二份50g鹽。教師在講清質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念的基礎(chǔ)上開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)。教師用量杯給每個(gè)學(xué)生倒200g水，然后讓學(xué)生把50g鹽加入水中，這樣這杯鹽水就有250g。那么鹽水中鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？學(xué)生就自然地回答出。讓學(xué)生嘗嘗咸味，感受一下。然后再把剩下的50g鹽加入鹽水杯中，這時(shí)鹽水的鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)雙是多少？學(xué)生也能回答出。再讓學(xué)生嘗嘗咸味，學(xué)生發(fā)現(xiàn)鹽水比原來(lái)咸多了（鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大）。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生獲得了深刻的感性認(rèn)識(shí)，然后教師通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)分析、概括、推理、判斷，使學(xué)生的認(rèn)識(shí)上升到理性的高度，這樣處理遠(yuǎn)比教師空洞的說(shuō)教效果要好。

此外，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于培養(yǎng)學(xué)生的唯物辯證觀(guān)，培養(yǎng)學(xué)生良好的觀(guān)察能力、數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度等。