中職數(shù)學實驗教學的現(xiàn)狀和突破之道

摘 要：實驗改變數(shù)學，它是中職學生學習數(shù)學必不可少的體驗，是數(shù)學教學不可或缺的一種形式。然而，局限于認識和經(jīng)驗的問題，目前國內(nèi)中職數(shù)學課堂上幾乎沒有實驗教學，著實遺憾。得益于全國中職學校信息化教學大賽，作者在中職數(shù)學實驗方面稍有涉獵，在此拋磚引玉，希望喚起中職數(shù)學教師對中職數(shù)學實驗教學的重視，以期集中智慧來研究中職數(shù)學實驗教學。

關(guān)鍵詞：中職數(shù)學；實驗；現(xiàn)狀；突破

數(shù)學，本就源于生活生產(chǎn)實踐，中職數(shù)學教學的難點不是一個個知識點，而是用什么將數(shù)學與生活聯(lián)系起來，改變中職學生對數(shù)學“無用”的誤解。得益于參加全國中職學校信息化教學大賽，筆者在中職數(shù)學實驗方面做了一點嘗試，發(fā)現(xiàn)在數(shù)學實驗對中職學生學習數(shù)學很有“吸引力”。在中職數(shù)學教學適當設計數(shù)學實驗，讓中職學生在實驗中體驗數(shù)學經(jīng)驗的形成過程，聯(lián)通數(shù)學與學生生活、生產(chǎn)的聯(lián)系，加強與專業(yè)的關(guān)聯(lián)，枯燥、單調(diào)的數(shù)學將變得鮮活起來，學生的學習興趣當然也就能被激發(fā)起來。

所謂數(shù)學實驗，是教師引導學生通過操作、試驗等實踐活動來進行數(shù)學學習的一種形式。這種學習方式，可以讓中職學生從被動接受課本上的或老師敘述的現(xiàn)成結(jié)論中解放出來，能從自己的“數(shù)學現(xiàn)實”出發(fā)，通過自己動手、動腦，用觀察、模仿、實驗、猜想等手段獲得經(jīng)驗，逐步建構(gòu)并發(fā)展自己的數(shù)學認知結(jié)構(gòu)的活動過程，變教材、教師給的間接經(jīng)驗為自己親身操作的直接經(jīng)驗。

長期以來，國內(nèi)的數(shù)學教學普遍存在重講授、輕實驗的現(xiàn)象，與數(shù)學有著密不可分的聯(lián)系的實驗從教學過程中被分離，不無遺憾。我們的數(shù)學教育對實驗還沒有足夠重視，我們重現(xiàn)的是“傳道、授業(yè)、解惑”，學生的體驗式學習往往被忽略，中職學校也如此進行數(shù)學教學，數(shù)學在學生的學習中“棄聲一片”，現(xiàn)狀不容樂觀。

一、中職數(shù)學實驗教學的現(xiàn)狀

近些年，職業(yè)教育備受重視，中職教育發(fā)展迅猛，許多中職學生在專業(yè)實踐課往往有出色表現(xiàn)，而在文化基礎(chǔ)課的課堂卻判若兩人，這就引發(fā)了思考。參加全國中職學校信息化大賽讓筆者體會到，越來越多的數(shù)學教師都已經(jīng)認同數(shù)學實驗，發(fā)現(xiàn)在中職數(shù)學教學總設計實驗可以很好地改變學生的數(shù)學學習情況。然而，在教學實際操作中，中職數(shù)學實驗才剛剛開始被重視，存在許多誤解，有些數(shù)學教師甚至就把自己的演示等同于數(shù)學實驗。中職數(shù)學實驗教學這個課題，研究者不多，實踐者更少，筆者猜測造成這種局面的原因大致有三個。

1. 教學進度似乎不允許“節(jié)外生枝”

