初中数学实验教学中存在的问题及对策研究

马颖

（江苏省常熟市实验中学，江苏常熟 215500）

同其他学科相比，数学的知识更加抽象化，对于学生的思维能力以及理解能力有着非常高的要求，怎样才能让学生对概念有清晰的认知，并且在这个基础上合理提升学生的数学成绩以及学习能力，是目前数学教师在教学的过程中需要加强重视的一点，这就要求数学教师在具体教学的过程中，能够充分利用实验教学的方式，将数学的理念渗透到其中，使学生能够更好地理解数学知识，并且掌握相应的技巧，提升自身学习的能力[1]。

1 数学实验教学的基本内涵

近几年，我国逐渐加强了对数学实验教学的重视，在《全日制义务教育数学课程标准（2011年版）》中明确指出： 在教育中有效的数学活动不能单纯地依靠记忆以及模仿，需要将动手实验、自主探索与合作交流，作为学生学习数学的主要方式。由此可以看出，动手实验成为初中数学课堂实验教学的重要形式之一，在对数学知识进行理解的过程当中，学生通过亲自动手实验，可以提高学生对于数学学习的兴趣，促进学生之间的合作与交流。目前对于实验数学教学的理念理解以及阐述，还没有形成统一的界定，部分学者认为实验数学：“为了能够更好地获得某种数学理论，对某种数学思想进行检验，合理解决某类数学问题，实验人员需要采用一定的物质手段，在数学思维活动的积极参与之下，与特定的实验环境当中对数学理念进行探索以及研究。”还有部分学者认为：“数学实验教学是利用数学软件接触计算机技术合理处理数学问题的一门学科。”结合初中数学教学的特点以及中学生的心理特征，可以对初中数学实验教学作出以下定义： 为了能够使初中数学获得某个数学理念，对某种数学理念进行检验，合理解决实际教学过程中出现的问题，教师或者学生在数学思维活动参与之下，通过预先的设计以及组织借助计算机软件对数学知识进行分析与假设，并且验证相应的数学理念，这样使学生在动手实验过程当中，能够激发自身学习的兴趣，更好地掌握数学知识的一种教学方式[2]。

2 初中数学实验教学中存在的问题

2.1 初中数学实验教师存在的问题

实验教学在物理、 化学教学的过程中使用的次数比较多，但是在数学教学过程当中并不常见。为此，大部分数学教师在讲课的过程当中，对数学实验教学并不是很重视，在具体备课的时候会忽略数学实验教学的方式，这样会直接影响到数学教师的教学水平。因为初中数学在具体教学过程当中不采用实验教学的方式，学校对于教师的这一方面也并没有加强重视，这样就会导致学校找不出几个能够独立对学生学习起到帮助的教师，这样不利于学校开展数学实验教学。即使学生不能够合理的理解实验教学过程当中的数学知识，数学教师无法及时地对学生给予相应的指导[3]。

2.2 学生存在的问题

因为受到家长以及各任科教师的压力，学生在学习的过程中认为，只有提升成绩才能够达到最终的目标，为此他们在上课的过程当中，并没有加强对知识理念学习的重视，甚至不想参与到实验教学的过程当中。在进行数学实验教学过程当中，需要学生进行过程体验，但是大部分学生不愿参与整个实验过程，听课不认真，不能积极地参与到课堂活动当中，这样会影响听课的效率。

2.3 教学的模式较为老套，很难设立有效的教学情境

随着我国社会科学技术水平的逐渐进步，教师需要及时地适应时代发展的要求，在教学的过程当中采用先进的教学工具，合理的构建信息化教学理念，这样才能够更好地提高学生学习的效率以及教师教学的质量。在传统的教学模式当中，教师只能依靠板书的方式来讲解知识理念，但是课堂教学的时间又非常短，这样会影响到学生学习的效率。随着科学技术的发展，教师在具体教学的过程当中，可以使用多媒体等设备来辅助进行教学，开展一些具有意义的教学活动，激发学生学习的兴趣[4]。

3 初中数学实验教学的策略思考

初中数学是学生学习数学非常重要的阶段，在这个过程当中学生的心理发展不平衡，教师需要从中学生的心理特点出发，制定相应的实验教学课程。通常情况下，一节好的实验数学教学课程需要从以下几个方面进行考虑。

