浅析初中数学实验的基本特征.pdfVIP

2013 年 第9 期 ZHONGGUO SHUXUE JIAOYU 浅析初中数学实验的基本特征 董林伟 （江苏省 中小学教 学研究室） 魏玉华 （南京师范大学） 摘要：数学实验是一种重要的数学活动，它能有效地转变 一、关于数学实验的基本认识 教师的教学理念以及教学方式，改变学生的数学观以及学习方 现代英语中的 “实验”是experiment ，来源于拉丁语experi－ 式. 现以初中数学实验为主线，结合初中生数学学习心理、初中 mentum ，指人类的某种尝试性活动. 在现代汉语言中，实验有 数学课程的要求与内容以及初中数学实验与其他科学实验的差 尝试、试探和验证的意思. 数学实验伴随着数学发展的整个历 异等因素进行分析，从而提炼出初中数学实验的基本特征. 程，在每个严密抽象的数学结论背后都隐藏着一段漫长的实验 关键词：数学实验 ；学习心理；基本特征 过程. 德国著名数学家高斯就声称自己获得数学真理的方法是 “通过系统的实验”. 传统的观念认为，数学是一门系统的演绎科学，数学活动 数学实验发展分为两个阶段：首先，是以观察和归纳为基 也仅是单纯的思维活动. 一提到实验，人们更多想到的是物理实 础的古典数学实验阶段. 根据数学理论形成的特点，又可分为归 验、化学实验等，很难与数学联系在一起. 殊不知，数学作为自 纳性质的实验和演绎性质的实验；其次，是以数学模型为基础 然科学的一个重要分支，观察、实验、发现、猜想等科学方法 的现代数学实验阶段. 根据实验目的的不同，又可以分为计算 在数学研究、教学中也同样具有重要的作用. 1880 年法国数学 机（器）上的数值计算实验和计算机模拟实验. 家埃尔本特曾说：数学像所有其他科学一样是一门实验科学. 目前关于数学实验概念的界定有若干视角，但概括起来可 G ·波利亚也曾指出：“抽象的道理很重要，但要用一切办法使它 以分为两大类，即认识论观点和方法论观点：从认识论角度看， 们能看得见摸得着.”欧拉则说得更为直接：“数学这门科学需要 数学实验是人们为获得某种数学理论，检验某个数学猜想，解 观察，也需要实验.” 决某类数学问题，实验者运用一定的物质手段，在数学思维活 《义务教育数学课程标准（2011 年版）》 （以下简称 《标准》） 动的参与下，在典型的实验环境中或特定的实验条件下，所进 首次提出要培养学生的基本活动经验，强调 “动手实践”也是 行的一种数学探索活动；从方法论角度看，数学实验是指在一 学习数学的重要方式之一. 《标准》 在第三学段的教学建议中指 定的数学思想、数学理论的指导下，经过某种预先的组织、设 出：教师应积极开发和有效利用各种课程资源，合理地应用现 计，借助于一定的（物质）仪器和技术手段，进行数学化（而 代信息技术，提高课堂教学效益，有条件的学校应建立 “数学 不是物理化 学的） 实际操作，包括对客观事物的数量化特性进 实验室”，等等． 这些要求和建议从某种意义上来说，都是倡导 行观察、抽样、测试、逼近、仿真等，进而解决数学和科学问 广大教师积极地开展数学实验，有效转变初中数学教与学的方式． 题的一类科学研究方法. 目前，在英美等一些发达国家，数学实验已经成为一种常 由此可见，无论是何种分类，数学实验的本质都体现在： 见的教学形式. 如，美国中学里已经有专门的数学实验室，在英 借助一定的物质工具，在数学思维的指导下，通过实际操作来 国的中学教材中有许多数学实验材料. 在我国，数学实验起步较 解决数学问题的数学实践活动. 晚，发展还不成熟，广大一线教师对初中数学实验的认识和理 二、初中数学实验的基本特征 解还不够到位，因此，有必要结合课程内容以及初中生的心理 1. 实验工具的直观性与多样性 认知特点，提炼初中数学实