中職數(shù)學教師要按照上級主管的要求完成教學任務，要做數(shù)學實驗就要占用課時，影響教學進度就要負責任。在中等職業(yè)學校的實際教學中，文化基礎(chǔ)課處境艱難，不像專業(yè)技術(shù)課程得到重視，一周最多四節(jié)課，甚至兩節(jié)，有的僅在一年級開設數(shù)學課。課時緊張是造成數(shù)學實驗成為中職數(shù)學教學雞肋的主要原因，因此對于教師不能求全責備。改革需要頂住壓力，壓力來自學校、來自企業(yè)、來自社會、來自職業(yè)教育的環(huán)境。冰凍三尺非一日之寒，當下，職業(yè)教育的專業(yè)技能方面要求存在很大的壓力，國內(nèi)的用工緊張問題讓上級領(lǐng)導、學校領(lǐng)導、學生家長和社會輿論都緊盯著中職學生的專業(yè)技能，要數(shù)學教師甘“犯眾怒”，單槍匹馬將數(shù)學實驗進行到底，顯然是不切實際的。

然而，中職數(shù)學教師因為怕影響教學進度而放棄數(shù)學實驗，不思作為、不想突破，是不負責任的。中職數(shù)學教學任務并不輕，雖然沒有普高那樣有高考的壓力，但若就學生的數(shù)學基礎(chǔ)和學科的被重視程度而言，要把中職數(shù)學教好，任務很重，特別是某些專業(yè)的數(shù)學任務更重。例如，烹飪專業(yè)除了完成基礎(chǔ)的數(shù)學課程，還需要完成成本合算的專業(yè)數(shù)學學習。在中職數(shù)學教學中開展數(shù)學實驗需要花費較多時間，本來傳統(tǒng)教學幾分鐘就交代過去的東西，可能要花費一兩節(jié)課來處理，這還沒算上教師課外設計數(shù)學實驗的投入，似乎很沒有效率。其實，數(shù)學實驗只是數(shù)學教學的一種形式，不是所有的數(shù)學課都要設計成實驗課，根據(jù)教學內(nèi)容的特點，結(jié)合學校的具體情況，嘗試在中職數(shù)學教學中設計實驗課，肯定不會對教學整體進度有大的影響，而成功的數(shù)學實驗對于引導學生達成教學的目標是非常有幫助的，事半功倍的事情何樂而不為呢？對于中職學生今后工作和學習的可持續(xù)發(fā)展而言，是非常有必要的。例如，在指數(shù)函數(shù)這一節(jié)中，通過借助幾何畫板的優(yōu)勢，學生就能直觀地利用這個數(shù)學軟件，觀察指數(shù)函數(shù)圖像，指數(shù)函數(shù)對函數(shù)圖像整體變化的影響。像這樣在多媒體教室里，師生共同進行指數(shù)函數(shù)的數(shù)學實驗，讓學生感到一切都是當著他們面發(fā)生的，是他們自己操作體驗到的，而不是以教條的形式灌輸。同時讓學生自己上臺或者在計算機房的計算機上直接改變底數(shù)的值觀察圖像的變化，給學生提供真正動手操作的機會，不是直接陷入到例題和習題中，突出了學生的主體地位，使學生由聽數(shù)學轉(zhuǎn)為做數(shù)學，從被動的接受式學習變?yōu)橹鲃拥奶剿餮芯繉W習。

另外，中職教育教學實際情況是課余時間較多，可以考慮在課余時間將數(shù)學實驗課先用興趣小組的方式實驗看看效果，再科學安排，就可以大大提高效率。基于效果和實際的考慮，中職數(shù)學教師在一學期內(nèi)安排幾節(jié)課的時間來讓學生做實驗是完全必要可行的，關(guān)鍵是有很強的責任心，充分領(lǐng)會數(shù)學實驗對于改革中職數(shù)學教學的作用。

2. 國內(nèi)中職數(shù)學實驗的經(jīng)驗尚未成熟

摸著石頭過河，大家都在摸索，國外的東西不完全適合我們，國內(nèi)中職數(shù)學實驗教學還沒有成熟的經(jīng)驗可供參考，素質(zhì)教育大勢所趨，中職數(shù)學日益得到重視，在充分領(lǐng)會數(shù)學實驗的作用后，我們就要自己動手，積累經(jīng)過實踐檢驗的中職數(shù)學實驗教學經(jīng)驗。長期以來，中職的專業(yè)技能課有實踐課，學生對實驗課喜聞樂見，這些實踐課的軟硬件配備也很成熟，而數(shù)學實驗課似乎沒有硬件和軟件支持。因此，如何創(chuàng)建數(shù)學實驗環(huán)境就是一個新的課題。其次，現(xiàn)成的可供參考的資料很少，大多只是紙上談兵，沒有可行性，教材中是沒有數(shù)學實驗的，究竟哪些內(nèi)容適合用來上數(shù)學實驗課，大家心里也都沒底。筆者在搞中職數(shù)學實驗教學嘗試時，限于水平問題，往往也只停留于將涉及到函數(shù)圖形與性質(zhì)的課題設計成數(shù)學實驗課，讓學生在操作中進行體驗式學習，不過，教學效果確實不錯。