3.1 转换教学模式，提供学生实操机会

在初中数学教学的过程当中，教师如果想要使学生能够真正地投入到学习的过程当中，有效提升课堂教学的效果，不仅需要教师合理地进行数学实验教学，同时还应该要求学生积极地参与到整个实验的过程当中。在传统教学的过程当中，主要是由教师掌握教学的主权，大部分时间都是教师对数学知识进行讲解，在课堂上留给学生实验的时间比较少。学生作为学习的主体，在教学的过程中，不能更好地体现主体的地位，在具体教学的过程中，教师与学生之间的关系不对等，这样就会导致学生无法更好地掌握数学的知识以及合理的应用。为此在初中数学教学的过程中，采用实验教学的方式，教师必须提供学生实践的时间，让学生能够参与到实践的过程当中，通过动手实验充分了解数学原理，提升数学课堂的教学效果[5]。

3.2 实验过程助力创新思维

在进行数学实验教学的过程，合理的孕育创新思维，让学生的“独创”能够来自实验教学的过程当中。在初中数学实验的活动当中，学生需要主动地观察、思考、学习、推理，主动提出学习过程当中的问题。从某种意义上来讲，学生进行数学实验教学是一种创造性思维的过程。比如，在具体实验的过程当中，引导学生合理解决“不过河测量河宽”这一个问题的时候，学生通过主动探索、积极思考、相互交流，产生了多种解题思路。有的学生利用全等三角形、有的学生利用相似三角形的性质、 有的学生则利用等边三角形的性质，还有部分学生提出利用勾股定理合理的对长和宽进行测量……不同的学生在实验的过程当中采用了不同的方法，学生从自身已经掌握的知识经验出发，得出不同解决问题的方法，这是学生在实践过程当中，从不同视角以及不同经验出发而形成的各种各样的探究。

3.3 分小组合作进行实验，激发学生的学习兴趣

在数学实验教学的过程当中，一个实验仅靠一个学生是无法完成的，需要多名学生共同协作完成。为此初中数学教师在教学的过程当中，可以将班级里面的学生分成几个学习小组，在进行实验的过程当中，让学习小组内的学员进行相互交流，互帮互助。这样才能够让每一名学生都能够积极地参与到实践教学的活动当中，这样能够更好地提高学生学习的效率以及动手能力。比如，在对初中数学知识“三角形的内角和”进行讲解的过程当中，这一章教学的主要目的是为了能够让学生明白以及充分了解三角形的内角和都是180 度。数学教师在具体教学的过程当中，可以通过实验小组来进行探究学习。教师可以为学生提供几个形状各异的三角形，通过合理计算不同形状三角形的内角和，让学生能够更加清楚地了解到对于任何一个形状的三角形来讲，它的内角和都是180 度。通过采用这样一个合作探究学习的方法，学生在学习的过程中，不仅能够积极的参与到具体的活动当中，同时还能够更好地提高学习的效率，提升数学课堂的教学质量[6]。

3.4 根据课题内容制定合适的实验活动

在数学实验教学的过程当中，合理设计实验教学的内容也是最为核心的部分，教师需要根据数学知识对实验教学内容进行合理设计，学生是实验活动的执行者，教师根据数学知识提出相应的实验要求，学生可以根据教师提出的要求，合理的完成相关的实验活动。在义务教学的过程当中，课程标准明确规定了初中数学学习的内容以及具体要求，《初中数学实验课程》 对数学实验教学的内容作出了明确的规划，表明了数学实验内容的基本目的是为了能够帮助学生更好的理解数学知识，完成课程标准所要求的数学实验任务。为此，在对实验教学内容进行合理设计的过程中，首先需要分析目前学习内容在课程标准中的定位及要求，尤其需要分析结果性知识当中所蕴含的数学思想，还原数学知识的发展过程，这样能够通过明确数学实验教学的本质来实现教学实验的任务。同时在进行实验教学的过程当中，还应该分析学生对于知识的认知情况，合理把握在教学过程当中，学生不能很好理解的部分，这样能够针对学生学习的难点来合理设计实验教学的内容，更好的帮助学生理解数学知识，化解学习过程当中的难点。总而言之，在初中数学实验教学的过程当中，实验教学的内容需要设定的符合数学知识本身的要求，同时还要从初中学生的认知水平出发，设计出更加符合实际的实验教学内容。

