淺談數學實驗在數學教學中的運用
實驗教學
作者：侯誌傑
數學實驗在數學教學中應用十分廣泛。在數學教學中，引導學生動手操作，實驗探究，分析論證，歸納總結，猜想發現數學規律，思考驗證數學實驗原理，從中掌握數學知識，提高能力。在數學教學中，通過引導學生觀察和實驗，可以對數學問題的形式、知識結構和數量關係進行辯證的思維，從而發現某些規律或性質，幫助學生發現數學真理和解決問題的方向和途徑，從而大大提高學生的學習效率。從數學的發展史來看，許多數學規律或性質的發現都是從細致的觀察和科學的實驗中得到的。從這個意義上來說，數學實驗有助於學生理解和掌握數學概念，有助於透過數學問題去認識事物的本質，揭示數學問題的內在聯係和規律，把握數學中的定理和公式，有助於尋找解題的突破口，有助於探索和發現解題途徑。教學實踐證明：數學實驗有助於培養學生的觀察能力和思維能力，從而增強學生的自主探究能力。
1 開展數學實驗，激發學生學習數學的求知欲
無論學什麼知識，求知欲是最重要的。有的學生感覺數學知識很抽象，也很枯燥。其實數學一點兒也不枯燥的，這就要求在數學教學中創設適宜的教學情境來激發學生的求知欲。數學教學情境的創設要根據學生的實際和教學內容來創設，要從數學教學的需要出發，創設貼近學生生活，符合學生年齡特點的恰如其分的教學情境，激發學生的求知欲。要注重創設直觀形象的數學教學情境，使學生在一定的數學教學情境中，體驗感受用數學知識解決實際生活問題的快樂，促使學生自覺地、主動地投入學習。要根據學生探求新知的欲望製造數學懸念，創設教學情境，激發學生的求知欲，使學生在學習活動過程中主體性得到充分的發揮。因此，首先要引導學生對數學感興趣，讓學生喜歡學習數學，學生有了強烈的求知欲，自然會認真地去看書，去理解，去總結。因此，在數學教學中，要喚起學習數學的熱情，激發學生學習數學的求知欲。
如在等式性質一節課的教學時，可以用天平平衡的實驗引入本節課的教學。數學教師在數學課上弄來天平，使學生產生好奇感，從學生的無意注意中導入新課，既輕鬆，又激發學生的探究精神。學生從天平的實驗中很容易體驗到等式的性質，從而掌握本節課的教學內容。又如，在教學軸對稱圖形內容時，引導學生做簡單的折紙和剪紙活動，學生很輕鬆地從折紙和剪紙折剪出一幅幅軸對稱圖形的活動過程中掌握了軸對稱圖形特點。這樣的實驗活動無疑激發了學生強烈的求知欲，從而使數學教學在輕鬆自如的動手活動中完成。
2 開展數學實驗有助於學生探索數學概念的形成
抽象的數學概念往往會抑製學生學習數學的積極性，影響對數學概念的理解與掌握。傳統教學在講解數學概念時，往往是教師從教材內容的文字中找出來勾畫後讓學生背記，或是從數學概念中的關鍵字眼入手進行講解，這樣的教學枯燥無味，幹巴巴的例子也難以讓學生理解概念的內涵。這種概念教學方法即便是當時死記硬背記住了，也是隻知其然，不知其所以然，教學效果可想而知。時間久了，勢必會影響學生的理解能力。因此，可以通過數學實驗來還原一些抽象的數學概念的形成，揭示數學概念的原理和本質。這樣把難以理解的數學概念原理通過簡單形象的數學實驗來展示，降低數學概念的理解難度，使隱性的數學概念變得易於觀察和把握，概念的形成過程更加直觀明了，從而讓學生學起來輕鬆而自如。
例如，在教學“圓的定義”內容時，可以這樣簡單操作：展示一張畫板，把一根繩子的一端用釘子固定，然後把繩子拉緊；繩子的另一端係一支筆，拿著筆繞著固定的一端在畫板上旋轉一周，這時就會看到一個清晰的圓展示出來。通過這樣簡單的動作，“圓的定義”概念（描述性定義：一條線段繞一個頂點旋轉一周，另一個頂點運動的軌跡。集合性定義：到定點的距離等於定長的點的集合）就很容易地被學生概括出來了，並且在教師的引導下區別於常見的一個圓麵，從而輕鬆理解了什麼是“圓”。