數學實驗教學范例

1通過思維性數學實驗教學，開闊解題思路

在初中的數學中，常常會涉及幾何規律的問題，很多學生對此感到頭疼，苦于找不到探究的突破口。然而，在探尋幾何問題變化規律的過程中，往往需要多次嘗試，對圖形進行變化、操作等。思維性教學需要進行復雜的思維活動，在實驗中將圖形變化的不同形態進行充分的展示，這樣能夠讓學生的思維一點一點地發生變化。比如在進行三角形內接矩形的變化規律的實驗教學當中，提出問題：在三角形中，三條邊分別是AB、BC、AC，在AB邊上有一動點P，它是三角形的內接矩形的一個頂點，該矩形的一條邊在三角形的一條邊上，當點P在AB邊上運動時，矩形的面積會發生變化。學生往往對這樣的問題毫無辦法，不知道該如何入手，教師應該予以引導，設立合適的未知量，通過未知量的變化讓學生發現問題。

首先可以設B到P的距離為x，矩形的面積設為y，這樣可以根據矩形的面積推出一個等式，然后再觀察兩個未知數之間的關系，讓學生思考當x變化的過程中，y的值是如何變化的，是否存在最大值？將當點P在三角形的邊上運動時，對應點（x，y）軌跡畫出，讓學生猜測圖形的模型，并且進行驗證。這樣，學生在得出一個函數關系的時候，對其進行觀察，能夠觀察出它們是一個拋物線的形式，進而進行驗證。最后，教師還可以進行發散，將條件改為當三角形底邊AB上的高變化時，對拋物線的形狀會有什么樣的影響。在這里例子中，看到學生參與到了思維性的實驗當中，能夠感受到知識的形成過程，在今后的解題過程中有了一定的思路。

2通過數學實驗教學化抽象為直觀，讓學生發現數學規律

在數學當中，規律往往都是抽象的存在，因此學生不容易發現。傳統的教學方法往往不注重對于學生思維的培養，課堂留給學生進行思維的時間越來越少，這樣也就造成課堂的教學效率較低，學生的思維能力得不到鍛煉。為了讓學生能夠更好地理解知識，就必須讓他們了解到知識的生成規律，通過動手的方式發現數學中存在的規律。比如：一張紙的厚度為0.1毫米，那么與你的身高相比，你們之間的高度差了多少倍？通過對折的方式，對折多少次之后，紙的厚度才能夠跟你的身高相等？如果這張紙能夠進行無限次的折疊，那么試總結出折疊的次數與總厚度之間的關系。

這三個問題是從簡單到難的設置。通過第一問，學生通過簡單地計算輕而易舉地得到答案。由于在進行對折的過程中，要求學生記錄每一層的對折次數和厚度，這樣學生能夠發現其中的規律，因此能夠在第三問時迅速做出解答。然而教師在最后可以再次提問：第三問這樣的猜想是否能夠實現？由于學生已經親手進行了折疊，能夠發現紙張在折疊過程中隨著折疊次數的增加折疊越來越困難，能夠感受到無限次的折疊是不可能實現的。這樣，通過簡單地疊紙的數學實驗，學生能夠通過親自動手操作發現其中的規律，對于抽象的規律能夠有直觀的感知。

3通過數學實驗教學，加強學生數學的應用意識

【摘要】小學數學學科知識邏輯性很強，而且主要涉及公式、定理，欠缺趣味性和豐富性，學生理解難度較大，這便導致學生數學學習積極性不高、課堂效率低下，從而影響學生數學學習。所以，在數學課堂教學時，應把數學和其他趣味性教學內容結合起來，設計數學實驗，以調動學生學習興趣，讓學生主動參與到數學學習中來，從而使學生數學學習更加有效。鑒于此，本文結合數學教學經驗，對小學數學實驗教學進行了深入分析與探討，提出了幾點有效展開數學實驗的策略。

【關鍵詞】小學數學；實驗；問題；對策；策略

眾所周知，數學是一門邏輯性很強的學科，對學生綜合素質有較高要求。近年來，在小學數學中應用實驗教學，既有利于培養學生獨立思考和解決問題的能力，也有利于提高課堂教學質量。為了提高數學教學有效性，在小學數學教學中，教師應該把實驗與理論教學結合起來，驅使學生在實踐中了解相關理論知識，以促進學生全面發展。

一、小學數學實驗教學重要意義分析

（一）有利于增強學生學習興趣

興趣是學生數學學習時的“良師”，若想提高小學數學課堂教學有效性，關鍵在于增強小學生學習興趣。由于小學生好動，所以利用數學實驗可以讓其更好地融入到課堂中，不僅可以提升學習興趣，而且還可以增強學生動手能力。在進行數學實驗時，注重對小學生學習興趣展開培養，并積極探索更為高效的數學實驗方式。例如，在“圓柱和圓錐”教學時，為了讓小學生對“圓錐”性質、面積、體積等各方面知識有更深層次的了解，教師可以帶領學生參加數學手工小實驗，要求學生親自動手做圓柱、圓錐模型，讓學生通過實踐和試驗，對圓錐和圓柱原理產生更深的認識，并進一步提高小學生實際動手能力及知識運用能力，實現了“從現象到實質”的跨越式發展。