3. 巧婦找米可為炊

除了理念和經(jīng)驗的問題，剛才也說了，中職數(shù)學實驗還需要尋求實驗所需的工具和材料，這是硬件和軟件的支持。中職學校專業(yè)技能的實踐實驗都較為成熟，幾乎每個專業(yè)的核心課程都有專門的實驗室配備所需的工具和材料，而搭配好數(shù)學實驗的硬件和軟件就很關(guān)鍵了。

實際上，數(shù)學實驗的硬件其實要求不高，只要有多媒體教室或者計算機房就可以，若是再能對常見數(shù)學軟件善加利用就基本解決了軟件問題。例如，《幾何畫板》對于中職數(shù)學就是游刃有余，這個軟件操作簡單，功能強大，只要有好的設計理念，用它量身定做出一節(jié)數(shù)學實驗課的實驗課件是不難的。從2010年12月開始，教育部連續(xù)在沈陽舉辦了兩屆全國中職學校信息化教學大賽，提出“用信息化教學改造傳統(tǒng)教學”，信息化環(huán)境就是進行數(shù)學實驗的軟件和硬件。筆者有幸參與了兩次賽事，2011年作為參賽作品的《指數(shù)函數(shù)教學課件》是為指數(shù)函數(shù)這節(jié)實驗課量身設計的，這個課件是利用幾何畫板作為平臺開發(fā)的，模擬了描點法繪圖，加強了圖像的體驗，學生在計算機上利用教師設計好的課件進行數(shù)學實驗，效果遠勝過傳統(tǒng)的課堂教學。如果能夠把大賽上的優(yōu)秀作品拿到教學中推廣，相信大家就不會覺得沒有好的數(shù)學實驗素材支持了。

因此，數(shù)學實驗成為了中職數(shù)學教學的一個環(huán)節(jié)或一種教學形式，真正影響著中職學生的數(shù)學學習，不能坐等經(jīng)驗和條件成熟，加強提高中職數(shù)學教師對數(shù)學實驗的認識和業(yè)務能力，敢于嘗試是破局的關(guān)鍵。對于中職數(shù)學教學的整體發(fā)展而言，最關(guān)鍵的就是如何開展對中職數(shù)學實驗的課題研究，早日形成具有可行性、易操作的中職數(shù)學實踐經(jīng)驗。

二、開展課題研究尋求中職數(shù)學實驗教學經(jīng)驗

數(shù)學實驗進入中職數(shù)學課堂是必要的，但我們的準備似乎并不充分，沒有經(jīng)得起檢驗的數(shù)學實驗教學經(jīng)驗就“搭臺唱戲”是盲目的。開展數(shù)學實驗的課題研究，尋求中職數(shù)學實驗教學經(jīng)驗就變得非常迫切。對此，筆者有幾點設想。

1. 一線數(shù)學教師應成為課題研究主體

實踐是檢驗真理的唯一標準，與其等待理論工作者研究好指導自己，不如發(fā)動一線教學的中職數(shù)學教師積極投入數(shù)學實驗的課題研究之中。數(shù)學實驗是實踐經(jīng)驗的課題，要獲得直接經(jīng)驗，課題研究就必須由一線數(shù)學教師來擔任，這樣才能確保研究出具可行性和操作性的結(jié)果。數(shù)學實驗課題研究的成功必須依靠數(shù)學教師積極嘗試，數(shù)學實驗課題深入課堂，在實踐中摸索，在教研中交流，積累經(jīng)驗，累積素材，先拿出數(shù)學實驗課的校本教材，再逐步將這些教材融入到教材和課程體系中。

