蔣士杰

【摘要】數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是數(shù)學(xué)教學(xué)的一條全新的思路，是一種十分有效的再創(chuàng)造式數(shù)學(xué)教學(xué)方法。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是再現(xiàn)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)過程的有效途徑，它為學(xué)生提供了主體參與、積極探索、大膽實(shí)踐、勇于創(chuàng)新的學(xué)習(xí)環(huán)境；提供了一條解決數(shù)學(xué)問題的新思路。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué)；激發(fā)興趣；創(chuàng)新思維；應(yīng)用意識(shí)

什么是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)呢？數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是讓學(xué)生通過自己的動(dòng)手操作，進(jìn)行探究、發(fā)現(xiàn)、思考、分析、歸納等死我活動(dòng)，最后解決問題的一種教學(xué)過程。近幾年的數(shù)學(xué)中考加大了操作實(shí)驗(yàn)題的考查力度，旨在考查學(xué)生是數(shù)學(xué)素養(yǎng)與能力，針對(duì)這種情況，我們教師需要把“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”帶到課堂教學(xué)中去，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)幫助調(diào)動(dòng)學(xué)生的情感，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)逼真的教學(xué)情境，以其獨(dú)特的交互性、趣味性，極佳的表現(xiàn)力、感染力，為學(xué)生營造出一個(gè)巨大的情感“磁場”，讓學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂上“情”不自禁。

一、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)以創(chuàng)設(shè)“情”境

數(shù)學(xué)過程都是在特有的情境中產(chǎn)生和發(fā)展的。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境中具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，給學(xué)生一個(gè)數(shù)學(xué)探究活動(dòng)的真實(shí)情境，大大激發(fā)了學(xué)生的探究熱情，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，誘發(fā)學(xué)生的求知欲，引發(fā)學(xué)生思考。

如：在《等腰三角形》教學(xué)時(shí)，為了讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)等腰三角形的特征，將準(zhǔn)備好的等腰三角形紙片發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生將等腰三角形對(duì)折，使兩腰重疊在一起。問：“你們?cè)谶@個(gè)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了什么？一般三角形也有這種現(xiàn)象嗎？”

學(xué)生通過自主觀察、動(dòng)手操作、度量、歸納總結(jié)發(fā)現(xiàn)：（1）等腰三角形的兩個(gè)底角相等（2）等腰三角形“三線合一”（3）等腰三角形時(shí)軸對(duì)稱圖形，對(duì)稱軸是頂角平分線（或底邊上的中線、底邊上的高）所在的直線。而這些結(jié)論只有等腰三角形才有，一般三角形是不具有的。

利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境，喚起學(xué)生的情感活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和強(qiáng)烈的求知欲，促使他們發(fā)揮學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性。通過這樣一系列的實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生對(duì)等腰三角形的相關(guān)知識(shí)有了更深刻的理解，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的探究欲望及動(dòng)手操作的能力，使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)就在我們的身邊。

如：在教《平行四邊形》時(shí)，為了讓學(xué)生更好地理解平行四邊形的不穩(wěn)定性，我在課前讓學(xué)生查找生活中有關(guān)平行四邊形的不穩(wěn)定性的例子。在課堂上，有些學(xué)生拿出電梯的圖片，有些拿出伸縮雨篷的圖片，學(xué)生拿來了家里平行四邊形的衣架的實(shí)物，有些學(xué)生帶來了自己自制的可以伸縮的平行四邊形（用釘子將四根木棍連在一起，得到平行四邊形）等等。選用的材料多種多樣，把學(xué)習(xí)的熱情延伸到課外，又為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了物質(zhì)保證。課堂上又通過自己的動(dòng)手操作，得出結(jié)論，是學(xué)生經(jīng)歷獲得知識(shí)的全過程，感受自己智慧的力量和創(chuàng)造的快樂，掌握科學(xué)的認(rèn)知方法。實(shí)驗(yàn)過程中良好的實(shí)驗(yàn)常規(guī)，教師的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，正確示范，巧妙點(diǎn)撥，質(zhì)疑解難等，對(duì)學(xué)生良好習(xí)慣的形成都起著潛移默化的作用。

學(xué)生的學(xué)習(xí)并不是一個(gè)被動(dòng)接受知識(shí)的過程，所有的新知識(shí)只有經(jīng)過學(xué)生自己的思考、親身體驗(yàn)，使其納入到學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，才能成為有用的知識(shí)。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師要充分利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生“動(dòng)”起來，積極參與數(shù)學(xué)教學(xué)的全過程，使每位學(xué)生從中有所收獲。