3.5 引入新课标教学理念，培养学生自主学习能力

在教育过程当中，因为受到社会需求以及人才发展需求的相关要求，教师在具体教学的过程当中，应该改变传统的教学方式，使课堂教学能够更加适应学生活泼好动的特点，以达到培养学生自主学习的目的。在传统教学的过程当中，教师没有给予学生足够的思考空间，大部分的解题思路都是教师自己想出的，学生在课堂上只需要遵守教师的相关要求，长此以往，学生在解决没有教师讲解的难题时，不能更好地发挥自主学习到的数学思维，这样非常不利于学生对于数学的实际运用。为此在初中数学教学的过程当中，教师应该培养学生自主学习的能力，更好地利用实验教学，使学生能够积极地通过相关的实验得出结果。比如，教师在进行“平移”章节相关知识教学的过程当中，可以让学生自己带一副三角板，让其随意绘制多边图形，并且使其向左、向右、向下移动，让学生切实体会到平移的相关理念，培养学生的空间观念，这样能够提高学生实践的能力，提升学生自主学习的能力，提高课堂教学的效果。

3.6 运用信息技术教学，深化数学课堂实验

经过大量的实践证明，在数学教学的过程当中，合理的利用多媒体技术，能够使数学教学变得更加快捷、轻松，更好地实现对数学知识的共享，提高学生学习的效率，使学生能够从复杂的数学计算过程当中解脱出来，将更多的时间放到创造性学习的研究过程当中，比如，“利用几何画板探究一次函数图像及其性质”的实验教学过程当中，可以借助计算机的快速运算以及图形处理功能，模拟相应的问题情境，完成学生自主探究学习的过程，使学生在具体操作的过程当中，能够充分掌握一次函数的性质，并且合理的利用到相应的解题过程当中。

4 初中数学实验教学案例分析

在初中教学的过程当中，大部分数学知识都可以采用数学实验来进行教学，几何与代数是非常重要的教学内容，可以说占据着初中数学的半壁江山。下面将采用安利的方式来分析初中数学实验教学的重要性。采用全等三角形的概念作为实验教学的对象，让学生充分掌握全等三角形的概念，是目前学生学习集合内容的基础。只有更好地掌握这部分内容，才能够使学生对全等三角形的证明以及相似三角形的学习奠定基础，甚至对高中数学几何的学习带来深刻的影响。

实验设计：学生在进行动手学习之前，教师可以根据该章节学习的内容设计相应的问题，问题：通过相应的动手实验，能否利用数学语言来概述全等三角形的理念？全等三角形具有什么特征？任何一个三角形通过怎样的变化能够成为全等三角形？

要求：在解决前面两个问题时，学生需要独自进行实验，并且从实验过程当中获得相应的看法。在解决第三个问题的时候学生可以动手实验，通过相互交流的方式来解决这个问题。具体的实验工具有：直尺、量角器、铅笔、橡皮等。

实验过程为：（1）学生需要在一张纸上画出任意一个三角形，用剪刀将其剪下，并且放到另外一张纸上，再用剪刀在另外一张纸上剪出与三角形重合的部分，在这个过程中，学生可以知道两个三角形是一样的。可以猜想出全等三角形的概念“能够完全重合的两个三角形是全等三角形”。（2）为了能够更好地确认第一步的观点，让学生独自分别测量两个三角形的边长角度，这样可以判断出第一步的观点是正确的。（3）学生通过自己的测量能够回答出第二个问题。（4）学生之间可以进行相互合作交流探索第三个问题，并找出答案。

学生可以通过平移、 旋转等不同方式做出与其全等的三角形。通过上述几步，可以将书中的知识转化为具体实验操作，使学生在实验的过程当中能够更好地了解全等三角形的概念，充分掌握书本的知识，激发学生对于学习的兴趣，提高学生对几何问题的解决能力。

5 结语

综上所述，在初中数学教学的过程当中，采用实验教学的方式是非常重要的一个手段。初中数学教学，需要重视实验教学，教师需要认真备课，圆满地完成各项教学任务，提高学生学习的效率，提高课堂的教学质量。