數(shù)學實驗在高中數(shù)學探究教學中的應用

杜東儀

摘 要：數(shù)學實驗可以使學生掌握數(shù)學學習的規(guī)律，培養(yǎng)學生理性思維能力和嚴謹?shù)乃伎剂晳T。同時，學生在數(shù)學實驗中能夠探討研究數(shù)學的意義和價值所在。因此，數(shù)學教師應突破傳統(tǒng)的教學理念，以合作探討式實驗為主，結(jié)合數(shù)學教材，設計探究目的性較強的數(shù)學實驗，激發(fā)學生探究欲望，幫助學生進行探究式學習，提高學生的學習效率。

關鍵詞：數(shù)學實驗；高中數(shù)學；探究教學

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2019）03-0022-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.03.012

傳統(tǒng)的“填鴨式”教學和“灌輸式”教學只能是讓學生通過大量的數(shù)學學習習題產(chǎn)生數(shù)學記憶。這種高中數(shù)學教學方式不能夠有效地培養(yǎng)學生的探究學習能力。這種教學模式下的數(shù)學“高手”往往都只是背誦能手。沒有探究的數(shù)學，沒有興趣的數(shù)學學習是注定低效和無用的。隨著社會的不斷進步和發(fā)展，數(shù)學在各個領域都有著極為廣泛的應用，很多地方都需要通過實驗來進行解決，因此學生數(shù)學實驗能力的培養(yǎng)十分重要。

一、數(shù)學實驗融入數(shù)學探究教學的意義

數(shù)學源自于實踐探究，實踐是檢驗數(shù)學真理的唯一標準。在傳統(tǒng)的數(shù)學課堂里，數(shù)學很難得到再創(chuàng)造，探究式數(shù)學教學能夠幫助學生提升空間思維能力，邏輯思維能力還有創(chuàng)造力。近些年來，大量的數(shù)學探究式教學模式被發(fā)覺和利用。我通過多年的數(shù)學教學發(fā)現(xiàn)：結(jié)合數(shù)學實驗的探究教學能夠有效地幫助學生提高數(shù)學的應用能力。同時，數(shù)學實驗能夠培養(yǎng)學生的數(shù)學嚴謹性和數(shù)學思維邏輯。

（一）突破傳統(tǒng)教學理念

數(shù)學實驗這種新興的教學手段能夠有效地提升傳統(tǒng)課堂效率，它更注重于教師的引導和學生的自主探究學習。數(shù)學實驗融入探究式教學對于傳統(tǒng)教學理念的影響力無疑是巨大的。這種教學方式在長期的實踐之中也的確頗有成效。無論是學生的課堂集中力和學生的課堂參與度都得到了一定的提高。與傳統(tǒng)的課堂教學相比，探究式教學更有活力和創(chuàng)造力，也更符合現(xiàn)代教育發(fā)展的需要。

（二）豐富課堂內(nèi)容

在探究式數(shù)學課堂之中融入數(shù)學實驗，能夠有效豐富數(shù)學課堂內(nèi)容。同時，數(shù)學實驗的實施能夠豐富數(shù)學課堂內(nèi)容，提升學生的數(shù)學學習積極性，幫助學生激發(fā)其創(chuàng)造能力。同時，在合作式實驗中，學生的探究合作能力、總結(jié)能力以及交往能力都會得到提升。這些都是數(shù)學傳統(tǒng)課堂中所學習不到的知識。

二、實驗教學的方法

（一）以合作探討式實驗為主，提高學生探究積極性

小組的劃分讓學生能夠在小組中進行探討，并讓每一位學生都進行獨立思考，使每位學生都能夠得到參與和總結(jié)。這樣的數(shù)學實驗可以提高學生的學習積極性，活躍課堂氣氛。以往的紙面教學只會使得學生機械被動地接受教師所講的內(nèi)容，扼殺學生的觀察能力。例如，在教學“直線與平面的位置關系”時，教師可設計如下實驗：讓學生用一支筆來代表直線，一張紙來代表平面，讓學生自己去探索直線與平面存在的關系。通過這樣一個實驗設計，學生不僅親歷了定理的再現(xiàn)過程，而且激發(fā)了學生的學習興趣，同時也加深了對知識的理解。

