初中数学实验课的教学设计及操作研究
绝世美人儿
684次浏览
2021年01月30日 01:13
最佳经验
本文由作者推荐
大学总结-天使英文
初中数学实验课的教学设计及操作研究
上海市应昌期围棋学校
陈骋
提起实验，无论是中学生还中大学生都会本能地想到物理 实验、化学实验和生物实验；说数学实验，他们都
会表现出茫然和困惑。那么，什么是数学实验，为什么 要开设（做）数学实验呢？数学实验是高等数学教育改革
的产物。而在中学，数学教育所面临的形势和存 在的问题同在大学的情形是基本一致的，它们的主要差异表现为
中学生的知识面较窄、浓度较浅。这样， 中学开设数学实验在实验课题的选择上必须符合中学生的认知特点。马
克思也曾说过：
“
一门科学，只有当它成功的运用数学时，才能达到真正完善的地步
”
。无怪乎许多科学家认为 对
科学的分类应改为自然科学、社会科学、数学和哲学，即把数学从自然科学中剥离出来，认为数学和哲 学都是自
然科学和社会科学的基础。这些都预示着数学的地位已发生着巨大的变化。中科院院士吴文俊在 《数学教育不能
培养数学家的要求出发》一文中指出：任何数学都要讲逻辑推理，但这只是问题的一个方 面，更重要的是用数学
去解决问题，解决日常生活中、其他学科中出现的数学问题。学校给的题目都是有 答案的，已知什么，求证什么
都清楚的，题目也一定是做得出的，但是将来到了社会上，所面对的问题大 都是预选不知道答案的，甚至不知道
是否会有答案，这就要求培养学生的创造能力，学会处理各种实际数 学总是的方法。
数学作为一门应用广泛的科学，在教学中必须重视数学思想方法的形成。数学 思想方法划分为一般科学思想
方法和数学中特有的思想方法，其中一般科学思想方法是基础。我们可以把 与学生数学认知结构形成有关的教学
实验都构建为数学实验，由于初中数学的研究对象是数量关系和空间 形式，这就界定了其使用之素材与实验工具
的范围。全日制义务教育《数学课程标准（实验稿）
》数学思考的第四条“经历观察、实验、猜想、证明等数学
活动过程，发展合情推理能力和初步的演绎推 理能力，能有条理地、清晰地阐述自己的观点”初中教育处于基础
教育的地位，这决定了数学在素质教育 里如果要成为学生科学素养的核心，必须从一般科学思想方法的猜想和实
验出发逐步建立数量关系和空间 形式，数学实验的科学性和技术性才能准确地得以体现，它既是建立在现代数学
思想方法实际发展的基础 上，又能够在教学过程中坚持学生主体与客观性的统一。
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，最后获得概念、
理解或解决问题的一种教学过程 。在这过程中，教师通过提问引导和启发学生学习研究数学问题的方法。在数学
教学实验中教师仍然处于 主导的地位，而学生则处于主动学习的地位。
根据一年来的数学实验在教学实践中的尝试，通 过有关的案例分析，就如何更好地开展数学实验，谈我们的
如下看法：
1
、数学实验一般是以问题为载体来实施的。
为了增强学生运用数学实验解 决实际问题的能力，我们可给出一些小课题让学生独立实验，通过这些数学实
验的实际操作，学生可逐步 掌握数学验的方法，由于我们是以问题为载体来开展数学实验的，从而提高了学生做
数学实验的兴趣，克 服了为了数学实验而实验的问题，体现了探究性学习的特点。
2
、数学实验应呈开放学习的态势。
由于解决问题的实验方法，呈现了相当 的开放性，有些学生（或组）同时设计了几种不同的方法，并指出各
种方法的优劣，体现了学生所具有的 极大创新思维的潜力。这种情况由于和长期以考试为中心而使学生易形成一
种思维定势
“
所有问题都有答案且只有一个标准答案。
”
不同，学生没有了思想上的束缚，完全可以在他的 研究实
