数学实验教学范例

1通过思维性数学实验教学，开阔解题思路

在初中的数学中，常常会涉及几何规律的问题，很多学生对此感到头疼，苦于找不到探究的突破口。然而，在探寻几何问题变化规律的过程中，往往需要多次尝试，对图形进行变化、操作等。思维性教学需要进行复杂的思维活动，在实验中将图形变化的不同形态进行充分的展示，这样能够让学生的思维一点一点地发生变化。比如在进行三角形内接矩形的变化规律的实验教学当中，提出问题：在三角形中，三条边分别是AB、BC、AC，在AB边上有一动点P，它是三角形的内接矩形的一个顶点，该矩形的一条边在三角形的一条边上，当点P在AB边上运动时，矩形的面积会发生变化。学生往往对这样的问题毫无办法，不知道该如何入手，教师应该予以引导，设立合适的未知量，通过未知量的变化让学生发现问题。

首先可以设B到P的距离为x，矩形的面积设为y，这样可以根据矩形的面积推出一个等式，然后再观察两个未知数之间的关系，让学生思考当x变化的过程中，y的值是如何变化的，是否存在最大值？将当点P在三角形的边上运动时，对应点（x，y）轨迹画出，让学生猜测图形的模型，并且进行验证。这样，学生在得出一个函数关系的时候，对其进行观察，能够观察出它们是一个抛物线的形式，进而进行验证。最后，教师还可以进行发散，将条件改为当三角形底边AB上的高变化时，对抛物线的形状会有什么样的影响。在这里例子中，看到学生参与到了思维性的实验当中，能够感受到知识的形成过程，在今后的解题过程中有了一定的思路。

2通过数学实验教学化抽象为直观，让学生发现数学规律

在数学当中，规律往往都是抽象的存在，因此学生不容易发现。传统的教学方法往往不注重对于学生思维的培养，课堂留给学生进行思维的时间越来越少，这样也就造成课堂的教学效率较低，学生的思维能力得不到锻炼。为了让学生能够更好地理解知识，就必须让他们了解到知识的生成规律，通过动手的方式发现数学中存在的规律。比如：一张纸的厚度为0.1毫米，那么与你的身高相比，你们之间的高度差了多少倍？通过对折的方式，对折多少次之后，纸的厚度才能够跟你的身高相等？如果这张纸能够进行无限次的折叠，那么试总结出折叠的次数与总厚度之间的关系。

这三个问题是从简单到难的设置。通过第一问，学生通过简单地计算轻而易举地得到答案。由于在进行对折的过程中，要求学生记录每一层的对折次数和厚度，这样学生能够发现其中的规律，因此能够在第三问时迅速做出解答。然而教师在最后可以再次提问：第三问这样的猜想是否能够实现？由于学生已经亲手进行了折叠，能够发现纸张在折叠过程中随着折叠次数的增加折叠越来越困难，能够感受到无限次的折叠是不可能实现的。这样，通过简单地叠纸的数学实验，学生能够通过亲自动手操作发现其中的规律，对于抽象的规律能够有直观的感知。

3通过数学实验教学，加强学生数学的应用意识

【摘要】小学数学学科知识逻辑性很强，而且主要涉及公式、定理，欠缺趣味性和丰富性，学生理解难度较大，这便导致学生数学学习积极性不高、课堂效率低下，从而影响学生数学学习。所以，在数学课堂教学时，应把数学和其他趣味性教学内容结合起来，设计数学实验，以调动学生学习兴趣，让学生主动参与到数学学习中来，从而使学生数学学习更加有效。鉴于此，本文结合数学教学经验，对小学数学实验教学进行了深入分析与探讨，提出了几点有效展开数学实验的策略。

【关键词】小学数学；实验；问题；对策；策略

众所周知，数学是一门逻辑性很强的学科，对学生综合素质有较高要求。近年来，在小学数学中应用实验教学，既有利于培养学生独立思考和解决问题的能力，也有利于提高课堂教学质量。为了提高数学教学有效性，在小学数学教学中，教师应该把实验与理论教学结合起来，驱使学生在实践中了解相关理论知识，以促进学生全面发展。

一、小学数学实验教学重要意义分析

（一）有利于增强学生学习兴趣

兴趣是学生数学学习时的“良师”，若想提高小学数学课堂教学有效性，关键在于增强小学生学习兴趣。由于小学生好动，所以利用数学实验可以让其更好地融入到课堂中，不仅可以提升学习兴趣，而且还可以增强学生动手能力。在进行数学实验时，注重对小学生学习兴趣展开培养，并积极探索更为高效的数学实验方式。例如，在“圆柱和圆锥”教学时，为了让小学生对“圆锥”性质、面积、体积等各方面知识有更深层次的了解，教师可以带领学生参加数学手工小实验，要求学生亲自动手做圆柱、圆锥模型，让学生通过实践和试验，对圆锥和圆柱原理产生更深的认识，并进一步提高小学生实际动手能力及知识运用能力，实现了“从现象到实质”的跨越式发展。