（二）有利于強化學生理解記憶

摘要：基于初中數學實驗教學中存在的問題及對策，本文主要結合初中數學實驗教學中存在的問題；優化與完善初中數學實驗教學的具體措施，從多個角度出發，提出具體的可行性方法。

關鍵詞：初中數學；實驗教學；問題及對策

從當前初中數學實驗教學的實際情況來看，仍存在一些問題，主要體現在教師認識不足，重視程度不夠、經驗不多，缺乏指導以及應試教育的影響和制約等方面。教育工作者要進一步落實好初中數學實驗教學的具體要求，結合問題成因，制定更為有效的改進措施。從而不但提高教學的效率和質量，實現學生的更好成長。因此，本文針對問題，探討初中數學實驗教學中存在的問題及對策。

一、初中數學實驗教學中存在的問題

（一）教師認識不足，重視程度不夠。在針對教師隊伍的問卷調查中，可以發現，包括實驗教學的認識、實驗教學的實施、實驗教學的看法在內的三項內容。比較了解的教師人數占比28%，多少有所了解的占比62%，完全不了解的占比10%。對此，從以上調查結果也可得出，大部分的教師在實驗教學中，仍存在認識上的不足和分歧。因此，也導致了實驗教學的展開困難，給實驗教學帶來了很大的限制。

（二）經驗不多，缺乏指導。在很長一段時間的教學工作中，提起實驗，人們第一時間想起的總是物理、化學以及生物等學科。很少將實驗聯想到數學方面。同時，在數學教學中，也很少會涉及數學實驗可參考借鑒的內容。對此，也導致了數學實驗教學經驗不足，缺乏指導的問題。

（三）應試教育的影響和制約。雖然在新課程改革后，一再強調素質教育。但是不可否認的是，傳統的應試教育觀念仍然根深蒂固，仍然是“以分數高低論英雄”。而基于此，無論是教師的教學目標，還是教學任務，都是以分數提高為前提的。從而便限制了實驗教學的發揮，未形成一個適合實驗教學的有效環境。

一、數學實驗的教學狀況及現存問題

1.在教學理念上，學校普遍比較重視傳授基本知識和技能

而不夠重視數學實驗課程在拓展素質教育、培養學生科研創新能力方面所起到的作用。學校往往把數學實驗課程看作是次要課程或理論課程的練習版，而忽略了其在人才培養中的地位和作用，更談不上制定其對學生科研創新能力培養的總體目標和要求，所以數學實驗課程對學生創新精神和實踐能力培養的作用得不到充分體現。

2.在教學內容上，主要以基礎實驗、驗證性實驗為重點，對探究性實驗、應用性實驗以及拓展性實驗的學習課時少

普遍強調對程序語言、程序內容、程序步驟的細節性描述，很少有程序思想、程序設計思路等內容。

3.在教學方法上，主要針對基礎實驗、驗證性實驗，學生普遍在教師示范下進行數學實驗，或者根據教材自我練習。

學生練習過程中缺乏獨立解決問題的意識與能力，缺乏學習的主動性，教師往往直接傳授解決辦法，而缺乏引導，這樣，數學實驗課程對學生創新實踐能力培養的作用和效果就無法體現。另外，數學實驗教學中缺乏教與學的自由度，過分強調教學要求的統一性，忽略學生的個性發展，從而制約了學生主動性的發揮和創新能力的表現，一些學生的創新設想很難實現。

1初中數學實驗教學的一般步驟

多年來，我國的數學教學始終遵循著演繹推理的模式，從公理出發-定義-假設-定理-證明——推論。這種教學方法雖然可以在短時間內獲得較多的知識信息，但學生只知結果，不知道過程，或熱衷于一些小技巧，長期使用不利于學生的創造思維和學習主動性的培養。而用數學實驗手段進行數學教育的思想方法是，從若干實例出發-手工操作或在計算機上進行大量的實驗-發現其中可能存在的規律-提出猜想-進行證明。根據這一思想方法，初中數學實驗教學的一般步驟如下：

1.1創設情境提出問題

根據維果斯基的“最近發展區”理論，只有難易程度在“最近發展區”內的問題才能激發學生的思考，推動探究活動的進行。阿特金森在他1958年的一項試驗中也已經得出結論：問題情境的適宜度是50％左右，即實現目標的可能性是50％時，主體的反應強度最大。學習情境無論太易或太難都不會使學習者達到最好的動機激起水平。這就要求教師在初中數學實驗中，要以學生的認知結構為依托設計數學問題，或是根據學生提出的問題，為學生設置實驗課題，創設具有挑戰性的數學問題情境，激發學生的學習興趣，使學生積極參與知識建構的過程。創設情境是初中數學實驗教學過程中的第一環節，也是實施其他環節的首要條件。