验领域内自由的驰骋，充分发挥他的想像力。这种开放的、自由地进行数学实验操作，正是学生灵 感火花、创新
精神产生的前提条件。
3
、数学实验应当更能体现学生的“做”数学。
多做数学习题是学好数学的 有效途径，这是部分数学老师指导学生更好应试的“经验之谈”
，多少有点应试
教育的味道，而 数学实验中的“做”
，则主要是要求学生多动手、多上机，在老师指导下探索建立模型解决问题
的方法，在失败和成功中获得真知。数学中的很多问题和概念是可以由“做”数学实验来帮助加深理解的。
4
、开展数学实验应当重视结果，但更应注重数学实验的过程和学生在实验过程中的感受和 体验。
在初中里就让学生接触到数学实验，让他们通过自己选取课题，收集信息和数据，建立 数学模型，通过数学
实验解决问题，发现规律。真正地感受一下科学研究的全过程，对他们今后的发展将 产生巨大影响。
学生通过特定的数学实验，可以直观地了解非常抽象的数学内容，了解它的应 用背景，化枯燥为有趣，这个
过程会增加学习数学的兴趣；在实验的过程中也会遇到挫折和失败，这会使 学生体会到研究的艰辛；让他们以小
组合作方式来做实验，可以培养他们的团队合作精神和人际交往能力 ；在数学实验中，学生会充分结合自己已有
的知识，数学的和人文科学的来解决正在研究的问题，知识在 他们眼里不再是相孤立的，而是相互间密不可分的
关系，让学生通过数学实验获得上述感受和体验，正是 开展数学实验的主要目的。
数学实验教学必须在一定的环境下进行并包含体现科学实验的一些要素：
1
、数学实验环境应能清晰地表达所研究的数学问题这种表达要符合数学的有关的约定。
2、数学实验环境应能迅速地提供大量有关数学概念和规则的正例，以帮助学生形成概念和掌握规则。
3
、实验条件或原始参数可（在一定范围内）任意设定，以探究、发现它们对结果的影响，探究 和发现它们之间
的相互关系。而实验过程的中间数据和最终数据是可以测量的，在实验的动态过程中，测 量数据的变化能即时得
到反应，即具有实时反馈或同步互动的功能。
4
、实验过程中可以随时添加某些可操控的数学元素，以帮助解决问题的探究。
5
、实验通常是由学生直接操作的，而不是
“
眼看手勿动
”
只能 观看的。
6
、数学实验教学采取启发式、探究式和发现式的教学法。教师通过启发式 提问，在学生实验过程中起引导、辅
导和帮助学习学习的作用。
7
、与其它学科实验一样，学生实验前需要预习，实验后要完成实验报告。
数学科学的一个重要特点是它严格的推量和证明。
而实验和测量总存在误差，
因而实验决不能代 替逻辑证明，
但是逻辑证明的方法可以由实验发现。数学实验只能提出一些猜想或假设，演绎能力的训练 、逻辑推理能力的训
练以及逻辑证明程序和方法的学习，还需通过实验以外的课堂教学进行。数学实验教 学只是数学教学的一个重要
方式，决不要以实验教学代替演绎、推理、证明和练习的教学。
通过研究，我认为数学实验至少具有以下几个作用：
1
、激发兴趣的功能。
如教
“
轴对称图形
”时，组织学生进行折纸、剪纸实验，学生能折、剪出多种多样的美丽的对称图形，看着自
己的作品， 学生往往会产生一种喜悦的心情，富有成就感，进而产生强烈的求知欲，从而起到激发兴趣的作用。
2
、激发学生创新思维的源泉。
数学理论的抽象性，通常都有某种
“
直观
”
的想法为背景，作为教师，就应该通过数学实验，把这种直观的背
景 显现出来，帮助学生抓住其本质，了解它的变形和发展及与其它问题的联系。
例如，你能把一 张三角形纸片剪成两个三角形，使它们恰好相似吗？教师就可通过实验
——
剪纸活动，使学生领悟其本质。
以一个贴近学生生活的问题引入，
激发学生的学习兴趣。
问题引发 学生两点思考：
一是能不能剪；