（二）有利于强化学生理解记忆

摘要：基于初中数学实验教学中存在的问题及对策，本文主要结合初中数学实验教学中存在的问题；优化与完善初中数学实验教学的具体措施，从多个角度出发，提出具体的可行性方法。

关键词：初中数学；实验教学；问题及对策

从当前初中数学实验教学的实际情况来看，仍存在一些问题，主要体现在教师认识不足，重视程度不够、经验不多，缺乏指导以及应试教育的影响和制约等方面。教育工作者要进一步落实好初中数学实验教学的具体要求，结合问题成因，制定更为有效的改进措施。从而不但提高教学的效率和质量，实现学生的更好成长。因此，本文针对问题，探讨初中数学实验教学中存在的问题及对策。

一、初中数学实验教学中存在的问题

（一）教师认识不足，重视程度不够。在针对教师队伍的问卷调查中，可以发现，包括实验教学的认识、实验教学的实施、实验教学的看法在内的三项内容。比较了解的教师人数占比28%，多少有所了解的占比62%，完全不了解的占比10%。对此，从以上调查结果也可得出，大部分的教师在实验教学中，仍存在认识上的不足和分歧。因此，也导致了实验教学的展开困难，给实验教学带来了很大的限制。

（二）经验不多，缺乏指导。在很长一段时间的教学工作中，提起实验，人们第一时间想起的总是物理、化学以及生物等学科。很少将实验联想到数学方面。同时，在数学教学中，也很少会涉及数学实验可参考借鉴的内容。对此，也导致了数学实验教学经验不足，缺乏指导的问题。

（三）应试教育的影响和制约。虽然在新课程改革后，一再强调素质教育。但是不可否认的是，传统的应试教育观念仍然根深蒂固，仍然是“以分数高低论英雄”。而基于此，无论是教师的教学目标，还是教学任务，都是以分数提高为前提的。从而便限制了实验教学的发挥，未形成一个适合实验教学的有效环境。

一、数学实验的教学状况及现存问题

1.在教学理念上，学校普遍比较重视传授基本知识和技能

而不够重视数学实验课程在拓展素质教育、培养学生科研创新能力方面所起到的作用。学校往往把数学实验课程看作是次要课程或理论课程的练习版，而忽略了其在人才培养中的地位和作用，更谈不上制定其对学生科研创新能力培养的总体目标和要求，所以数学实验课程对学生创新精神和实践能力培养的作用得不到充分体现。

2.在教学内容上，主要以基础实验、验证性实验为重点，对探究性实验、应用性实验以及拓展性实验的学习课时少

普遍强调对程序语言、程序内容、程序步骤的细节性描述，很少有程序思想、程序设计思路等内容。

3.在教学方法上，主要针对基础实验、验证性实验，学生普遍在教师示范下进行数学实验，或者根据教材自我练习。

学生练习过程中缺乏独立解决问题的意识与能力，缺乏学习的主动性，教师往往直接传授解决办法，而缺乏引导，这样，数学实验课程对学生创新实践能力培养的作用和效果就无法体现。另外，数学实验教学中缺乏教与学的自由度，过分强调教学要求的统一性，忽略学生的个性发展，从而制约了学生主动性的发挥和创新能力的表现，一些学生的创新设想很难实现。

1初中数学实验教学的一般步骤

多年来，我国的数学教学始终遵循着演绎推理的模式，从公理出发-定义-假设-定理-证明——推论。这种教学方法虽然可以在短时间内获得较多的知识信息，但学生只知结果，不知道过程，或热衷于一些小技巧，长期使用不利于学生的创造思维和学习主动性的培养。而用数学实验手段进行数学教育的思想方法是，从若干实例出发-手工操作或在计算机上进行大量的实验-发现其中可能存在的规律-提出猜想-进行证明。根据这一思想方法，初中数学实验教学的一般步骤如下：

