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实验教学在初中数学中的应用

发表时间：2021/6/18 来源：《中小学教育》2021年8月1期作者：白红琼

[导读] 近年来，随着新课程改革的逐步深入，初中数学教材中融入了更多的数学实验，单独设置“数学实验室”栏目，把数学实验置于更加重要的位置。因此，初中数学教师应当抓住数学实验教学契机，探索有效的数学实验教学组织安排和实施策略，借助数学实验培养学生的数学思维，使学生形成良好的思维品质，更加高效地学习数学知识。基于此，本文以实验教学在初中数学中的应用展开研究，以供参考。

白红琼云南省玉溪市红塔区高仓中学 653100
摘要：近年来，随着新课程改革的逐步深入，初中数学教材中融入了更多的数学实验，单独设置“数学实验室”栏目，把数学实验置于更加重要的位置。因此，初中数学教师应当抓住数学实验教学契机，探索有效的数学实验教学组织安排和实施策略，借助数学实验培养学生的数学思维，使学生形成良好的思维品质，更加高效地学习数学知识。基于此，本文以实验教学在初中数学中的应用展开研究，以供参考。
关键词：实验教学；初中数学；应用
中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1001-2982 （2021）8-113-01

        引言
        随着教育事业的不断深化，要求初中数学教师顺应时代改革，不断改善自身的教学理念，对提高学生的数学核心素养具有发展意义。众所周知，数学具有逻辑性、抽象性等特点，对于初中学生群体来说，这是课程学习的难点障碍。因此，教师在初中数学的教学过程中，引入实验教学，可以使得学生对数学知识有着更为直观的认识，深刻掌握问题的本质，有助于学生的数学思路得到延伸。因此，教师要充分发掘数学实验的育人功能，帮助学生的数学学习能力得到显著提升。
        一、激活学生兴趣，引入实验教学
        在初中数学的教学过程中，部分教师依旧是采取传统的教学模式，忽视了学生的主体地位，使得学生课堂学习的积极性得不到提升，从而影响整体的课堂教学效率。因此，教师要在传统教学模式的基础上做出改进，更新自身的教学理念以及教学模式，让每一个学生都能够成为课堂学习的主人公，提高学生的积极性，为学生创建一个轻松、和谐的学习氛围，促使学生的学习兴趣得到提升。例如，在 “二元一次方程组”教学过程中，教师就可以为学生介绍“鸡兔同笼”的经典数学问题：假设在一个笼子当中有若干只兔子和若干只鸡，现在已知一共有鸡头和兔头共12个，鸡脚与兔脚共32只，请问鸡和兔子分别多少只？这样的问题趣味性比较浓厚，学生可以积极参与到问题求解当中来，利用二元一次方程组求解方法，假设鸡的数量为x，兔子的数量为y，根据题中给出的条件可以列出方程：x+y=12、2x+4y=32，从而求得x=8，y=4，也就是笼子中有8只鸡和4只兔子。这样的实验探究模式让学生对二元一次方程的运用技巧有了更加深刻的认知，同时也告诉学生如何将抽象难懂的数学知识转化为能够解决实际问题的工具。
        二、制作学具、教具进行实验教学
        在初中数学的教学过程中，利用制作模型进行实验教学是最形象直观的，同时也符合初中生的年龄特征。例如，在《等腰三角形的性质》教学过程中，教师就不能简单地、空洞地“说教”，而应给学生提供相应的纸张，引导学生通过折纸、剪纸制作等腰三角形。在此基础上，教师可以让学生议一议、说一说，探讨等腰三角形有哪些特征，学生基本上都能从等腰三角形的边、角入手进行探讨。接着，教师引导学生将等腰三角形对折，让两腰完全重合，对折后，引导学生讨论：这条折痕可能是等腰三角形的什么？学生发现了这条折痕就是等腰三角形的中线、顶角的平分线、底边上的高。至此，学生可以直观地认识到等腰三角形“三线合一”的性质。

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同时，由于等腰三角形沿着高、中线、顶角的平分线所在的直线对折，两腰能完全重合，从而引出等腰三角形的轴对称性。在此基础上，引出问题，沿着底角的平分线对折会引出什么结论？有学生发现有的等腰三角形的折痕两侧不能完全重合，有的却能够完全重合。通过比较，学生认识到了特殊的等腰三角形—等边三角形。学生思维的发展离不开具体事物的支持，离不开直观形象和动手操作。教学实践也证明，动手实验操作能促进思维的活动，动作的内化。因此，在初中数学的教学过程中引入实验教学，让学生在实践操作中对数学知识学习更为熟练掌握，可以有效地促进学生认知的发展、能力的提高。
        三、以增强学生创新思维设计数学实验
        创新思维是人类发展的重要能力，也是学生数学核心素养之一。例如，在开展《等腰三角形性质》教学活动时，教师要求学生推导等腰三角形性质，以数学实验形式呈现，提供一些直角三角形、等腰三角形的纸片，提问学生:“同学们想一想要用什么方法通过折叠1次手中的等腰三角形纸片，就能得到两个全等的直角三角形?”这样就能催生学生的实验，激发其创新思维。有的学生依据“两个底角相等原理”尝试折叠，其他学生根据“对称原理”进行折叠．通过动手折叠和动脑思考，可以产生很多数学猜想，如“等腰三角形两个底角相等，沿着边长中线折叠可以得到两个相同的直角三角形”、“等腰三角形底边上的高或角平分线属于对称轴，沿着角平分线折叠也可得到两个相等的直角三角形”，三角形底边上的高可以形成两个直角，沿着底边上的高折叠就能得到两个相同的直角三角形。这时，学生就能理解等腰三角形的底边上的高、中线和顶角平分线三线合一的性质。这样一来，学生能通过实验过程增强创新思维，学会从新的角度思考问题，提出不同的猜想。
        四、通过实验，培养学生的推理思维
        数学学科的逻辑性强，很多数学概念、数学公式、数学法则、解题方法都是在数学推理中发现规律而逐渐形成的，这就要求学生具备数学推理思维。例如，在教学“多边形内角和”这一节时，教师可以通过数学实验引导学生推导多边形内角和的数学公式，借助这一过程培养学生的推理思维。具体来说，教师可以提出“怎么求多边形内角和，它和什么有关系”的问题，因为学生已经学过三角形、四边形等图形的相关知识，所以他们经过短暂思考和相互讨论，很快就会发现“图形形状由其边数和顶点数决定，如三角形有三条边和三个顶角，其内角和是180°；四边形有四条边和四个顶角，其内角和是360°……”由此类推，进而发现多边形内角和的基本规律，得到了计算公式。通过这样的过程，学生利用过往所学知识推导出多边形内角和计算公式，既理解了理论知识，又发展了推理思维。
        结束语
        综上所述，在初中数学教学中，教师要充分发掘数学实验的育人功能，拓展数学实验的育人价值，敞亮数学实验的育人路径，以数学实验作为学生数学学习的媒介、载体，使得学生在实验学习的过程中深刻感知数学知识内容的本质，有效地提升学生的数学学习能力，促使学生的数学核心素养得以强化。
参考文献
[1]朱芸.初中数学实验教学的设计与实践[J].新智慧,2020(35):69-70.
[2]王登迎.新时代背景下将数学实验融入初中数学课堂的尝试[J].中学数学,2020(14):90-91.
[3]袁丽华.数学实验在初中数学教学中的应用分析[J].数理化学习(教研版),2020(03):37-38.