2. 課題主要研究內(nèi)容要重視實踐性

我們談數(shù)學實驗課題研究，其內(nèi)容一定要重視實踐性，這樣才能解決中職數(shù)學實驗教學經(jīng)驗不足的困境。一方面，一線數(shù)學教師在實踐方面最有體會，另一方面，實踐出真知，教研交流才不至于流于形式，沒有焦點。中職數(shù)學實驗課課題的實踐性研究有兩類：一是中職數(shù)學實驗的教學設計案例研究，另一類是實驗過程中具體操作問題的課題研究。教學設計是很有實踐指導意義的，好的數(shù)學實驗教學設計案例對于中職數(shù)學教學改革意義比單純的理論大得多。案例是可供參考借鑒的，而實驗過程中操作問題的課題研究是有方向性意義的。比如說，面對中職數(shù)學課堂，實驗教學形式與授課教學形式該如何選擇？這個必須明確，如果所有數(shù)學課都要通過學生親自實驗，這顯然是不切實際的，只有因材施教，才能保證有效性。中職數(shù)學有的內(nèi)容需要通過演繹推導，有的還是要通過聽教師講解才能領(lǐng)會得更深。那么，再諸如哪些課題適宜學生自己上機實驗，哪些只需看教師的演示實驗就可以了，哪些根本無需實驗？這需要認真研究。數(shù)學實驗在教學實踐中的缺點如何避免？這些都是數(shù)學實驗必須解決好的問題，也是先行者需要探索研究的問題。筆者在中職數(shù)學實驗教學中還遇到關(guān)于誤差的問題，實驗中有的誤差是難以避免的，編造沒有誤差的數(shù)據(jù)顯然不符合科學的精神，不如直接將結(jié)論告訴學生，由于操作過程中的問題，導致誤差太大就難以得出正確結(jié)論，于是，如何把握誤差的度也就是實驗必須解決的問題。因此，圍繞著數(shù)學實驗的教學實踐性研究才有效，教師參與研究的積極性才能持久保證。

3. 實驗課題研究最好能融入中職數(shù)學教師的繼續(xù)教育

中職學生情況不同于普高，許多中職教師管理學生的壓力很大，法定的繼續(xù)教育和雙師型教師的要求，導致中職教師的周末和寒暑假少不了各種培訓，已經(jīng)很少有自己的時間，再想抽出時間精力搞好數(shù)學實驗課題研究，那是心有余而力不足的。另外，繼續(xù)教育大多數(shù)時候采用講座教學的形式，效果往往不理想，大家都期望繼續(xù)教育更有利于自己業(yè)務能力的提升，需要新的內(nèi)容、新的形式。數(shù)學實驗的課題研究，正好可以向繼續(xù)教育提供新的學習內(nèi)容。由于研究與實踐同步，容易引起教師的注意，研究與學習同步，就容易展開討論。所以研究課題與繼續(xù)教育相結(jié)合，既向教師提供了時間保障，又給繼續(xù)教育帶來了新的活力。把數(shù)學實驗的課題融入到中職數(shù)學教師的繼續(xù)教育中，參與度肯定更高，效果自然更好。

繼續(xù)教育往往有課程的提法，中職數(shù)學實驗課題研究融入繼續(xù)教育在目前還不到搞課程化的時候，課題化更符合實際情況。目前，中職數(shù)學實驗教學還在摸索起步階段，專門開設《數(shù)學實驗》課程是空喊口號，時機也遠遠沒有成熟。集腋成裘，先務實地做好中職數(shù)學實驗的課題研究，積累、交流足夠的數(shù)學實驗教學案例會更有底氣。中職數(shù)學實驗課題研究融入繼續(xù)教育是最務實有效的嘗試，邊實踐、邊總結(jié)的辦法進行教研教育最能提升教師業(yè)務素養(yǎng)。

數(shù)學實驗不是萬能的，并非所有中職數(shù)學課堂都要采取這一模式，但它的必要性已經(jīng)是顯而易見的，對此我們需要看清形勢，積極謀求策略，這樣才能提高中職數(shù)學教學的實效性和實用性。隨著職業(yè)教育的全面推進，中職數(shù)學教師在教學過程中的角色在變化，工作方式在變化，“數(shù)學實驗”的開展是需要中職數(shù)學教師集體智慧投入的，從知識的傳授者變成學生學習活動的組織者，變成教學的設計師，我們不但需要掌握一定的現(xiàn)代教育技術(shù)，而且更需要有現(xiàn)代的教育觀念、堅實的數(shù)學功底和精湛的教育藝術(shù)。

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（廈門市集美職業(yè)技術(shù)學校）