二、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)以調(diào)動(dòng)“情”緒

沒有感情的課堂就沒有活力，而沒有活力的課堂就難以激起學(xué)生心靈的漣漪。學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中有了一定的情感體驗(yàn)，才能產(chǎn)生感情共鳴，才愿敞開情感的大門。通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)調(diào)動(dòng)學(xué)生的情緒，給學(xué)生提供更多實(shí)踐的機(jī)會(huì)、更大的思維空間，通過實(shí)驗(yàn)操作使學(xué)生對(duì)新知識(shí)“再發(fā)現(xiàn)”，就可通過實(shí)驗(yàn)操作來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

如：在“用字母表示數(shù)”的教學(xué)中，提出下列問題：搭一個(gè)正方形需要4根火柴（如下圖）

（1）按上圖的方式，搭兩個(gè)正方形需要____根火柴，搭三個(gè)正方形需要____根火柴。

（2）搭10個(gè)、100個(gè)這樣的正方形需要多少根火柴？你是怎樣得到的？

（3）如果用x表示用火柴搭正方形的個(gè)數(shù)，那么搭x個(gè)這樣的正方形需要多少根火柴棒？

通過學(xué)生的操作實(shí)踐，探究交流，學(xué)生從多角度中去思考、去發(fā)現(xiàn)規(guī)律，發(fā)現(xiàn)如下一些結(jié)果：

1、… 3x+1

2、… 4+3（x-1）

3、… 4x-（x-1）

4、… x+x+x+1

5、… 2x+x+1

通過搭火柴棒這些直觀形象的實(shí)驗(yàn)來闡述抽象的數(shù)學(xué)內(nèi)容，這在教材中是很多的，如“三角形內(nèi)角和定理”、“三角形中位線定理”、“直角三角形斜邊中線等于斜邊的一半”、“勾股定理”、“特殊直角三角形”及“平行線分線段成比例”等等。通過這些實(shí)驗(yàn)操作，一方面使學(xué)生能更深入、更扎實(shí)地掌握數(shù)學(xué)知識(shí)；另一方面，也使他們?cè)谒季S方式上不會(huì)犯浮夸和刻板的毛病，又能準(zhǔn)確抓住事物的本質(zhì)，提出符合實(shí)際的有創(chuàng)新的看法。

可見，利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以枯燥的數(shù)學(xué)知識(shí)動(dòng)態(tài)化，化靜為動(dòng)，變虛為實(shí)，讓學(xué)生以興奮的情緒投入到學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)效果可想而知。

三、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)以激起“情”感

人的情感總是在一定的情境中產(chǎn)生的。在教學(xué)中借助實(shí)驗(yàn)來營造數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的氛圍，有利于刺激學(xué)生的多種感官參與，創(chuàng)設(shè)各種教學(xué)情境，喚起學(xué)生的情感活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和強(qiáng)烈的求知欲，以此來叩擊學(xué)生的心靈、使學(xué)生的情感自然而然地被激發(fā)，促使他們發(fā)揮學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性，使得學(xué)生以積極主動(dòng)的情感體驗(yàn)伴隨數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的整個(gè)過程。

如：如在探究“四邊形的內(nèi)角和”教學(xué)時(shí)，可先讓學(xué)生準(zhǔn)備了幾張形狀不同的四邊形紙片，然后讓學(xué)生觀察四邊形內(nèi)角和是不是一個(gè)定值。如果不是，請(qǐng)說明理；如果是，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)。學(xué)生們通過積極思考，動(dòng)手操作，設(shè)計(jì)出四種檢驗(yàn)的方法：一是分別撕下每個(gè)內(nèi)角，將它們的頂點(diǎn)拼在一起；二是直接將四邊形的四個(gè)內(nèi)角分割在兩個(gè)三角形中；三是在四邊形內(nèi)部取一點(diǎn)，把四邊形分割成四個(gè)三角形；四是在四邊形一邊上取一點(diǎn)，連結(jié)另兩個(gè)頂點(diǎn)，分割成三個(gè)三角形。這是學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，親歷數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程。通過實(shí)驗(yàn)，手腦并用，體驗(yàn)變化圖形的絕妙，以及其中所蘊(yùn)藏的數(shù)學(xué)知識(shí)。既體現(xiàn)了數(shù)學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維又激發(fā)了學(xué)生的情感體驗(yàn)，學(xué)生在驗(yàn)證知識(shí)的過程中，增強(qiáng)學(xué)生的自信心。