1.1创设情境提出问题

根据维果斯基的“最近发展区”理论，只有难易程度在“最近发展区”内的问题才能激发学生的思考，推动探究活动的进行。阿特金森在他1958年的一项试验中也已经得出结论：问题情境的适宜度是50％左右，即实现目标的可能性是50％时，主体的反应强度最大。学习情境无论太易或太难都不会使学习者达到最好的动机激起水平。这就要求教师在初中数学实验中，要以学生的认知结构为依托设计数学问题，或是根据学生提出的问题，为学生设置实验课题，创设具有挑战性的数学问题情境，激发学生的学习兴趣，使学生积极参与知识建构的过程。创设情境是初中数学实验教学过程中的第一环节，也是实施其他环节的首要条件。

1.2实验活动动手操作

实验活动是指教师给学生提出实验要求，学生按照教师的要求，亲自用手工或计算机完成相应的实验，努力去发现与所研究问题相关的一些数据中反映出的规律性，对实验的结果做出清楚的描述。实验活动是整个数学实验过程中的核心环节，它是在第一环节所创设的情境中展开的，在第一环节创设情境和第三环节提出猜想两大环节起到承上启下的作用。学生通过“做数学”来学习数学，在完成任务过程中，使抽象的数学知识具体化、复杂的问题简单化、一般的问题特殊化、肤浅的问题深刻化，这样做有利于学生以一个研究者的姿态在“实验空间"中观察现象、发现问题、解决问题。此外，实验活动能够使学生直观地理解其内在规律，在教师的指导下，通过观察实验去获得感性认识，培养数学情感和想象力，解决实际问题的能力，及严谨的科学态度。

1.3提出猜想讨论交流

摘要：在国内教育事业不断发展的背景下，单纯的理论教学已经难以满足社会对人才的需求。为此，数学教师需要从基础教育阶段入手，做好学生实践能力的培养工作。故本次研究在参考相关文献资料的基础上，针对初中数学实验教学理论的实质，制定了几点开展初中数学实验教学的有效策略，以供参考。

关键词：初中数学；数学实验；教学理念

随着新课程改革的不断深入，教师对培养学生的实践能力越发重视，但就初中数学课程来看，受限于其本身的理论特性，开展实验教学有一定难度，故实验教学的效果并不理想。而如果仍然沿用传统的教学模式，容易加剧“高分低能”的问题。为切实提高初中数学实验教学效果，教师应该在充分认知数学实验教学实质的基础上，开展符合学生认知规律的实验教学工作，只有这样才能够利用实验提高学生的实践能力。

一、初中数学实验教学概述

对于初中实验教学，可从两个方面进行解读。一方面可认为数学实验教学需要以数学思想以及理论为引导，利用物质揭示数学知识的抽象性以及逻辑性，引导学生理解数学思维或某项数学结论。另一方面也可认为数学实验教学是在数学思维指导下，通过实验操作以及流程设计得出理论成果的过程，由此可认为实验是加强理论与实践结合的有效途径，对学生综合能力的发展有着显著的促进作用。通过开展数学实验，可基于学生的认知规律将“普遍性”与“特殊性”进行有机结合，可构建起全新的学习模式，能够通过促使学生主动实验的方式调动其学习的主观能动性，能够将学习过程由被动变为主动[1]。且通过实验，学生也可在数据统计与分析中不断提升自身的组织能力、合作能力等，有助于其数学思维的发散。另外，教师也可通过团结合作培养学生的团队意识，为学生后期的发展打下坚实的基础。

二、初中数学实验教学的有效途径

（一）转变传统教学方式，鼓励学生动手实践

【摘要】为提高航海技术专业实验教学水平，实现实验教学与实验操作的高度统一，结合国内外航海教育的现状，研究了专业实验教学存在的主要问题，并在此基础上提出了改进专业课实验教学的主要措施和关键问题的解决方案，由此建立了相应的教学研究方法，对航海技术专业实验教学标准做出了科学合理的改革。

【关键词】存在问题;主要内容;关键因素;改革方法

经过调研发现，航海技术专业的实验教学体系，在整体上比较完善，实验设备设施也比较先进，但在实验教学方法上却仍然还有缺陷。在技术上，专业实验教学效果与船上实验操作之间还存在较大差距，这些差距的大小似没有衡量标准。同时，学校的实验课时间集中而且课时偏少，造成在实验过程中学生并没有充分的时间完全掌握实验内容。在教学上，实验教学也缺少系统的衡量标准，教师只是根据评估大纲的要求授课，理论和实践有机结合的程度不深［1］，虽然在形式上，实验教学完全符合大纲要求，但实际上仍存在比较明显的理论与实验相脱节的情况。在管理上，跟踪监管和反馈机制还没有贯穿到整个实验教学环节当中，似没有实现过程管理。实验教学的质量仍然采用打分成绩作为唯一标准来衡量。

