吳南濱

很多人認(rèn)為實(shí)驗(yàn)僅是自然科學(xué)的教學(xué)手段，這是一種誤解，實(shí)驗(yàn)在數(shù)學(xué)教學(xué)中也有著廣闊的應(yīng)用天地。因?yàn)?，從廣義上說，數(shù)學(xué)教育也是一種科技活動(dòng)，是科技工作的一部分。在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)法也是一種基本的研究方法，它可以用來引導(dǎo)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)，啟迪解題思路，說明所研究的對象的某些數(shù)學(xué)性質(zhì)，判斷數(shù)學(xué)性質(zhì)或結(jié)果的真實(shí)性。正確而恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，也是當(dāng)前素質(zhì)教育中的一個(gè)重要層面。隨著課改的不斷深化，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)必將為越來越多的數(shù)學(xué)教育工作者所重視。下面筆者就數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用談幾點(diǎn)看法。

一、通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

數(shù)學(xué)理念的抽象性通常都有某種直觀的想法為背景。作為教師，就應(yīng)該通過實(shí)驗(yàn)，令這種直觀的背景顯現(xiàn)出來，幫助學(xué)生抓住其本質(zhì)，了解它的變形和發(fā)展及與其他問題的聯(lián)系。

例如，人教新課標(biāo)八年級《數(shù)學(xué)》下冊在《四邊形》一章中有一個(gè)關(guān)于重心的課題學(xué)習(xí)。教師可安排每個(gè)學(xué)生自備一些質(zhì)地均勻的幾何圖形，通過不同學(xué)生找出其準(zhǔn)備的不同幾何圖形的重心，以達(dá)到了解并掌握幾何圖形的重心就是它的幾何中心的教學(xué)目的。通過這種直觀形象的實(shí)驗(yàn)來闡述抽象的數(shù)學(xué)內(nèi)容，這方面的例子在教材中還有很多，如“三角形內(nèi)角和定理”“勾股定理”“圓和三角形的面積公式”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)掌握數(shù)學(xué)知識；另一方面，也使他們在思維方式上不會(huì)犯浮夸的毛病，又能準(zhǔn)確抓住事物的本質(zhì)，提出符合實(shí)際的有創(chuàng)見的看法。

二、通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，突破課堂中的教學(xué)難點(diǎn)

對于教學(xué)中的一些疑難點(diǎn)，如能借助一定的實(shí)驗(yàn)手段，就能調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的積極性，從而達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)。

例如，在關(guān)于“多姿多彩的圖形”一節(jié)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生對于一些立體圖形與其展開圖之間的關(guān)系，特別是當(dāng)立體圖形的各個(gè)面圖案不同時(shí)，由于缺乏立體圖形的想象能力，學(xué)生會(huì)感覺吃力，但此時(shí)如果教師適時(shí)給予學(xué)生幫助，啟發(fā)學(xué)生用折紙的方法來進(jìn)行圖案的比較的話，學(xué)生可迅速準(zhǔn)確解決問題。

實(shí)驗(yàn)方法優(yōu)于一般的觀察方法，它克服了純粹觀察的局限性，大大加強(qiáng)了人們獲取感性材料和感性經(jīng)驗(yàn)的主動(dòng)性，通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生獲得了深刻的感性認(rèn)識，然后教師通過對實(shí)驗(yàn)分析、概括、推理、判斷，使學(xué)生的認(rèn)識上升到一種理性的高度。

三、通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，激勵(lì)學(xué)生在生活中應(yīng)用數(shù)學(xué)

通過數(shù)學(xué)教學(xué)，幫助學(xué)生樹立數(shù)學(xué)應(yīng)用意識是素質(zhì)教育的一項(xiàng)重要任務(wù)。這就要求教師必須創(chuàng)設(shè)一種實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生能受到必要的數(shù)學(xué)應(yīng)用的實(shí)際訓(xùn)練，否則強(qiáng)調(diào)應(yīng)用意識就成為一句空話。我國著名的數(shù)學(xué)家華羅庚倡導(dǎo)的優(yōu)選法和統(tǒng)籌法，就是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法在生產(chǎn)實(shí)踐中的具體應(yīng)用。

例如，學(xué)校每年要舉行運(yùn)動(dòng)會(huì)，運(yùn)動(dòng)會(huì)場地可組織學(xué)生來劃。跑道的線寬、道寬的尺寸一般都有規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)100m、200m、400m、800m等跑步項(xiàng)目終點(diǎn)位置確定時(shí)，其起點(diǎn)位置如何確定?標(biāo)槍、鉛球、鐵餅場地怎樣劃?相應(yīng)的角度怎樣確定?這些應(yīng)用到的數(shù)學(xué)知識雖然簡單，但在實(shí)際操作中卻并不簡單。通過教師的指導(dǎo)，可使學(xué)生領(lǐng)悟到跑道上也蘊(yùn)涵著豐富的數(shù)學(xué)知識。

在學(xué)了一些相關(guān)知識后，可讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識設(shè)計(jì)一些作圖工具或測量儀器，如制作丁字尺找圓心、制作勾股計(jì)算尺等；或讓學(xué)生制作一些數(shù)學(xué)模型，如長方體、正三棱柱（錐）等模型；或讓學(xué)生設(shè)計(jì)方案并解決“不過河測河寬”“測操場上旗桿的高度”等問題。

當(dāng)然，利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)處理問題時(shí)，必須從問題的實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合有關(guān)的數(shù)學(xué)知識，恰當(dāng)選擇實(shí)驗(yàn)的對象和范圍。在制定實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要全面考慮實(shí)驗(yàn)的各種可能情形，不能有所遺漏；在實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要講究實(shí)驗(yàn)技巧，充分利用各種實(shí)驗(yàn)所提供的信息，以縮小實(shí)驗(yàn)范圍，減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，盡快找出所需的結(jié)果。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)過程，在這個(gè)過程中學(xué)生進(jìn)行探究和發(fā)現(xiàn)的活動(dòng)，一切結(jié)論都應(yīng)該由學(xué)生自己得出。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)情境中，對知識形成過程，對問題發(fā)現(xiàn)、解決、引申、變換等過程的實(shí)驗(yàn)?zāi)M和探索，可激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，有助于深刻理解知識，有助于對邏輯演繹證明的本質(zhì)把握。而且，這種實(shí)驗(yàn)式的教和學(xué)拓寬了學(xué)生的思維活動(dòng)空間，使他們的思維更有深刻性和批判性?！簦ㄗ髡邌挝唬航魇∧喜星鄻?qū)W校）

□責(zé)任編輯：周瑜芽