【摘 要】基于对初中数学实验在主题选择、过程设计以及教学实施中存在问题的分析，提出选择合理的初中数学实验的四条对策，并就初中数学实验的设计与实施给出建议，以期使数学实验教学发挥最大功用。

【关键词】初中数学；实验设计；问题分析；对策思考

【中图分类号】G633.6 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2016）13-0013-03

近年来，在初中数学教学中，涌现了大量的以培养学生创新意识、创新精神为目的的“数学实验”课。其中不乏经典的课例，它们清新脱俗，令人印象深刻。但遗憾的是也有部分课例，过分追“新”求“异”，导致研究主题晦涩，实验效果不佳，甚至带领学生走入迷茫的死胡同，进入了学习的误区。作为数学实验，不仅要重视数学内容的形象化、抽象化、严谨性，也要重视数学发现、数学创造过程中归纳和实验的方法。

一、初中数学实验设计的问题与分析

1.主题选择晦涩难懂，意义甚微。

数学实验是对常态课的一种补充，是激发初中生数学学习兴趣的有效途径。因此，实验主题的选择要兼顾与课程的互动、与生活的互动，要避免实验主题晦涩难懂或与实际生活相脱节，预防学生对数学实验产生畏惧心理。

比如“给正方体涂色”这一实验主题，从内容看非常简单，将正方体涂色以后研究涂色面数与小立方体数即可，但仔细想来存在很多问题。一是实验目的不明显，数学实验往往是伴随着问题的出现而展开的。二是实验要解决的问题不明显，学生不知道要通过实验解决哪些问题，因此，课上很多学生提不起兴趣。三是操作难度大，一部分学生忙着研究如何切得整齐，一部分学生玩弄着切好的小方块，一部分学生忙着清洗各处的泡沫……学生还没有完成实验步骤，下课铃就响了。四是与生活脱节严重，要切开涂色的正方体需要解决两个问题：（1）选用哪种材质的立方体可以顺利地上色，还能被学生顺利地切开？（2）选用多大体积的物体和选择哪种切割工具，才能保证学生在切割时不受伤？综上，该实验的难度很大。该实验属于“从三个方向看”这一章，笔者认为能替代该实验的活动有很多，比如：让学生用纸做几个立方体，再摆出不同结构的立体造型，学生画出这些物体的三视图，同样可以达到锻炼学生思维，拓展学生视野，感受数学魅力的目的。因此，要从主题鲜明、意义深刻的角度合理地选择实验主题。

2.过程设计囿于主观，罔顾学情。

主观因素和客观条件是教师科学选择实验素材的基础。对于初中的学生，要选择趣味性强，过程和结果相对比较直观的数学实验。那些过程烦琐的实验，不适合初中学生做，毕竟这个年龄段的学生，手脑并用能力有限；另一方面，若实验素材单一、过程浅显，学生靠想象就能知晓实验的目的和结果，这样的数学实验就会流于形式，学生的思维被束缚于无趣的框架内，思维的空间狭小，形同鸡肋。

3.理性地思考数学实验设计的合理性。

数学实验设计的合理性首先要关注问题的数学表征，也就是问题表述是否准确，内容是否丰富，流程是否恰当；其次，要关注问题解决方案的科学性、层次性、合理性；最后还要关注建构的数学模型是否具有普遍性等。例如“打印纸中的数学”，首先让学生估算、度量A4纸的长与宽，求它们的比值，并计算出度量值与估计值的误差；接着，要求学生按照《数学实验手册》中的方式折纸，从数学角度描述自己的发现；然后，让学生验证其他型号的打印纸是否具有同样的特征；最后，让学生将手中的一张细长的纸片，折成一个与A4打印纸长宽比相等的纸片。这样的设计层次清晰，从估算到实测到拓展应用，目标明确，问题设置恰当，方法合理，并且发现的长宽比的规律还具有一般性，这样就达到了促进学生认识数学本质的效果。

4.严谨地调整数学实验的内容和结构。

数学来自生活，生活需要数学，数学是生活经验的总结和概括。因此，数学知识有其本身的固有的特殊属性，那就是严谨。伟大的数学家陈省身说过：“数学是一门演绎的学问，从一组公设，经过逻辑的推理，获得结论。”数学实验重点在实验，但实验基础是数学，这就要求数学实验必须具备严谨性。选择实验内容时，要考虑学情、环境；设计实验步骤时，要考虑能力、方式和安全问题；成果展示时，要考虑学生的兴趣关注点与成果的科学性；实验结束后，要考虑实验的延伸性。因此，教师要能够灵活地处理在编排数学实验时遇到的问题，提高对实验内容的认识，建构科学合理的实验步骤。

综上所述，合理地设计数学实验，既要遵循直观性、操作性、针对性的原则，又要依据学情和现实情况。教师没有必要把数学实验看得离我们很遥远而置若罔闻，也不能囿于烦琐的实验环节和操作程序。相反，我们应该真正关注数学实验的过程价值，关注数学实验对学生发展的促进作用，谋求数学实验在教学实践中的作用最大化。

【参考文献】

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[2]张景中.好玩的数学[M].北京：科学出版社，2007.

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