什么是数学实验,如何做数学实验?

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。


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


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!


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。

大家好,我是<小郑说数学&;,欢迎你们的关注~觉得文章写的不错的话,不妨转发,点个赞再走~


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。


长期以来,人们以为物理、化学需要实验,而数学是算出来的,不需要实验,这是一种误解。其实我们的祖先从结绳计数开始就在进行着数学实验,并且通过实验不断地发展数学。什么是数学实验室,什么是数学实验。数学实验室是进行数学实验的场所,它是通过一定的方法,借助一定的设备,运用一定的手段,在思维活动的参与下和典型的实验环境中进行的一种数学建构过程和数学探索活动。数学实验让传统的课堂教学转向以激发学生潜在能力为本,强调学生积极主动参与。将数学知识学习由抽象思维转化为形象思维,实现理论与实践相结合,培养学生的思维能力、创新能力、解决实际问题的能力、动手操作能力,改进传统单一的理论教学方式,达到完成数学教学的目的,实现数学教学的目标。

数学实验教学的特征:

1、鲜明的实验目标

数学实验的目标不仅是获取知识,更要在经历过程中获取活动经验、积累方法、提升思维能力等。让思维提升的要求贯彻于每一个实验探究过程之中。如“三角形的内角和”一课,我们制定了这样的实验目标“1.通过观察、实验等探究活动,让学生尝试发现和验证‘三角形的内角和是180度’的规律。2.在学生亲历实验活动的过程中,培养学生的合作能力、动手实践能力,发展学生数学推理能力、空间观念等。3.在实验活动中培养学生养成科学严谨的实验态度,激发学生主动学习数学的兴趣,体验数学学习成功的喜悦。”

2、合理的实验设计

科学探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的,发现问题后,根据自己已有的知识跟生活经验对问题的答案作出假设,设计实验方案,包括选择材料、设计方法步骤等,按照实验方案进行实验,得到结果,再分析所得的结果与假设是否相符,从而得出结论。并不是所有的问题都一次实验得到正确的结论,有时由于实验方案的设计粗糙、试验方法的不够完善,也可能得出错误的结论。因此我们需要有合理的实验设计,而且有时可以让学生参与实验方案的设计,让方案更贴切有效。

3、规范的实验操作

数学概念的抽象性通常都需要某种“直观”为支撑为背景。作为教师,应该通过实验,把这种“直观”的支撑与背景显现出来,帮助学生建构表象,形成独特的认知。如“认识毫升”一课,因为“毫升”是比较小的计量单位,所以感知有一定困难,为此教师设计了丰富的层次分明的加深体验的实验活动:感知1毫升的液体、感知10毫升的液体、喝100毫升的饮料等。

4、数学化实验分析

数学实验由提出问题到猜想与假设及后续实验过程的经历,最后必然要经历实验观测的数据结果或现象的分析,以回应前面的猜想或假设。因此,数学实验分析的一环不像某些老师一样虚化过程,一味地将结论写出就完事了。

5、科学的实验结论

数学实验并不是不要知识,不要演绎证明。我们更注重学生在实验情境中的“做”中学,经历知识形成过程,科学设计的实验教学拓宽了学生的思维活动空间,使他们的思维更有深刻性和批判性。同时,它不仅仅关心学习者“知道了多少”,更关心学习者“知道了什么”、“怎样知道的”。它追求的更重要的东西是探索、发现和创造,正如荷兰数学教育家弗赖登塔尔反复强调:“学习数学的唯一正确方法是实行‘再创造’,也就是由学生本人把要学的东西自己去发现或创造出来,教师的任务是引导和帮助学生去进行这种再创造的工作,而不是把现成的知识灌输给学生。”学生享受着的是解决问题的数学精神和乐趣。


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