1实验教学和实船技术的差距

实验教学是传授知识，实船操作是技术实践。从目前大多数高校的专业技术实验教学来看，依然是传授知识。实验教学与实船技术仍然处于较为明显的割裂状态。在实验教学环节，教师根据实验教学大纲完成了教学任务，但并没有将实船技术与实验教学结合起来，导致学生只是学会了专业设备的操作步骤，甚至整个实验过程都没有与理论联系起来。这样的实验教学，导致了理论与实验脱节，实验教学与实船技术分离，三个方面各自为政，学生掌握的技术是碎片化的，难以形成系统，当然也就做不到融会贯通，做不到熟练掌握专业技术。因此，找出实验教学与实船技术两者的差距，并认真分析该差距产生的具体原因，把实验教学和实船技术结合起来，才能促使实验教学完全满足船上的工作要求。应该以国家海事局颁发的船员培训大纲为指导，结合本科教学培养方案、教学大纲等高校教学方面的文件，深入研究这些文件的主旨和内容，为实验教学标准的研究打下坚实的政策基础。同时，更要深入船公司各个管理部门，并利用会议与媒体等手段，与广大船员及专业教师广泛交流，逐步确定两个标准的相同点和不同点，实现两者的有效衔接，确保专业技术的实验教学标准具有牢固的行业基础。总之，通过文件研究和实际调研工作，明确两个标准的不同立足点，把高等教育中的实验教学与船上实际工作统一成一个标准，两者融合形成有机的整体。为了充分发挥该标准的实效，有效的途径是创建实验教学质量评价方法。

2创建实验教学质量评价的技术基础

专业课实验教学，大多是采取手动操作结合提交实验报告的方式，教学质量很大程度上取决于教学水平和教师的职业道德，缺乏深层次的考核方法。从整体上看，这容易导致实验教学质量评价的环节流于形式。因此，要对实验教学实现严格的科学有效的质量评价是很有必要的，这就需要使用较为客观的数学方法实现考核。

摘要：随着我国新课程改革工作的持续深入推进，初中物理教师对学生物理综合素养的培育也给予了更多的关注。要想真正促进学生学科综合素养的提升，教师需要加大对教学问题的研究力度。通过分析初中物理综合素养的内涵，教师在教学中可以尝试引入STEAM教学理念，使初中物理的学科教学范围能够真正得以有效拓宽，教学方法能够得到有效创新，提升学生的学习质量。

关键词：STEAM教育理念；初中物理实验教学；模式；探究

STEAM教育理念虽然还属于一种全新的教学思想，但在实际的教学中却得到了广泛的应用。STEAM教育理念主要强调在教育教学活动的开展过程中要打破学科间的界限，对教学活动方式进行积极创新，为学生打造一个适合他们发展的平台，鼓励学生在学习的过程中进行自主探索。而在实际应用STEAM教育理念组织教育教学活动的过程中，教师还需要充分考虑实验教学内容的特点，将实验教学与STEAM教育理念有机融合到一起，对自身的教学思维进行合理调整，对课堂实验教学的方法进行有效创新，依托STEAM教学理念进行实验教学模型的构建，使初中物理实验教学的有效性得到提升，同时对学生的实验思维进行启发，拓展学生的眼界，发展学生多方面的素养，推动学生的全面发展。

一、初中物理实验教学中融入STEAM教育理念的价值

在落实初中物理实验教学活动的过程中，STEAM教育理念的融入，使数学、艺术、工程、科学以及技术等学科的价值能够得到充分发挥，同时在初中物理实验教学中融入相关的元素。这种教学方法能够对于初中物理实验教学方法的创新起到一定的推动作用，对初中物理实验教学的模式进行有效优化，通过组织初中物理实验教学活动，更好地推动初中阶段学生的全面发展。而在初中物理实验教学中融入STEAM教育理念，其现实价值具体体现在以下两方面。

（一）能够使学生的学习兴趣得到充分调动

兴趣是学生学习活动开展的重要推动力，如果学生对所需学习的内容产生了兴趣，就能主动地进行知识探索，专注地学习学科知识，促进自身学习效率的提升［1］。教师在教学中融入STEAM教育理念，由于这一教学模式更强调学生在学习过程中发挥自主性，要求教师在教学过程中针对实验内容的安排，要能充分考虑到学生的实际情况，合理选择实验教学的方法。教师可以在课堂中通过虚拟仿真技术构建实验室，采用工程模拟实验教学模式及小组合作实验教学模式等，进而有效激发学生的学习热情，使学生对于物理实验能够有更加直观、生动的感受，进而主动参与实验活动，在实验过程中体会到知识学习的乐趣。