又如：“三角形三邊關(guān)系”一課的學(xué)習(xí)，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指導(dǎo)性操作。設(shè)問：是否任意長度的三條線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度，并記錄下來，然后把最短的邊剪去一小段，再去圍三角形，觀察會(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：三邊長度（數(shù)）的變化是怎樣影響三角形（形）的變化的，在教師的引導(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，然而要理性地認(rèn)識(shí)這個(gè)結(jié)論，還要從“兩點(diǎn)之間線段最短”加以引證，找到它的理論根據(jù)來穩(wěn)固實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這是學(xué)生動(dòng)手、觀察、想象、歸納和論證等各方面能力的集中訓(xùn)練，是學(xué)生再現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)結(jié)論的全過程，使學(xué)生的各種情感的參與探索的全過程，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

可見，利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程，調(diào)動(dòng)學(xué)生的各種感官參與，使學(xué)生的多種情感參與探索的全過程，從而培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新精神。

四、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)以提升激“情”

“情以物遷，辭以情發(fā)”。情感就是教師與學(xué)生心靈之間的橋。在進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師利用實(shí)驗(yàn)極佳的表現(xiàn)力和感染力，能夠激起學(xué)生情感的浪花，撥動(dòng)學(xué)生心中的情弦?！扒閯?dòng)于中而形于言”，教師通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以問題為載體貫穿教學(xué)過程，使學(xué)生在設(shè)問和釋問的過程中萌生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和欲望。在實(shí)驗(yàn)過程中讓學(xué)生一吐為快，營造“言有盡而意無窮”的教學(xué)意境，進(jìn)而逐漸養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，優(yōu)化自主學(xué)習(xí)的方法，提高自主學(xué)習(xí)能力。

如：例如，對(duì)于三角形的“內(nèi)心、外心、重心”的存在性，初中教材中未加證明，學(xué)生作圖稍有不準(zhǔn)確，就難以得出符合要求的結(jié)論。教師就可通過實(shí)驗(yàn)——折紙活動(dòng)，使學(xué)生領(lǐng)悟其本質(zhì)。

讓每一個(gè)學(xué)生準(zhǔn)備一塊三角形紙片ABC，過A作一折疊使AB落在AC上，得折痕AD，則AD平分∠BAC。同樣方法得出折痕BE、CF。這樣，學(xué)生就直觀地發(fā)現(xiàn)：三角形三個(gè)角的一部分線交于一點(diǎn)，這點(diǎn)即為三角形的內(nèi)心。相似地，可以折出三角形的外心、重心，進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生，還可折出三角形垂心。在這個(gè)過程中，我放手讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題并提出問題，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，學(xué)生通過觀察、試驗(yàn)、分析、猜想、歸納等思想方法，尋求解決問題的途徑，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力。這種方式實(shí)質(zhì)是在感性認(rèn)識(shí)和想象間架設(shè)了一座聯(lián)想的橋梁，克服了想象能力的局限，激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的主動(dòng)性，深刻了對(duì)知識(shí)的記憶，訓(xùn)練了學(xué)生思維的流暢性、變通性和獨(dú)創(chuàng)性，激活了創(chuàng)造思維，培養(yǎng)了空間想象能力。

總之，在課堂上打動(dòng)學(xué)生的是情，感染學(xué)生的是情，震撼學(xué)生的依然是情！要使課堂教學(xué)情趣盎然，就必須重視情的感染與熏陶。在物理教學(xué)中，只要教師恰到好處地運(yùn)用多媒體進(jìn)行輔助教學(xué)，新課改下的物理課堂定會(huì)“情”不自禁，激情飛揚(yáng)。

“我聽說了，就忘了；我看見了，就領(lǐng)會(huì)了；我做過了，就理解了”，這道出了“做”的重要性，深刻地揭示了“探求的意義在于經(jīng)歷”，說明數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性?？傊覀儜?yīng)在平常的教學(xué)中適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)，巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、用心思考每一環(huán)節(jié)的有效性、細(xì)心分析每個(gè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、全面分析實(shí)驗(yàn)的所有可能結(jié)果，多做實(shí)驗(yàn)做好實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課中，有了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，樂于探究實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和空間想象能力及解決問題的能力得到了充分的發(fā)展，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、合作精神，有利于培養(yǎng)學(xué)生的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣及數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)，有利于突破教學(xué)的重難點(diǎn)，有利學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。

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