1.2實驗活動動手操作

實驗活動是指教師給學生提出實驗要求，學生按照教師的要求，親自用手工或計算機完成相應的實驗，努力去發現與所研究問題相關的一些數據中反映出的規律性，對實驗的結果做出清楚的描述。實驗活動是整個數學實驗過程中的核心環節，它是在第一環節所創設的情境中展開的，在第一環節創設情境和第三環節提出猜想兩大環節起到承上啟下的作用。學生通過“做數學”來學習數學，在完成任務過程中，使抽象的數學知識具體化、復雜的問題簡單化、一般的問題特殊化、膚淺的問題深刻化，這樣做有利于學生以一個研究者的姿態在“實驗空間"中觀察現象、發現問題、解決問題。此外，實驗活動能夠使學生直觀地理解其內在規律，在教師的指導下，通過觀察實驗去獲得感性認識，培養數學情感和想象力，解決實際問題的能力，及嚴謹的科學態度。

1.3提出猜想討論交流

摘要：在國內教育事業不斷發展的背景下，單純的理論教學已經難以滿足社會對人才的需求。為此，數學教師需要從基礎教育階段入手，做好學生實踐能力的培養工作。故本次研究在參考相關文獻資料的基礎上，針對初中數學實驗教學理論的實質，制定了幾點開展初中數學實驗教學的有效策略，以供參考。

關鍵詞：初中數學；數學實驗；教學理念

隨著新課程改革的不斷深入，教師對培養學生的實踐能力越發重視，但就初中數學課程來看，受限于其本身的理論特性，開展實驗教學有一定難度，故實驗教學的效果并不理想。而如果仍然沿用傳統的教學模式，容易加劇“高分低能”的問題。為切實提高初中數學實驗教學效果，教師應該在充分認知數學實驗教學實質的基礎上，開展符合學生認知規律的實驗教學工作，只有這樣才能夠利用實驗提高學生的實踐能力。

一、初中數學實驗教學概述

對于初中實驗教學，可從兩個方面進行解讀。一方面可認為數學實驗教學需要以數學思想以及理論為引導，利用物質揭示數學知識的抽象性以及邏輯性，引導學生理解數學思維或某項數學結論。另一方面也可認為數學實驗教學是在數學思維指導下，通過實驗操作以及流程設計得出理論成果的過程，由此可認為實驗是加強理論與實踐結合的有效途徑，對學生綜合能力的發展有著顯著的促進作用。通過開展數學實驗，可基于學生的認知規律將“普遍性”與“特殊性”進行有機結合，可構建起全新的學習模式，能夠通過促使學生主動實驗的方式調動其學習的主觀能動性，能夠將學習過程由被動變為主動[1]。且通過實驗，學生也可在數據統計與分析中不斷提升自身的組織能力、合作能力等，有助于其數學思維的發散。另外，教師也可通過團結合作培養學生的團隊意識，為學生后期的發展打下堅實的基礎。

二、初中數學實驗教學的有效途徑

（一）轉變傳統教學方式，鼓勵學生動手實踐

【摘要】為提高航海技術專業實驗教學水平，實現實驗教學與實驗操作的高度統一，結合國內外航海教育的現狀，研究了專業實驗教學存在的主要問題，并在此基礎上提出了改進專業課實驗教學的主要措施和關鍵問題的解決方案，由此建立了相應的教學研究方法，對航海技術專業實驗教學標準做出了科學合理的改革。

【關鍵詞】存在問題;主要內容;關鍵因素;改革方法

經過調研發現，航海技術專業的實驗教學體系，在整體上比較完善，實驗設備設施也比較先進，但在實驗教學方法上卻仍然還有缺陷。在技術上，專業實驗教學效果與船上實驗操作之間還存在較大差距，這些差距的大小似沒有衡量標準。同時，學校的實驗課時間集中而且課時偏少，造成在實驗過程中學生并沒有充分的時間完全掌握實驗內容。在教學上，實驗教學也缺少系統的衡量標準，教師只是根據評估大綱的要求授課，理論和實踐有機結合的程度不深［1］，雖然在形式上，實驗教學完全符合大綱要求，但實際上仍存在比較明顯的理論與實驗相脫節的情況。在管理上，跟蹤監管和反饋機制還沒有貫穿到整個實驗教學環節當中，似沒有實現過程管理。實驗教學的質量仍然采用打分成績作為唯一標準來衡量。

