課程改革呼喚數(shù)學實驗

【摘 要】對照以核心素養(yǎng)為統(tǒng)領的課改訴求，目前高中數(shù)學課程和教學在“事實”、素材、問題、過程等方面都有所欠缺，改變現(xiàn)狀必須從完善課程內容、加強實踐環(huán)節(jié)入手，而以“數(shù)學實驗”為載體的教學創(chuàng)新適逢其時。

【關鍵詞】課程改革；數(shù)學實驗；教學創(chuàng)新

【中圖分類號】G633.6 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2017）27-0018-01

【作者簡介】章建躍，人民教育出版社（北京，100081）中學數(shù)學室主任，編審，博士。

本期《江蘇教育》刊登了4篇有關高中數(shù)學實驗的文章，這4篇文章是對以江蘇省太倉高級中學的研究團隊為代表的高中數(shù)學實驗研究成果的梳理與總結，具有很強的實踐意義。這4篇文章由讀者自行品味，筆者在這里談談對數(shù)學實驗的一些理解。

在高中數(shù)學課標修訂的過程中，修訂組給出了數(shù)學核心素養(yǎng)的六個要素。從有關專家的論述可見，以核心素養(yǎng)為統(tǒng)領的課改訴求，主要體現(xiàn)在：調動各種感官參與數(shù)學學習與應用的活動，借助于適當?shù)墓ぞ?，通過動手試驗、動眼觀察、動腦思考等全方位的活動，經歷“事實—概念—性質（關系）—結構（聯(lián)系）—應用”的完整學習過程，使學生在掌握數(shù)學知識的過程中，形成“做數(shù)學”的體驗和意識，提高從數(shù)學角度發(fā)現(xiàn)和提出問題、分析和解決問題的能力，為發(fā)展數(shù)學核心素養(yǎng)奠定堅實的基礎。

按這樣的要求反觀我們的數(shù)學教學，可以發(fā)現(xiàn)，欠缺的主要是概括概念所必須的“事實”、歸納性質所需要的素材、訓練應用能力所需要的好問題，以及以反映真實的問題情境為載體的過程性教學，由此造成了教學過程功利化、形式化，不能有效調動學生的各種感官參與學習活動，學習過程單一，學習活動缺乏靈活性，讓學生“悟”的過程太短，甚至沒有。這樣的教學，很難使學生對知識產生強烈興趣，也難以使學生主動學習，更難以培養(yǎng)學生那種專注于數(shù)學問題的習慣，可能使學生成為“熟練工”，但肯定成不了領導者、科學家、思想家，等等。

所以，改變現(xiàn)狀必須從完善課程內容、加強實踐環(huán)節(jié)入手，其中主要是：增加概括概念、發(fā)現(xiàn)性質所需的素材，提供豐富的、真實的問題；安排動眼觀察、動手操作、動腦思考的實踐活動，使學生通過自主活動獲取理解概念所需的“事實”。為此，在中學數(shù)學課程中引入數(shù)學實驗可謂是正當其時。以“真問題”“綜合性”“做數(shù)學”“調動所有感官參與學習活動”“分析、歸納、演繹、概括等各種思維活動”“實質性思維活動”“數(shù)學活動經驗”等等作為關鍵詞，運用自主、合作、探究的學習方式與啟發(fā)、討論、參與的教學方式，開展“數(shù)學實驗”的教學，與“以學生發(fā)展核心素養(yǎng)為統(tǒng)領”的課改理念具有高度的一致性。

基于這樣的認識，筆者以為實踐中的數(shù)學實驗教學，具有如下要點：在數(shù)學實驗的設計上，應當聚焦實驗目的，使其有利于收集有用信息、數(shù)據(jù)，有利于發(fā)現(xiàn)隱藏的規(guī)律；在引導學生觀察實驗時，通過具有可操作性的問題啟發(fā)學生進行有目的的觀察，收集各種事實、現(xiàn)象，獲得各種變式，以利于發(fā)現(xiàn)變化中的不變性、規(guī)律性；在理解實驗現(xiàn)象時，通過“一般觀念性問題”，引導學生的思維活動，使學生正確理解觀察到的事實，進而做出科學假設，在此過程中注重對各種分析方法的運用；在獲得數(shù)學結論時，通過抽象而抓住事物的內部聯(lián)系、事物的本質和主要因素，從感性上升到理性而概括出結論。

總之，數(shù)學實驗為教學創(chuàng)新提供了全新平臺，以數(shù)學實驗教學研究為載體的教學創(chuàng)新研究是可以期待的課改成果，值得廣大數(shù)學教師關注和投入。