引入數(shù)學(xué)實驗教學(xué)使學(xué)生步入成才大道

高少玲

摘 要：教師要以教學(xué)實踐為依據(jù)，從數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的定義、具體操作實例入手，重視思維游戲?qū)嶒?、直觀數(shù)學(xué)實驗、開放性數(shù)學(xué)實驗和數(shù)學(xué)軟件實驗在中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的有效作用。

關(guān)鍵詞：中等職業(yè)學(xué)校；數(shù)學(xué)實驗教學(xué)；有效性

大數(shù)學(xué)家歐拉說：“數(shù)學(xué)這門科學(xué)需要觀察，也需要實驗?！笨梢?，數(shù)學(xué)實驗對數(shù)學(xué)的發(fā)展起著非常重要的作用，能提高學(xué)生的動手實踐能力。

一、中等職業(yè)學(xué)校數(shù)學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)狀

數(shù)學(xué)學(xué)科是中等職業(yè)學(xué)校公共文化基礎(chǔ)課之一，是學(xué)生學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程的基礎(chǔ)，學(xué)好數(shù)學(xué)學(xué)科至關(guān)重要。然而數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)容比較抽象，且中職生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)習(xí)慣較差，學(xué)生上課趴睡、開小差，課后抄作業(yè)等現(xiàn)象嚴(yán)重。中等職業(yè)學(xué)校數(shù)學(xué)教學(xué)低效，甚至無效課堂俯拾皆是。如何改變中職數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，提高中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的有效性？筆者通過實踐發(fā)現(xiàn)，在中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中積極開展數(shù)學(xué)實驗?zāi)苡行Ы档蛿?shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度，幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)自信，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，從而提高中職數(shù)學(xué)教與學(xué)的有效性。

二、引入數(shù)學(xué)實驗教學(xué)，提高中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的有效性

數(shù)學(xué)實驗教學(xué)是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下，按照預(yù)定的要求，利用指定的材料、設(shè)備，采用特定的方法進(jìn)行恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)實驗，并在觀察研究中發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想、驗證猜想、創(chuàng)造性解決問題的教學(xué)活動。數(shù)學(xué)實驗教學(xué)有助于提高學(xué)生觀察和獨立思考的能力，是學(xué)生正確理解、掌握數(shù)學(xué)概念和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律及本質(zhì)的有效途徑；更重要的是可以培養(yǎng)學(xué)生探索、研究新事物的創(chuàng)造精神和科學(xué)態(tài)度，有利于學(xué)生主體地位的發(fā)揮。在中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中采用數(shù)學(xué)實驗教學(xué)能有效提高課堂教學(xué)效果，其功效遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們的意想。

1. 思維游戲?qū)嶒?，幫助學(xué)生樹立自信，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)是中職生感覺較為困難的學(xué)習(xí)科目，他們多數(shù)人在小學(xué)、初中就對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不感興趣，或因基礎(chǔ)薄弱跟不上教學(xué)進(jìn)度而對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)失去信心，害怕學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。如何幫助學(xué)生找回自信，激發(fā)他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣？

筆者通過實踐發(fā)現(xiàn)在中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中引入簡單的數(shù)學(xué)思維游戲?qū)嶒灒軒椭鷮W(xué)生樹立學(xué)習(xí)自信，讓學(xué)生感受“樂中學(xué)，玩中學(xué)，動中學(xué)”的樂趣，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。特別是新學(xué)年剛開始的時候，在教授數(shù)學(xué)知識之前，教師應(yīng)幫助學(xué)生重新認(rèn)識學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的、意義及學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)什么等問題，讓學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)有一個概括性的了解。隨后可向?qū)W生介紹一些簡單的數(shù)學(xué)思維游戲及其玩法，如數(shù)獨、一筆畫等闖關(guān)游戲，這些游戲的初級階段容易達(dá)成，即使是學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差的學(xué)生，也往往能被游戲所吸引，主動地參與到課堂教學(xué)中，并在游戲過程中表現(xiàn)出他們的靈活和聰明才智，贏得同學(xué)們好感與尊重。通過簡單的思維游戲?qū)嶒?，能讓基礎(chǔ)差的學(xué)生克服自卑和畏難的情緒，幫助他們找回學(xué)習(xí)的自信，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

2. 直觀數(shù)學(xué)實驗，化抽象為具體，加深學(xué)生對基本概念的深入理解

加強(qiáng)實驗教學(xué)，是建立表象的基本手段。在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)一個新的概念，往往是用教師的精講代替了學(xué)生自身“建構(gòu)”的過程，學(xué)生在學(xué)習(xí)概念過程中缺乏必要的活動與實驗，對概念的本質(zhì)屬性理解不深，一知半解，更別提運用。因此，在平時的數(shù)學(xué)概念教學(xué)中，適當(dāng)引入必要的數(shù)學(xué)實驗活動，能夠讓一個概念清晰地印入學(xué)生的頭腦之中，甚至終身難忘。