高中學生其實仍保留著一份童心，渴望探索自己未知的，有趣的知識。探究式教學能夠激發(fā)學生的學習興趣，拓展學生的知識面，提升學生的合作能力、創(chuàng)新能力以及動手能力。同時，探究式教學活動能夠增強師生互動交流，鍛煉學生的表達能力、總結(jié)能力和組織能力，調(diào)動學習的數(shù)學學習積極性，真正提高數(shù)學課堂效率。

（二）結(jié)合數(shù)學教材，合理利用數(shù)學實驗進行探究式學習

所有的教學實驗和教學活動都需要以教學為主，能夠符合教材內(nèi)容。探究式的教學作為數(shù)學教學的一種教學手段，并非說所有的章節(jié)都需要應用到這種教學方法，如教師在進行函數(shù)講解的時候就無法設計出這種合理的數(shù)學實驗。而對于一些有難度的內(nèi)容可以采用數(shù)學探究教學，教師可結(jié)合現(xiàn)有的實驗器材和實驗資源，合理進行數(shù)學實驗情景的構建和利用。例如，關于橢圓概念的引入，教師可設計如下實驗：先在紙板上釘上一枚圖釘，并且系上一根細線的一端，細線的另外一端可以套上粉筆（學生可以用筆代替），然后作出相應圖形，并觀察所得到的圖形。再在紙板上增加一枚圖釘，此時將細線的兩端都系在圖釘上，改變細線的長度（細線的長度大于或等于兩個圖釘?shù)木嚯x），然后作出所對應的不同的圖形，并觀察所得到的圖形，歸納出一般結(jié)論。通過這樣的一個數(shù)學實驗設計（也可以利用計算機軟件畫圖來演示橢圓的形成過程），學生能夠更深刻的理解橢圓概念的形成。

教師在實驗時設置一些問題導入，讓學生對此進行探究摸索，這樣能夠更好地提升數(shù)學課堂效率。在靈活多變的探究式教學課堂之中，學生的注意力很容易被教師所吸引，他們能夠?qū)?shù)學學習產(chǎn)生濃厚的學習興趣，探究式數(shù)學教學中數(shù)學實驗也能夠很好地激發(fā)學生的學習熱情。學生一旦被激發(fā)出自我探索的欲望，其課堂參與度會得到大大的提升，教師也能夠很好地利用課堂的這45分鐘，對學生進行知識點重點難點的講解。

（三）設計探究目的性較強的數(shù)學實驗，幫助學生進行探究式學習

數(shù)學實驗的合理應用首先要能夠達到數(shù)學教學的目的。只有數(shù)學實驗得到合理的安排，才能起到事半功倍的作用。一個優(yōu)秀的數(shù)學實驗，無論在操作還是目標上都是精簡的、明確的。例如，在教學正弦余弦時，教師可以讓學生45°角斜切一個圓柱體，然后沿著母線展開，這樣的圖形十分接近正弦和余弦曲線，更能夠讓學生直觀感受到書本上的知識。這個實驗的目的就是讓學生記住正弦和余弦的形狀和特征，為后期的學習作鋪墊。這種目的性較強的數(shù)學實驗，對于學生探究式學習有著明顯的幫助和提升。在實驗之中，學生能夠通過簡單明了的實驗完成公式的理解學習，教師容易達到探究教學目標。同時，在目的性較強的實驗之中，學生的注意力和集中程度都是相對較高的，因此設計探究目的性較強的數(shù)學實驗能夠幫助學生進行探究式學習。

數(shù)學實驗無論是對高中數(shù)學探究教學的應用還是對于學生后期的發(fā)展都有著極其重要的意義。將數(shù)學實驗正確地進行應用能夠有效地提高學生的學習效率，幫助學生培養(yǎng)數(shù)學學習積極性。

參考文獻：

[1] 龔雪霜.數(shù)學實驗在高中數(shù)學探究教學中的應用研究[D].重慶師范大學，2016.

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