1實驗教學和實船技術的差距

實驗教學是傳授知識，實船操作是技術實踐。從目前大多數高校的專業技術實驗教學來看，依然是傳授知識。實驗教學與實船技術仍然處于較為明顯的割裂狀態。在實驗教學環節，教師根據實驗教學大綱完成了教學任務，但并沒有將實船技術與實驗教學結合起來，導致學生只是學會了專業設備的操作步驟，甚至整個實驗過程都沒有與理論聯系起來。這樣的實驗教學，導致了理論與實驗脫節，實驗教學與實船技術分離，三個方面各自為政，學生掌握的技術是碎片化的，難以形成系統，當然也就做不到融會貫通，做不到熟練掌握專業技術。因此，找出實驗教學與實船技術兩者的差距，并認真分析該差距產生的具體原因，把實驗教學和實船技術結合起來，才能促使實驗教學完全滿足船上的工作要求。應該以國家海事局頒發的船員培訓大綱為指導，結合本科教學培養方案、教學大綱等高校教學方面的文件，深入研究這些文件的主旨和內容，為實驗教學標準的研究打下堅實的政策基礎。同時，更要深入船公司各個管理部門，并利用會議與媒體等手段，與廣大船員及專業教師廣泛交流，逐步確定兩個標準的相同點和不同點，實現兩者的有效銜接，確保專業技術的實驗教學標準具有牢固的行業基礎。總之，通過文件研究和實際調研工作，明確兩個標準的不同立足點，把高等教育中的實驗教學與船上實際工作統一成一個標準，兩者融合形成有機的整體。為了充分發揮該標準的實效，有效的途徑是創建實驗教學質量評價方法。

2創建實驗教學質量評價的技術基礎

專業課實驗教學，大多是采取手動操作結合提交實驗報告的方式，教學質量很大程度上取決于教學水平和教師的職業道德，缺乏深層次的考核方法。從整體上看，這容易導致實驗教學質量評價的環節流于形式。因此，要對實驗教學實現嚴格的科學有效的質量評價是很有必要的，這就需要使用較為客觀的數學方法實現考核。

摘要：隨著我國新課程改革工作的持續深入推進，初中物理教師對學生物理綜合素養的培育也給予了更多的關注。要想真正促進學生學科綜合素養的提升，教師需要加大對教學問題的研究力度。通過分析初中物理綜合素養的內涵，教師在教學中可以嘗試引入STEAM教學理念，使初中物理的學科教學范圍能夠真正得以有效拓寬，教學方法能夠得到有效創新，提升學生的學習質量。

關鍵詞：STEAM教育理念；初中物理實驗教學；模式；探究

STEAM教育理念雖然還屬于一種全新的教學思想，但在實際的教學中卻得到了廣泛的應用。STEAM教育理念主要強調在教育教學活動的開展過程中要打破學科間的界限，對教學活動方式進行積極創新，為學生打造一個適合他們發展的平臺，鼓勵學生在學習的過程中進行自主探索。而在實際應用STEAM教育理念組織教育教學活動的過程中，教師還需要充分考慮實驗教學內容的特點，將實驗教學與STEAM教育理念有機融合到一起，對自身的教學思維進行合理調整，對課堂實驗教學的方法進行有效創新，依托STEAM教學理念進行實驗教學模型的構建，使初中物理實驗教學的有效性得到提升，同時對學生的實驗思維進行啟發，拓展學生的眼界，發展學生多方面的素養，推動學生的全面發展。

一、初中物理實驗教學中融入STEAM教育理念的價值

在落實初中物理實驗教學活動的過程中，STEAM教育理念的融入，使數學、藝術、工程、科學以及技術等學科的價值能夠得到充分發揮，同時在初中物理實驗教學中融入相關的元素。這種教學方法能夠對于初中物理實驗教學方法的創新起到一定的推動作用，對初中物理實驗教學的模式進行有效優化，通過組織初中物理實驗教學活動，更好地推動初中階段學生的全面發展。而在初中物理實驗教學中融入STEAM教育理念，其現實價值具體體現在以下兩方面。

（一）能夠使學生的學習興趣得到充分調動

興趣是學生學習活動開展的重要推動力，如果學生對所需學習的內容產生了興趣，就能主動地進行知識探索，專注地學習學科知識，促進自身學習效率的提升［1］。教師在教學中融入STEAM教育理念，由于這一教學模式更強調學生在學習過程中發揮自主性，要求教師在教學過程中針對實驗內容的安排，要能充分考慮到學生的實際情況，合理選擇實驗教學的方法。教師可以在課堂中通過虛擬仿真技術構建實驗室，采用工程模擬實驗教學模式及小組合作實驗教學模式等，進而有效激發學生的學習熱情，使學生對于物理實驗能夠有更加直觀、生動的感受，進而主動參與實驗活動，在實驗過程中體會到知識學習的樂趣。