数学实验

数学实验

数学实验是以计算机技术和数学、软件引入教学后出现的新事物。

它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，并培养学生用所学的数学知识和计算机技术去认识问题和解决实际问题的能力。

不同于传统的数学学习方式，它强调以学生动手为主的数学学习方式。

瑞士数学家欧拉曾说:“数学这门学科，需要观察，还需要实验。许多定理都是靠实验、归纳发现的，证明只是补充的手续。”

很多人会奇怪数学也需要实验吗？数学怎么实验？

其实不仅物理、化学需要实验，高数中也一直有建模的存在，越是抽象难以理解的内容，越需要转化成可操作、可触摸的实验来加以理解、加深印象。在教学中恰当地插入数学实验，会使抽象枯燥的学习过程变得富有新奇感。

数学实验具体怎么做呢，许多人会觉得数学实验很无厘头，数学本就是抽象的学科，实验不是凭空谈论吗?其实数学实验也和所有的科学实验一样，大体上分三大步；发现问题，研究问题，解决问题。

具体实施可由以下环节组成：实物准备，创设情境，实验操作，观察猜想，归纳结论。

以“理解圆锥曲线——椭圆的概念”为例：

实验准备:纸板、一根细绳、两颗图钉；

实验步骤:将细绳的两端用图钉固定在纸板上的两点,当绳长大于两点间的距离时,用铅笔把绳子拉紧,使铅笔在纸板上慢慢移动,观察得到的是一个什么图形。

在此基础上再提出如下问题:

(1)纸板上的做图说明了什么?

(2)在绳长不变的前提下,改变两个图钉的位置，图案会怎么变化?

这就很形象的理解了椭圆。

再以“三角形三边关系”的学习为例：

按照数学知识本身的逻辑，学生可由“两点间所有连线中线段最短”推理得出“三角形任意两边长度的和大于第三边”。

但几个版本的教材均设计了让学生用小棒拼搭三角形的活动，引导学生在实验的过程中逐步发现上述特征。这一过程与数学家用数学实验的方式研究数学问题有着异曲同工之妙，不同的是这里只是学生作为学习者的一种仿真研究，其实质已转变为一种学习方式。

所以，我认为数学实验是引导学生从研究方式到学习方式上的深入细致，学数学的人严谨，其实就体现在这些地方。

数学实验，顾名思义，就是在实际动手中学习了解数学知识和原理。比如在学习立体几何的时候，准备一些材料自己动手做出一个相应的几何体，这样学生在动手的过程中不但会深刻的了解知识也能在看到相关图形时有较好的立体感，尤其在一些动态问题的时候，做个实验能够有更好的认识。

数学实验就是寓教于乐，在活动中学习了解知识。

我们先要清楚知道数学实验是什么，有什么作用，才会知道如何去做好数学实验，就像是让你做一个产品的介绍一样，首先你得对这款产品有一个清晰的认识跟定位，然后才会想好对策，怎么去把它做得更加完善。

数学实验是结合了计算机技术，数学，软件引入教学的新事物，算是一种新的学习方法。做数学实验，主要是为了提高学生对所学知识的运用以及提高学生的积极性，主要是为了解决实际存在的一些问题，主要以学生的动手能力为出发点。

从单一的思维模式转变为多向拓展

在传统模式的教学下，老师仅仅只是利用了黑板字来讲述课本内容的知识，而且我们获取知识的途径也会比较单一化，学习的东西太狭隘了；如果引用了数学实验，多功能媒体，那就不一样了，你的眼界大了，你能了解到更多知识，而不仅仅只是课本上的知识。这样子做的好处，也会使你的思维变得活跃起来，这是趋势的发展。

提高学生的积极性

提高学生的积极性，毋庸置疑，这是对学生最好的回馈了，让学生主动去获取知识，让学生知道所学知识运用到哪里去，更容易接触实在的东西，这也会引起学生们的好奇心，大大可以提高学生对数学这一科目的积极性。

提高老师的教学效率

之所以会提高老师的教学效率，通过做数学实验，更加简单，清晰的讲解每一个知识点，让学生更快的融入到学习当中，更快的掌握知识。作为老师，都想看到学生们的成长。

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我国古代就有结绳计数的方法，这就是最朴素最原始的数学实验。可以说，人们最先接触到的数学都是从实践中来，最后形成系统的数学理论。

数学知识是一门复杂的体系，我就目前中小学数学教学中所涉及的部分数学实验来举例吧。

1、数量与运算的数学实验

色卡：用专业色卡来测量颜色

制作舒尔特方格：学会在二维空间认数

2、模式与关系的数学实验

水杯琴：给声音编码

数字跷跷板：理解等式和不等式

3、图形与测量的数学实验

捏橡皮泥：帮助理解立体图形和平面

拼七巧板：认识图形及图形组合

4、拓扑与变换的数学实验

用火柴棒摆图形

搭建智慧片

当然以上都是最简单的数学实验，随着科技进步，很多复杂的数学实验都是通过计算机来完成。

作为儿童数学启蒙，以上几种方法供大家参考。谢谢！

我来分享一下自己从小到大做过的数学实验：

小学阶段：刚学习加法，老师让用火柴做实验，5+3就是先放五根火柴，再放三根火柴，然后数一数一共几根。

初中阶段：验证圆锥的体积是等高等圆底圆柱的三分之一，空心圆锥里装满水倒入空心圆柱，三次圆柱体刚好装满。

高中阶段：用软件验证，椭圆离心率变化。

本科阶段：用Matlab软件验证关于矩阵的性质。

研究生阶段：编程验证图像处理算法等。

综上，个人认为的数学实验就是，通过实际的运算验证数学的定理，过程中需要借助器材或者需要用已有的知识进行推到结果。个人想法，欢迎补充！

数学实验的话感觉不多，毕竟不是物理，化学那种已实验为主的学科，但是也有，例如三角形具有稳定性，可以买一些工具回来制作三，四，五边形等等，然后在用手掰一下去证明三角形具有稳定性

数学实验不一定就得像物理化学实验那样，有特生活的实验现象。

数学实验可是是对一个定义，定理的研究验证。当然也可以像物理化学那样，比如测旗杆的高度等。