数学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．初中数学课的教学设计研究是对数学实验课的方法、手段、媒体等要素设计的研究。数学实验的最大目的在于让学生获取数学学习的经验，去培养学生的观察，发现，思考，动手实践的能力，从而体验到发现数学规律乐趣。
　　
　　一、初中数学教材中可以进行数学实验的教学内容
　　
　　正负数，绝对值，有理数的加、减、乘、除、乘方，实数的大小比较，无理数的证明，代数式，数据的收集以及各种统计
　　图的编制，线段、角度的大小关系的测量，三角形全等的条件，三角形稳定性的探索，三角形的高、中线、角平分线的规律的发现，等腰三角形的三线合一特点，图形的各种变换；概率的计算，方程组的解的寻找，乘法公式的推导，平均增加率的应用，分式应用题的实验，三线八角之间的关系，勾股定理的各种推导，柱体的顶点、棱和面数的关系，柱体的构成，样本和数据的应用，不等式的应用实验，平面点的位置的确定，正比例，反比例函数的性质研究与应用，坡比的研究，一元二次方程的求根公式的推导和根与系数的关系研究，一元二次方程应用题的实验探索，频数和频率的试验，大角对大边的探索，费马点的思考，镶嵌图形的拼接，特殊图形的移动，N个等腰梯形的组合规律，重心的实验法寻找，二次函数的平移规律探求，二次函数的应用实验，圆心角和圆周角的关系研究，各种几何图形的轴对称性研究，位似图形规律的摸索，三角形的边长、角度之间的关系，各种作图的研究等等。这些内容差不多已经包括了初中数学的全部，因此初中数学有必要有可能在教学上采用实验法进行。
　　
　　二、平时课堂数学实验的例题回顾
　　
　　例1.证明三角形的内角和等于180。
　　1.、课前工具准备：一张纸，剪刀，量角器。2、上课时首先让每个学生剪刀出一个三角形，再把三角形的三个角剪下。3、三个剪下的角紧密拼在一起，用量角器测量所得的角度。4、思考为什么是180，这样实验以后，你会证明三角形的内角和等于180了吗？学生利用剪纸方式继续，教师用电脑展示过程。
　　例2.一组含有30°和45°的直角三角板，你能拼出多少个不同的角度，研究这些角度之间有什么特点。
　　1、课前请学生准备好一组有30°和45°的直角三角板。2、上课时请学生按照从小大到大的要求，一个一个地用加减的方式去拼角度。3、研究所得的角度之间的关系。
　　例3.给你一张长方形的纸片，让一组顶点重合对折，请问你可以用什么方法马上计算出这一折痕的长度？
　　上述数学实验非常简单，也不会花去学生的多少上课时间，但是却可以提供学生动手实验数学概念，让学生在自己实践的过程中去获得数学知识，体会发现数学规律的快乐。每个人都在数学学习过程中，根据自己的体验，用自己的思维方式，重新创造有关的数学知识．
　　
　　三、数学实验与数学学习有效性的关系
　　
　　数学实验的开展，其意义是明显的，主要有：
　　1、数学实验是激发学生创新思维。
　　数学学习过程实质上是一种再创造过程．数学实验教学不是直接将现成的结论教给学生，而是根据数学思想发展脉络，创造问题情境，充分利用实验手段，设计系列问题，增加辅助环节，从直观、想象到发现、猜想，然后给出证明，从而使学生亲历数学知识的建构过程，逐步掌握认识事物、发现真理的方式、方法，能够培养学生的创新精神和实践能力，提高学生数学素养。
　　2、有利于培养初中生的数学学习兴趣。
　　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，能够激发学生学习数学的欲望和培养学生学习数学的兴趣。
　　数学学习的有效性包括许多方面，其本质就是花最少的时间达到最大的目标，也即是最优化的学习方式。想达到最大的收获，必须充分发挥学生的作用，因此，培养学生的学习数学的兴趣，才是提高学生数学学习有效性的最重要的途径。而数学实验教学就可以让学生尽快培养起来对数学学习的兴趣，有了兴趣，才会去研究，有了研究才会有创新，因而在初中加强对数学实验教育的研究和探索，就成为当务之急。
　　著名数学家和数学教育家G·波利亚曾精辟地指出：“数学有两个侧面，一方面它是欧几里得式的严谨科学，从这个方面看，数学象是一门系统的演绎科学；但另一方面，创造过程中的数学，看起来却象一门实验性的归纳科学”，因此我们必须转变观念，正确对待数学实验。1、不能以应试教育作为出发点；2、不能以影响教学进度作为挡箭牌；3、深入研究教材，发掘初中数学中可以通过实验进行教学的内容；4、不断总结各种数学实验的经验，指导初中数学教学。
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