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摘要：数学实验教学是让学生通过自己动手操作，进行探究、发现、思考、分析、归纳等思维活动，最后获得概念、理解或解决问题的一种教学过程。在这过程中，教师通过提问引导和启发学生学习研究数学问题的方法。在数学实验教学中教师仍然处于主要引导的地位，而学生则处于主动学习的地位。数学实验一直不被人们所重视，但随着新课标和素质教育的要求的提出，数学实验必将遍地开花。
关键词：初中教育；数学教育；数学实验；学科教育
数学实验教学是实现新课标理念的一种行之有效的方法，其功效远远超出我们的意想，下面结合本人的教学实践，就初中数学实验教学的几个问题与大家共同探讨。
一、实验教学的必要性
人们普遍认为数学之所以难学，是因为数学的“抽象性”与“严谨性”，而这正是数学的优势。正是由于数学具有抽象性，它才能高度概括事物的本质，也才能在广泛的领域得到应用。正由于数学语言和推理的严谨，不管自然科学还是社会科学，当从定性研究进入定量研究时都要求助于数学。那么数学就非得“板起严肃的面孔”，使人敬而远之吗？数学就不能深入浅出，使一般人容易理解吗？现在的数学实验采用“问题情景―数学实验―课堂交流―课堂操作―课堂练习”这种新的学习模式，学生可以理解理解问题的来龙去脉，以及它的发现与完善过程，从感觉到理解，从意会到表述，从具体到抽象，从说明到证明。一切都是在学生眼前发生的，抽象得易于理解，严谨得合情合理。
数学实验课改变了传统的数学教学模式，使得严谨单调、枯燥无味的数学课堂变得活跃丰富、轻松有趣起来，学生可以动手做、画、量，可以用眼观察、比较，可以互相交流、大胆发表自己的见解，可以运用计算器、电脑研究问题，可以走出课堂，走进生活实际，从而使数学学习真正成为人类有意义的一种活动，激发学生學习数学的欲望和培养学生学习数学的兴趣。
二、实验教学的例子
案例：探究函数性质
实验目标：探究一次函数的性质
实验准备：在电脑室安装几何画板软件，学生在坐标纸上画出一次函数y = 2x + 1，y = 2x - 1和y = x - 1的图像。
实验设计：
（1）观察坐标纸上的三条直线，它们之间有何关系？
（2）猜测它们之间的关系与哪些元素有关？（直线的平行与k值相等有关，直线相交于y轴上的同一点与b值相等有关）
（3）教师演示如何在几何画板上作出函数图像。
（4）学生依据猜想，先保持k值不变，改变b的取值，自主在几何画板上作出10条以上一次函数的图像。
（5）学生依据猜想，保持b值不变，改变k的取值，自主在几何画板上作出10条以上一次函数的图像。
（6）观察所得图像，判断与原有猜想是否一致。
（7）归纳结论，论证结论。
实验说明：一次函数的性质在实际解决问题中有着广泛的应用，有必要让学生理解掌握透彻。华盛顿儿童博物馆有句名言“我听见了，就忘记了；我看见了，就领会了；我做过了，就理解了”。学生在操作作图的过程中，验证了原来的猜想：在归纳实验结论的过程中，理解了函数的性质。由于是亲身经历获得的知识，记忆更为深刻，运用起来就更得心应手了。学生克服了“机械式”的死记硬背，其主观能动性得到了更好的调动。
三、数学实验对于教师的要求
数学实验材料本身属于内隐性课程资源，开发这些资源需要教师对知识的产生、知识之间的联系、知识中包含的数学思想方法等有深入的理解，对其进行教学法层面的再加工，形成实验设计。
由于这些要素都没有在教材中明确写出，需要教师自己开发，所以属于一种内隐性资源。初中数学中许多内容都与数学实验有内在的联系。大体上可以分为几种情形：
1.由具体到一般的问题。从具体到一般去发现规律的过程往往可以介入实验，实验就是对个别现象的处理，然后推广到一般情形。
2.代数问题的几何解释。代数问题几何化，使抽象变为直观，可视化往往带来实验的契机。
3.几何图形变换问题。通过平移、对折、旋转、压缩等几何变换，能够发现新的问题。其中，如何变换本身就是数学实验。
4.通过计算数据发现规律的问题。总之，数学实验为数学课程资源的开发提供了丰富的源泉。
开发数学实验材料，需要教师对数学知识有深刻理解，对知识的来龙去脉有清楚认识。教师必须能够在纵向和横向两个维度理清知识之间的联系，明确知识之间具有什么样的数学抽象关系；从深层看，教师要能够挖掘隐藏在知识之中的数学思想方法、数学知识的现实背景、数学知识的历史元素等数学文化的成分。
