摘要：数学实验教学是一种新型的运用于中学数学教学实践的教学模式。本文探讨了开展中学数学实验教学的现实意义以及平常碰到的中学数学实验的一些可行性操作。
关键词：中学数学；实验教学；实践探索
数学实验教学的目的是提高学生学习数学的积极性，提高学生对数学的应用意识，并培养其用所学数学知识认识问题和解决实际问题的能力。在数学实验中，由于计算机的引入，为数学的思想和方法注入了更多、更广泛的内容，使学生摆脱了繁重的、乏味的数学演算和数值计算，促进了数学与其他学科的结合，从而使学生有时间做更多的创造性工作。
笔者就平时教学中所碰到几个数学实验实例加以阐述。
一、利用数学实验，探索数学概念
数学概念是客观事物、现象的数量关系和空间形式在人们头脑中的反映。大多数数学概念在周围环境中都有它们的现实原型，都可以用观察、实验方法得到。下面，笔者通过几个数学实验的具体操作来探索数学概念教学。
实验1.直线和平面垂直
在讲线面垂直一课时，为了让学生能够更好地理解直线和平面垂直的涵义。笔者让学生合作课前准备两根小棒。上课时，首先让学生拿出一根小棒放在桌面上，然后过这根小棒上的一点，在桌面上作它的垂线，同时提问：能作几条？其次让学生把一根小棒举起来，然后再过同一点，作它的垂线，同时提问：能作几条？最后叫他们把其中的一条垂线(小棒)旋转一周，问得到的轨迹是什么？通过大家的集体探讨得出相应的结论：1.在平面上，过直线上一点有且只有一条直线与已知直线垂直。2.在空间中，过直线上一点有无数条直线与已知直线垂直。3.如果一条直线与一个平面相交，并且与这个平面内过交点的任意一条直线都垂直，则说这条直线和这个平面垂直，直线叫做平面的垂线，平面叫做直线的垂面，垂线和平面的交点叫做垂足。
如此通过自己具体操作之后，学生对线面垂直的定义及相关的一些性质记忆就会更加的深刻，课后作业反馈的情况看效果不错。
实验2.椭圆定义的引入
本课上课之前，笔者布置了一个作业：同桌两人一组，准备：两枚图钉、一条不可伸缩的细线、一张白纸、一支铅笔。上课时叫学生把准备的用具拿出来，同桌合作完成实验。
实验操作步骤：1.把绳子固定在白纸上，要求绳子不绷紧，然后拿铅笔拉紧并在白纸上画图，观察得到的图形是什么？操作过程中有何特点，有无不变的量存在？2.在固定绳子时，若将其绷紧又将会得到怎样的图形？3.绳子的长度和固定的两钉子的距离有怎样的大小关系？
通过做这个实验，椭圆的概念及一些相关的性质就在学生动手操作，合作探究过程中得到了认识和理解，这其实是学生主动构建知识的过程。这样的课突出了新课改强调的课堂学生主体性原则，给学生参与实验、自主探索、合作交流的机会，让学生在自主的思维活动中构建新的认知结构，有利于培养中学生的创新意识.
二、利用数学实验，发现定理公式
我们教科书上的定理、法则、公式都是数学家或者是数学教育家的发现结果，展现在学生面前的是一副经过千锤百炼“完美无缺”的逻辑体系。这种完美的形式略去了曲折复杂的发现过程，我们教师可以根据实际情况，要求学生运用实验手段和方法进行“再发现”“再创造”。
实验3.球的体积公式
在上球体积一课时，笔者课前准备了试验用品有：三个半径为R的圆柱、半球、圆锥模型(底面空心的)，一些细沙。
上课时，将准备的用品拿到讲台上，让学生观察回答：在半径相等的条件下，圆柱、半球、圆锥三者的体积大小关系如何？由模型学生容易看出 ：
三、计算机操作下的数学实验教学
计算机的应用扩大了中学数学实践的内容和范围，从模型的建立到演绎、归纳思维的分析，从性能的预测到规律的探索，以及算法的设计和估价，计算试验的开展和模拟仿真手段的演示等都可能通过计算机来试验。同时，通过数学模型地计算试验，为探索数学问题的规律提供了方便可行的新途径，通过计算机做数学实验将成为数学灵感和数学发现的源泉。例如：
实验4.一道解析几何题的探究
上课前，已经对此进行研究，做出了相应的课件，上课时笔者让学生借助已经制作好的课件，在计算机上进行自主探究或协作探究实验。关键是探索Ｐ点轨迹，当拖动Ｃ点时，Ｐ点就得到的是一个椭圆，再进行演算，最后求出其轨迹方程。问题演变：若点A在平面内的其他地方时，轨迹又会如何呢？接下来，学生再实践探究A点在平面内不同位置时的轨迹情况。
实验反思：若A点在圆上，此时的外心Ｐ的轨迹怎样？点A在圆外，又如何呢？这样大家通过自己的动手和思考相关的演变题，就会对求相应得轨迹问题有了深刻的认识。通过计算机实验上数学课就会起到预期的效果。
总之，倡导数学课堂教学中学生主动参与的意识，首先应改变教师对“数学实验”教学的看法，培养自身的“数学实验”能力，加强对“数学实验”教学的课题研究。只有这样才能更好地开展“数学实验”教学，提高数学教学质量。
参考文献：
[1]窦金强.数学实验教学的实践与思考[J].中学数学，2013(6).
[2]荪立博.浅谈中学数学实验[J].数学通讯，2011(8).
[3]曹一鸣.数学实验教学模式探究[J].课程·教材·教法，2013(7).
(作者单位：浙江省平阳县第二中学 325400)
论文作者:陈修宝
论文发表刊物:《中学课程辅导●教学研究》2017年5月下
论文发表时间:2017/9/13
标签：数学论文; 学生论文; 直线论文; 平面论文; 垂线论文; 课时论文; 轨迹论文; 《中学课程辅导●教学研究》2017年5月下论文;