淺談新課改下高中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

朱小英

【摘 要】現(xiàn)代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用也正對(duì)數(shù)學(xué)課程內(nèi)容、數(shù)學(xué)教學(xué)、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)等方面產(chǎn)生深刻的影響。在這種課程改革背景下，高中數(shù)學(xué)應(yīng)提倡信息技術(shù)與課程內(nèi)容的有機(jī)整合，適時(shí)有效地使用計(jì)算機(jī)、ti圖形計(jì)算器、各種數(shù)學(xué)軟件平臺(tái)等進(jìn)行探索和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)，而實(shí)現(xiàn)這一理念的有效方式是開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；現(xiàn)實(shí)意義

一、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能有效促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)理解，從而促進(jìn)有效教學(xué)

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以超越傳統(tǒng)數(shù)學(xué)語言的表達(dá)形式，幫助學(xué)生建立直觀模型，加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的體驗(yàn)，有利于觀察和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，形成良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)。過去由于結(jié)論的抽象程度高、推理復(fù)雜，學(xué)生在心理上對(duì)新知識(shí)的接受有障礙，新知識(shí)不能很好的內(nèi)化到學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中去，現(xiàn)在學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，使知識(shí)具體化，可增加學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解。例如數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以將傳統(tǒng)方法中描繪靜態(tài)離散的點(diǎn)進(jìn)化成描述動(dòng)態(tài)變化的函數(shù)圖象的生成過程，如果說傳統(tǒng)作圖法由于受研究工具的限制只能動(dòng)態(tài)過程靜態(tài)捕捉，那么在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ街?，借助電腦，我們可以讓函數(shù)關(guān)系中自變量x與因變量y之間的動(dòng)態(tài)依存關(guān)系原汁原味動(dòng)態(tài)地表現(xiàn)出來?？偠灾瑪?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)通過學(xué)生的操作、實(shí)驗(yàn)或試驗(yàn)，使學(xué)生從原有的知識(shí)中自然“生長”出新的知識(shí)，這一知識(shí)的生長過程是一種主動(dòng)的探索過程，不僅使新知識(shí)找到了牢固的附著點(diǎn)，而且使認(rèn)知結(jié)構(gòu)在探索中得到發(fā)展。

二、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生的非邏輯思維能力

在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，不僅可以使學(xué)生掌握相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)，而且可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和分析問題、解決問題的能力。學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，通過自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，充分嘗試，并通過各種途徑去思考、探索，這樣所獲得的知識(shí)比起單靠教師講解所獲得的要深刻得多；學(xué)生通過對(duì)知識(shí)的形成過程，對(duì)問題的觀察、發(fā)現(xiàn)、解決、引申、變化等過程的模擬和實(shí)驗(yàn)，在深刻理解知識(shí)、把握邏輯演繹證明的本質(zhì)的同時(shí)，觀察能力、探索能力、創(chuàng)造能力、實(shí)際操作能力等都得到相應(yīng)的發(fā)展。相比較傳統(tǒng)教學(xué)形式而言，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生非邏輯思維能力的作用是不言而喻的，這也完全符合現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育以學(xué)生發(fā)展為主體目標(biāo)的教育觀念。一些數(shù)學(xué)教育家很早就提出，讓學(xué)生動(dòng)手“做數(shù)學(xué)”，要在數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)活動(dòng)，應(yīng)當(dāng)給學(xué)生以“數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)”的教育，要讓學(xué)生除了演繹推理之外，還會(huì)運(yùn)用歸納推理，“合理推理”等思維方法，體驗(yàn)完整的數(shù)學(xué)創(chuàng)造過程，即觀察，抽象，歸納，概括，猜想，到分析和論證的全過程。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)正是這種理想的數(shù)學(xué)教育形式。

三、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變

在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)沒有經(jīng)驗(yàn)的支持，只是被動(dòng)的接受老師傳授的知識(shí)，只是一味的死記硬背公式和定理，只是大量地演算習(xí)題，很少有參與知識(shí)的形成過程，更沒有知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程與創(chuàng)造過程，這樣的學(xué)習(xí)方式是很難真正理解數(shù)學(xué)的。而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生根據(jù)教師布置的某些內(nèi)容，選定要學(xué)習(xí)或要解決的問題，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件編程實(shí)驗(yàn)。獲得對(duì)發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)結(jié)論重要的數(shù)據(jù)（數(shù)值，圖像等），從而發(fā)現(xiàn)或猜想數(shù)學(xué)結(jié)論，再加以嚴(yán)格的理論證明，是學(xué)生親自動(dòng)手做數(shù)學(xué)，嘗試數(shù)學(xué)的再創(chuàng)造?？梢姡瑪?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改變了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生從老師那里被動(dòng)的接受的事實(shí)，給學(xué)生提供了更多的動(dòng)手機(jī)會(huì)，學(xué)生以研究者的身份進(jìn)行學(xué)習(xí)，突出學(xué)生的主體地位，使學(xué)生由“聽數(shù)學(xué)”轉(zhuǎn)為“做數(shù)學(xué)”，由過去被動(dòng)接受轉(zhuǎn)為主動(dòng)參與，由以前做書本中的習(xí)題變?yōu)樽鲎约涸O(shè)計(jì)問題，由被動(dòng)地學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)地發(fā)現(xiàn)探索式學(xué)習(xí)。

四、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能有效提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)信念

我們認(rèn)為，講授式教學(xué)設(shè)計(jì)得再好，也很難適合各種不同層次的學(xué)生的不同需求，而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種活動(dòng)化教學(xué)，它能滿足不同學(xué)生的需求，使不同學(xué)生在各自的能力基礎(chǔ)上都得到較充分的發(fā)展。在一定的問題背景下，學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，觀察、比較、歸納，親身經(jīng)歷了數(shù)學(xué)建構(gòu)過程，所有的新知識(shí)，通過自身的“再創(chuàng)造”，納入到自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，成為有效而能發(fā)展的知識(shí)，徹底改變了以講授“現(xiàn)成結(jié)果”為主，以“灌輸”為特征的傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)模式，真正體現(xiàn)了教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的教學(xué)原則。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在幫助學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念進(jìn)行必要的意義建構(gòu)的同時(shí)，恰能起到激勵(lì)學(xué)生積極的主觀學(xué)習(xí)意愿，實(shí)際上學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂上自始至終保持著濃厚的學(xué)習(xí)和研究的興趣，不再把學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)看成負(fù)擔(dān)，增強(qiáng)了學(xué)好數(shù)學(xué)的信心，享受著學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂趣。

總之，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)雖然不是嚴(yán)密的論證，但它使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中探索，在操作、觀察、討論、交流、歸納、猜想、分析和整理的過程中，理解數(shù)學(xué)問題的提出、數(shù)學(xué)概念的形成、數(shù)學(xué)結(jié)論的獲得與驗(yàn)證以及數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，對(duì)形成參與實(shí)踐、自主探究、合作交流等積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)方式創(chuàng)造了有利的條件。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)直覺思維能力、提高觀察與歸納能力、培養(yǎng)數(shù)學(xué)素養(yǎng)和數(shù)學(xué)人文價(jià)值、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和情感的生成等都有積極的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]邵光華，卞忠運(yùn).數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論研究與實(shí)踐[J].課程·教材·教法，2007（3）.