数学实验教学探索和实践

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1、数学实验教学探索和实践　　【摘要】开展数学实验教学，需要教师深入分析教学内容的特点，精心设计合理高效的数学实验，积极进行数学实验教学的探索和实践，使学生在轻松、愉快的氛围中，获取到抽象深奥的数学知识。【关键词】数学实验教学观察实验动手实践自主探索【中图分类号】G633.6【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2013）01-0138-01随着科学技术的发展，新的教学手段、教学理念、教学模式不断出现，数学实验就是近年来数学教育新兴研究课题，作为数学猜想、探究、验证性思想方法，数学实验教学法越来越

2、显示出它在素质教育与创新教育中的独特作用，越来越受到人们的重视。一、数学实验教学的概念及特征赵绪昌在《利用数学实验，加深对知识的理解》一文中定义数学实验为：为获得某种数学理论，探究或验证某个数学猜想，解决某类数学问题，运用一定的物质技术手段，经由数学思维活动的参与，在典型的环境中或特定的条件下进行的一种数学实践活动。5所谓数学实验教学，是指教师引导学生从生活经验和已有的知识背景出发，自行观察、实验，动手实践，通过自主探索和合作交流等方式学习、发现数学新知的教学活动。与物理、化学、生物实验相比，数学实验不

3、仅需要动手操作，更需要动脑思维。因此，思维性强是数学实验教学的基本特点。活跃的数学思维和信息传递成效反映了实验教学效果。另外，数学实验教学还具有活动性、操作性、开放性和时代性等特征。二、数学实验教学的基本形式1.常规性数学实验教学常规性数学实验教学，即传统意义上的数学实验教学，是通过对一些工具、材料的动手操作，引导学生自主探索，发现并获得数学结论，验证数学结论，加深对数学知识的理解的教学活动。这种实验教学，常用于与几何图形相关的概念、定理的探究或验证，往往仅借一根铁丝、一张纸就可使抽象的数学概念和基本性

4、质简单明了，大大提高了课堂效益。实验设计案例1探究线面垂直的定义。实验目的：在实验操作过程中，体会直线和平面垂直的定义。实验材料：单一光源电简、一根均匀直棒、一张白色厚纸。5实验过程：以同桌2人为一个小组，检验实验材料是否可用，取白色厚纸平铺于桌面，组内一名成员将均匀直棒直立于纸面之上，手扶顶端以保证稳定性，组内另一名成员高举单一光源电简于直棒斜上方，电筒围绕直棒在不同方向移动。在教师的引导下组织学生观察直棒与影子的关系。改变直棒与纸面的位置关系，观察直棒与影子的关系。实验结果：学生通过动手操作，观察到

5、当直棒直立于纸面之上时，尽管影子在移动，但是直棒所在直线与影子所在直线垂直；当直棒倾斜于桌面之上时，直棒所在直线与影子所在直线不垂直。由此引出线面垂直的定义：如果一条直线与一个平面内任何一条直线都垂直，我们就说这条直线与这个平面相互垂直，它们的交点叫垂足。实验分析：通过小组合作，让学生在数学实验的操作中经历观察、分析，然后归纳出其中的规律“直棒所在直线与影子所在直线垂直”，从而猜想出线面垂直的定义应该具有的形式。随着实验过程的展开，加深了学生对定义的认识。2.现代数学实验教学现代数学实验教学，是借助现代

6、先进的信息技术开展数学实验教学。一般而言，主要是指借助计算机的快速运算功能和图形处理能力，再现问题情境，引导学生自主探索数学知识，检验数学结论的教学活动。这种数学实验教学常用于一些动态的数学问题的探究或验证。实验设计案例2验证初中数学学习的二次函数的图像抛物线，是否满足高中数学抛物线的新定义。5实验目的：加深对抛物线定义的理解。实验用具：几何画板。实验过程：（1）利用几何画板软件作出二次函数y=-x2的图像，变换为抛物线方程是x2=-4y，且它的焦点坐标是（0，-2），准线方程是y=1。（2）提问：要检

7、验是否符合新定义，需要验证什么？（抛物线上的任一点到焦点和准线的距离是否相等）（3）学生回答后，在作出的抛物线上任取一点M，拖动点M在抛物线上移动，观察点M在移动过程中，到准线距离与到焦点距离的数据是否相等。实验结果：点M在抛物线上移动过程中，观察变化的数据，发现两个距离始终相等，验证了二次函数图像抛物线完全满足抛物线的新定义。实验延伸：实验验证完成后，教师如果作进一步分析、启发、引导，还可以得到已知焦点和准线方程，作抛物线的方法。使学生对抛物线定义的理解上升到一个新的水平，更显数学实验的价值。5计算机

8、的动态变化功能，把数与形有机结合起来，将变化过程动态地展现给学生，让学生亲身体验数学知识的发生、发展过程。在实验中，每个学生都可以自由地、大胆地猜想和验证，享受数学发现的喜悦，感知数学思想形成的生动历程，实现了从“玩数学”到“做数学”，从被动学习到主动学习再到创造性学习的飞跃。开展数学实验教学，需要教师深入分析教学内容的特点，精心设计合理高效的数学实验，积极进行数学实验教学的探索和实践，使学生在轻松、愉快的氛围中，获取到抽象深奥的数学知识，