一个教师只有具备了这样的数学知识背景，才能透视和提取作为结果性知识背后的实验成分，设计出合乎教学实际的数学实验，才能在教学实践中驾驭数学实验。因此，具备扎实的理论知识是一个教师能够设计数学实验的必要条件。反之，通过亲身参与数学实验的教学实践，会促使教师自觉地拓宽知识面，深度挖掘知识的本源性问题，形成钻研问题的意识，从而发展自己的理论性知识。
四、以实验教学为载体，推动互动学习理念
学以致用，这是学习数学的目标。通过对数学学科的学习，帮助学生树立数学应用意识，提升学生的数学应用能力。而设计数学实验是培养学生数学应用能力的有效途径。这要求教师结合教学内容，努力创设一种实验情境，为学生受到必要的实验训练提供平台。
随着我国课程改革运动的深入，体现并实施改革理念的主战场――课堂被赋予丰富的内涵，其中包括课堂教学中的学习从单一的接受型走向合作互动型。合作学习有助于互动的实现，在合作互动学习中，所有小组成员平等参与学习实践，共同承担学习的责任。在教学实践中，我们往往更加重视师生的互动而忽视了学生间的互动，事实上教师的一切课堂行为都发生在学生群体关系的环境中。在数学实验教学中，学生的互动得到了很好的体现，数学实验大多是在学生的相互合作中完成的。在实验中学生相互合作、相互依赖而又相互约束，形成了良性的合作互动的学习模式，因此更能体现合作学习的必要性。数学实验不但能激发学生的学习兴趣和创新思维，提高学生收集、处理和利用他人成果的能力，而且能培养学生间相互合作的精神。
时代在发展，教育观念在更新，在提倡素质教育多年的今天，我们不得不重新审视传统的教育教学模式，探索各种有益的教学补充形式，使我们的数学教育教学水平和教学效果更上一个台阶。数学实验教学的提出是一种必然，也是一种需要，更是新课程改革精神的体现形式之一。
总之，在初中数学教学中，教师要结合教学内容，积极开展数学实验教学，为学生的实验探究提供良好的氛围。引导学生积极探索，认真研究，不断将抽象的数学知识通过数学实验展示出来。
参考文献
[]曹爱萍.初中数学实验教学的研究与思考[D].贵州师范大学，2017.
[2]顾捷.刍议初中数学实验教学与学生能力的培养[J].长春教育学院学报，2015.31（01）.
[B]魏玉华.初中数学实验的理论探索与教学设计研究[D].南京师范大学，2014.
[4]邢玉森.信息时代的初中数学实验教学研究[J].中国教育技术装备，2014（03）.
关键词：初中教育；数学教育；数学实验；学科教育
数学实验教学是实现新课标理念的一种行之有效的方法，其功效远远超出我们的意想，下面结合本人的教学实践，就初中数学实验教学的几个问题与大家共同探讨。
一、实验教学的必要性
人们普遍认为数学之所以难学，是因为数学的“抽象性”与“严谨性”，而这正是数学的优势。正是由于数学具有抽象性，它才能高度概括事物的本质，也才能在广泛的领域得到应用。正由于数学语言和推理的严谨，不管自然科学还是社会科学，当从定性研究进入定量研究时都要求助于数学。那么数学就非得“板起严肃的面孔”，使人敬而远之吗？数学就不能深入浅出，使一般人容易理解吗？现在的数学实验采用“问题情景―数学实验―课堂交流―课堂操作―课堂练习”这种新的学习模式，学生可以理解理解问题的来龙去脉，以及它的发现与完善过程，从感觉到理解，从意会到表述，从具体到抽象，从说明到证明。一切都是在学生眼前发生的，抽象得易于理解，严谨得合情合理。
数学实验课改变了传统的数学教学模式，使得严谨单调、枯燥无味的数学课堂变得活跃丰富、轻松有趣起来，学生可以动手做、画、量，可以用眼观察、比较，可以互相交流、大胆发表自己的见解，可以运用计算器、电脑研究问题，可以走出课堂，走进生活实际，从而使数学学习真正成为人类有意义的一种活动，激发学生學习数学的欲望和培养学生学习数学的兴趣。
二、实验教学的例子
案例：探究函数性质
实验目标：探究一次函数的性质
实验准备：在电脑室安装几何画板软件，学生在坐标纸上画出一次函数y = 2x + 1，y = 2x - 1和y = x - 1的图像。
实验设计：
（1）观察坐标纸上的三条直线，它们之间有何关系？
（2）猜测它们之间的关系与哪些元素有关？（直线的平行与k值相等有关，直线相交于y轴上的同一点与b值相等有关）
（3）教师演示如何在几何画板上作出函数图像。
