原创《初中数学课堂实验》
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【摘 要】数学实验是数学教学的重要组成部分,也是实施教学活动的一种重要形式,更是夯实学生基础、提高解题技能、积累活动经验、培养数学思维的一种有效方式.从借助数学实验引入数学知识、用演示实验培养学生创新思维、用自制教具增强数学实验效果等方面,对初中数学实验教学的有效开展进行研究.
【关键词】初中数学课堂实验浅析
中图分类号：G4文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2018.07.091
一、借助数学实验有效引入数学知识
课堂初始阶段,知识的引入非常重要.初中数学知识比较抽象,而且概念和定理较多,学生很难在短时间内理解和掌握,更不用说利用概念解决问题了.因此,教师只有帮助学生吃透知识本质,才有利于学生灵活运用所学知识来解决实际问题.如在教学“直线与圆的位置关系”时,可以先让学生提前准备一根线和一枚硬币,为做“圆从远处运动靠近这条线”的实验做好准备.通过观察实验、分析比较,学生能够很自然地总结归纳出直线与圆相交的特点,找出直线和圆的三种位置关系,有助于加深对知识的理解.学生经历数学实验之后,会提出很多实质性的问题,如垂线定理、等边三角形的性质、全等三角形的判定方法等.由此可见,在几何定理实验教学中,学生可以提出各种问题,加深对相关知识的探究.同样,在代数教学中,教师也可以利用公式让学生进行数学实验操作,引导学生发现问题、提出问题,提高学生自主解决问题的能力,帮助学生积累大量的实践操作活动经验.
二、利用演示实验培养学生创新思维
数学定理和概念都具有很强的抽象性.为了提高实验的成功率,教师一般应注重实验的直观性,能够化抽象为形象,将知识的背景及形成过程直观呈现出来,帮助学生抓住本质,理解知识的内涵.如教材中没有对“三角形内心、外心、重心”的存在性进行证明,没有呈现知识的产生原理,所以学生在作图过程中稍有不慎,就难以得出正确结论.为了帮助学生克服这一难题,教师可以引入折纸实验,帮助学生领悟知识本质.让每一位学生从纸上剪下一个任意△ABC,过A点折叠,使得AB落在AC上,此时得到一条折痕AD,发现AD能够平分∠BAC；再用同样的方法得出折痕BE和CF.这样一来,学生能够清楚地看到：三角形三个角的角平分线相交于一点,这一点就是三角形的内心.通过相似的方法,可以获得三角形的外心和重心；再通过进一步的启示,可以帮助学生找到三角形的垂心.这样的折纸实验有助于清晰阐述抽象的数学知识的内涵,促使学生更为深入地抓住事物本质,激发学生的创新思维,实现学生的全面发展.
三、通过自制教具增强数学实验效果
在教学“圆”这一部分时发现,由于圆的弦、弧、圆心角、弦心距之间的关系烦琐复杂,学生理解起来相对困难.教师可以利用方便面桶和图钉做成一个简易教具,便于直观演示,促进学生深入理解.具体制作方法：将一个面桶的底面朝上,用剪刀将另外一个面桶的侧面剪成条形,并做成两个圆心角、两条弦、两条弦心距；再用剪刀将底部的圆剪成两条弧形并涂上颜色；用图钉将其固定在面桶底部圆心位置,所有条状可以围绕图钉进行转动.然后可以演示：将两组量中的一组从初始位置转到重合位置.引导学生观察发现：“在同圆或等圆中,当两个圆心角相等时,它所对的弦、弧、弦心距也相等.”这样的呈现方式直观形象,与枯燥的说教比起来,可以取得更好的效果.数学教师还可以开动脑筋,自制简易圆规.因为普通圆规的铁针不易在黑板上固定,所以要想在黑板上画圆形非常吃力.为此,可以制作便于使用的圆规.具体制作方法：准备一个塑料大气压力钩、一个图钉、一根线绳；用图钉将绳子固定在大气压力钩的顶部,使其能够围绕图钉转动；然后在绳子上做好标记（以1厘米为单位）,在绳子末端系上一根橡皮筋,用来固定粉笔.画圆时,可以将压力钩粘在黑板上,这样就固定了圆心；再将粉笔用橡皮筋固定,这样就可以随意画出不同大小的圆形.
四、设计数学实验,巩固学生所学知识
著名心理学家皮亚杰曾经说过：“知识的构建是顺应的过程,外界的刺激反复地进行是顺应的前提条件.”可见,学习的最终目的是学以致用.很多学生虽然掌握了书本中的知识,但是应用起来还存在一定障碍.为了提高学生对知识的运用能力,帮助学生克服难点,教师需要在下节课时再对知识点进行整理和讲解.虽然有些学生理解了,但这种理解有可能是短暂的,并不是本质上的,过段时间就会忘记.因此,对于难以理解的内容,仅仅依靠教师的讲解和学生的思考,是难以取得理想的教学效果的.为了帮助学生更好地掌握知识,提高学生对知识点的应用能力,教师可以引入数学实验,让学生在操作实验的过程中加深对知识的理解和应用.
五、运用信息技术创新数学实验模式
传统的数学教学,采用师讲生听的教学模式,教师在台上滔滔不绝,而学生在台下昏昏欲睡,教学效率始终得不到有效提高[3].随着信息技术的发展,初中数学教学应充分利用多媒体信息技术,运用现代化技术手段设计生动有趣、丰富多彩的数学实验活动,通过外部刺激激发知识本质,对学生的视觉和听觉进行双重刺激,调动学生的积极性和主动性,让学生爱上数学,并灵活运用所学知识解决生活中的实际问题.如在解决“某等腰三角形周长为10cm,问此等腰三角形的底边长取值范围是多少”这一问题时,在传统教学中,教师一般在设计实验时取一段10cm长的细绳,要求一位学生按住细绳的两端,另一名学生用手按着细绳的内侧进行滑动,这样一来,三角形的底边会随着滑动而发生变化,等腰三角形底边长度的取值范围也就一目了然.而在信息技术背景下,可以利用多媒体技术直观呈现三角形底边长度的变化.如制作一个简单的动画：当三角形的底和腰重叠时,底最长；当三角形的两条腰相互重叠时,底最短,但是这两种情况下,三角形都无法形成三角形,因此,等腰三角形的底边长度范围应该是0＜x＜5.通过直观动态的演示,可以将知识直观形象地展现在学生面前,不但可以优化教学过程,而且能够丰富教学手段,全面提高课堂教学效率.
参考文献
[1]喻平,董林伟,魏玉华.数学实验教学:静态数学观与动态数学观的融通[J].数学教育学报,2015(1):26-28.
[2]董林伟,孙朝仁.初中数学实验的理论研究与实践探索[J].数学教育学报,2014(6):20-25.
[3]林玉丽,徐明华.信息时代的“初中数学实验”研究[J].上海教育科研,2006(1):85-87.
数学课堂论文参考资料：
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