例如在教授“橢圓的概念”時，筆者讓學(xué)生事先準(zhǔn)備好如下實驗材料：一條沒有伸縮性的細(xì)繩，若干枚圖釘、圖板和筆。教授橢圓概念前，先讓同學(xué)動手實驗畫出橢圓的圖像：將沒有伸縮性細(xì)繩的兩端用圖釘固定在圖板上的兩點F1和F2上（繩長大于|F1F2|），然后用筆尖將細(xì)繩拉緊，并使筆尖在圖板上慢慢移動一周，則筆尖畫出的曲線就是一個橢圓。做完實驗后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗過程完成如下的實驗問題做好實驗報告：（1）在畫出一個橢圓的過程中，F(xiàn)1和F2兩點是固定的還是運動的？（2）在畫橢圓的過程中，繩子的長度變了沒有？這說明了什么？（3）在畫橢圓的過程中，繩子的長度與兩定點的距離大小有怎樣的關(guān)系？（4）若不滿足（3）的條件，畫出的圖像又怎樣？有上述實驗基礎(chǔ)學(xué)生就能清楚地理解橢圓的定義：平面內(nèi)與兩個定點F1和F2的距離之和等于常數(shù)（大于|F1F2|）的點的軌跡叫做橢圓。

3. 開放性數(shù)學(xué)實驗，發(fā)散學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

著名的數(shù)學(xué)教育家G·波利亞指出：“只要數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程稍能反映出數(shù)學(xué)發(fā)明的過程，那么就應(yīng)讓猜想合情合理地占有適當(dāng)?shù)奈恢??！庇纱丝芍?，在中職?shù)學(xué)教學(xué)中，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容合理開設(shè)相應(yīng)的數(shù)學(xué)實驗，引導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察、動手實踐、大膽設(shè)想，把教學(xué)重點放在發(fā)現(xiàn)問題和證明方法的探究上，有助于發(fā)散學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

例如在“圓柱側(cè)面積公式”的教學(xué)中，筆者設(shè)計了如下的實驗：課前將學(xué)生進(jìn)行分組，每組準(zhǔn)備一把剪刀、一個圓柱形紙筒、一瓶顏料、一張白紙、一卷透明膠帶。課堂實驗時讓學(xué)生利用這些工具探求圓柱側(cè)面積公式的推導(dǎo)方法。學(xué)生通過分組實驗、探討交流，發(fā)現(xiàn)了下面一些方法，并順利得出了圓柱側(cè)面積公式。

方法1：用剪刀沿圓柱一條母線把圓柱形紙筒剪開，展開后得到一個矩形，用矩形的面積推求圓柱側(cè)面積。

方法2：用剪刀沿圓柱一條斜線把圓柱形紙筒剪開，展開后得到一個平行四邊形，用平行四邊形的面積推求圓柱側(cè)面積。

方法3：在圓柱形紙筒的表面涂上顏料，讓紙筒在白紙上滾動一周，紙筒在白紙上留下的痕跡正好是矩形，痕跡面積就是圓柱側(cè)面積。

方法4：用透明膠帶在圓柱形紙筒側(cè)面由底到高一圈一圈地貼上去，直到貼滿側(cè)面，最后算一下用了多少膠帶。

方法5：壓扁紙筒，即得兩個對折的全等矩形，也可以用矩形的面積推求圓柱側(cè)面積。

4. 數(shù)學(xué)軟件實驗，化繁為簡、化難為易，突破教學(xué)難點

在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中，中職生最害怕的是作圖和煩瑣的計算，引入計算機(jī)數(shù)學(xué)軟件，依托功能齊全的軟件操作平臺，則能有效解決這一難題。

例如指數(shù)函數(shù)的圖像和性質(zhì)的教學(xué)。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師一般采用“描點法”指導(dǎo)學(xué)生作出指數(shù)函數(shù)y=2x和y=■x的圖像，再根據(jù)所作的圖像由特殊到一般歸納出指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)。對于中職生來說，學(xué)習(xí)函數(shù)是他們最為頭疼的，作圖更是他們的弱項，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法讓學(xué)生用“描點法”作圖，僅有少數(shù)同學(xué)能按要求完成，課堂教學(xué)效果不佳。因此，在教授本節(jié)課時，筆者利用教材配套的教學(xué)軟件，設(shè)計教學(xué)實驗，讓學(xué)生先到機(jī)房進(jìn)行上機(jī)實驗，了解指數(shù)函數(shù)圖像的繪制和基本特征，并按要求完成事先設(shè)計好的實驗報告，歸納出指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)。上機(jī)實驗符合中職生的心理特點，利用教學(xué)軟件作圖操作簡便，不僅輕而易舉地解決了學(xué)生作圖的難題，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且本節(jié)課的教學(xué)難點也得到了有效的解決。

實踐表明：在中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中引入數(shù)學(xué)實驗，合理科學(xué)地進(jìn)行數(shù)學(xué)實驗教學(xué)，讓學(xué)生動手實踐，是調(diào)動學(xué)生熱愛數(shù)學(xué)、學(xué)好數(shù)學(xué)、用好數(shù)學(xué)，發(fā)現(xiàn)步入數(shù)學(xué)殿堂大門的十分有效的數(shù)學(xué)教學(xué)方法。時代在發(fā)展，教育觀念在更新，作為中職數(shù)學(xué)教育者，我們應(yīng)在傳統(tǒng)教育教學(xué)模式，積極探索各種有益的教學(xué)補(bǔ)充形式，不斷提高我們的數(shù)學(xué)教育教學(xué)水平，讓中職數(shù)學(xué)教學(xué)更上一層樓，便更多的學(xué)生步入成才大道。

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