（4）学生依据猜想，先保持k值不变，改变b的取值，自主在几何画板上作出10条以上一次函数的图像。
（5）学生依据猜想，保持b值不变，改变k的取值，自主在几何画板上作出10条以上一次函数的图像。
（6）观察所得图像，判断与原有猜想是否一致。
（7）归纳结论，论证结论。
实验说明：一次函数的性质在实际解决问题中有着广泛的应用，有必要让学生理解掌握透彻。华盛顿儿童博物馆有句名言“我听见了，就忘记了；我看见了，就领会了；我做过了，就理解了”。学生在操作作图的过程中，验证了原来的猜想：在归纳实验结论的过程中，理解了函数的性质。由于是亲身经历获得的知识，记忆更为深刻，运用起来就更得心应手了。学生克服了“机械式”的死记硬背，其主观能动性得到了更好的调动。
三、数学实验对于教师的要求
数学实验材料本身属于内隐性课程资源，开发这些资源需要教师对知识的产生、知识之间的联系、知识中包含的数学思想方法等有深入的理解，对其进行教学法层面的再加工，形成实验设计。
由于这些要素都没有在教材中明确写出，需要教师自己开发，所以属于一种内隐性资源。初中数学中许多内容都与数学实验有内在的联系。大体上可以分为几种情形：
1.由具体到一般的问题。从具体到一般去发现规律的过程往往可以介入实验，实验就是对个别现象的处理，然后推广到一般情形。
2.代数问题的几何解释。代数问题几何化，使抽象变为直观，可视化往往带来实验的契机。
3.几何图形变换问题。通过平移、对折、旋转、压缩等几何变换，能够发现新的问题。其中，如何变换本身就是数学实验。
4.通过计算数据发现规律的问题。总之，数学实验为数学课程资源的开发提供了丰富的源泉。
开发数学实验材料，需要教师对数学知识有深刻理解，对知识的来龙去脉有清楚认识。教师必须能够在纵向和横向两个维度理清知识之间的联系，明确知识之间具有什么样的数学抽象关系；从深层看，教师要能够挖掘隐藏在知识之中的数学思想方法、数学知识的现实背景、数学知识的历史元素等数学文化的成分。
一个教师只有具备了这样的数学知识背景，才能透视和提取作为结果性知识背后的实验成分，设计出合乎教学实际的数学实验，才能在教学实践中驾驭数学实验。因此，具备扎实的理论知识是一个教师能够设计数学实验的必要条件。反之，通过亲身参与数学实验的教学实践，会促使教师自觉地拓宽知识面，深度挖掘知识的本源性问题，形成钻研问题的意识，从而发展自己的理论性知识。
四、以实验教学为载体，推动互动学习理念
学以致用，这是学习数学的目标。通过对数学学科的学习，帮助学生树立数学应用意识，提升学生的数学应用能力。而设计数学实验是培养学生数学应用能力的有效途径。这要求教师结合教学内容，努力创设一种实验情境，为学生受到必要的实验训练提供平台。
随着我国课程改革运动的深入，体现并实施改革理念的主战场――课堂被赋予丰富的内涵，其中包括课堂教学中的学习从单一的接受型走向合作互动型。合作学习有助于互动的实现，在合作互动学习中，所有小组成员平等参与学习实践，共同承担学习的责任。在教学实践中，我们往往更加重视师生的互动而忽视了学生间的互动，事实上教师的一切课堂行为都发生在学生群体关系的环境中。在数学实验教学中，学生的互动得到了很好的体现，数学实验大多是在学生的相互合作中完成的。在实验中学生相互合作、相互依赖而又相互约束，形成了良性的合作互动的学习模式，因此更能体现合作学习的必要性。数学实验不但能激发学生的学习兴趣和创新思维，提高学生收集、处理和利用他人成果的能力，而且能培养学生间相互合作的精神。
时代在发展，教育观念在更新，在提倡素质教育多年的今天，我们不得不重新审视传统的教育教学模式，探索各种有益的教学补充形式，使我们的数学教育教学水平和教学效果更上一个台阶。数学实验教学的提出是一种必然，也是一种需要，更是新课程改革精神的体现形式之一。
总之，在初中数学教学中，教师要结合教学内容，积极开展数学实验教学，为学生的实验探究提供良好的氛围。引导学生积极探索，认真研究，不断将抽象的数学知识通过数学实验展示出来。
参考文献
[]曹爱萍.初中数学实验教学的研究与思考[D].贵州师范大学，2017.
[2]顾捷.刍议初中数学实验教学与学生能力的培养[J].长春教育学院学报，2015.31（01）.
[B]魏玉华.初中数学实验的理论探索与教学设计研究[D].南京师范大学，2014.
[4]邢玉森.信息时代的初中数学实验教学研究[J].中国教育技术装备，2014（03）.