高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中數(shù)學(xué)實驗的應(yīng)用分析

黃華勝

【摘要】在高中數(shù)學(xué)探究式教學(xué)過程中，合理應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗，能夠有效突破傳統(tǒng)教學(xué)模式束縛，融入新型教育理念，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和積極性，逐步提升數(shù)學(xué)教學(xué)成效.為了充分發(fā)揮數(shù)學(xué)實驗在高中數(shù)學(xué)探究式教學(xué)中的價值，本文細化分析高中數(shù)學(xué)探究式教學(xué)中數(shù)學(xué)實驗的應(yīng)用對策，為高中數(shù)學(xué)教師提升探究教學(xué)水平提供一定參考.

【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);探究教學(xué);數(shù)學(xué)實驗;應(yīng)用

一、前 言

將數(shù)學(xué)實驗合理應(yīng)用在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中，能夠有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，使其全身心的投入知識學(xué)習(xí)活動中，通過探究學(xué)習(xí)和自主操作，提升學(xué)生動手操作能力和邏輯思維能力，培養(yǎng)學(xué)生探究思維和創(chuàng)新思維，對提升高中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，促進學(xué)生全面發(fā)展具有重要作用.因此，有必要對高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中數(shù)學(xué)實驗的應(yīng)用策略進行深入分析.

二、開展合作探究式實驗，調(diào)動學(xué)生探究興趣

在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中，要對數(shù)學(xué)實驗實現(xiàn)合理應(yīng)用，可以在小組合作模式開展實驗教學(xué)，促使學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)過程中主動探究數(shù)學(xué)知識.在小組劃分之后，每名學(xué)生都可以在組內(nèi)扮演一定角色，通過獨立思考和相互討論，所有學(xué)生都參與到探究學(xué)習(xí)活動中，并對涉及的數(shù)學(xué)知識進行總結(jié).在小組合作探究學(xué)習(xí)過程中，合理應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗，能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，營造活躍的教學(xué)氛圍.比如，在“直線與平面的位置關(guān)系”這一內(nèi)容教學(xué)過程中，教師可以結(jié)合內(nèi)容知識，進行實驗設(shè)計：指導(dǎo)學(xué)生用筆表示直線，將一張紙當(dāng)作平面，促使學(xué)生以小組合作學(xué)習(xí)的方式，對這一試驗進行獨立操作和觀察，探究兩者之間的具體關(guān)系，之后在小組內(nèi)部進行討論和總結(jié)，教師在整個教學(xué)過程中發(fā)揮好引導(dǎo)作用.在這樣的實驗設(shè)計過程中，學(xué)生不僅再現(xiàn)了定理過程，直觀地了解涉及的數(shù)學(xué)概念和知識，還有效提高了學(xué)習(xí)興趣，更加深刻地理解所學(xué)知識[1].高中學(xué)生對有趣、未知的知識有著濃厚的探索欲望和興趣，只要教師主要引導(dǎo)工作，就能對學(xué)生潛在學(xué)習(xí)能力實現(xiàn)有效激發(fā).在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)過程中，合理應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗，可以顯著調(diào)動學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生知識面得到有效擴展，強化學(xué)生動手操作能力、創(chuàng)新能力和合作能力.

三、結(jié)合數(shù)學(xué)知識設(shè)計數(shù)學(xué)實驗，應(yīng)用在探究學(xué)習(xí)中

探究式教學(xué)和數(shù)學(xué)實驗都要基于教學(xué)內(nèi)容，為達到教育目標(biāo)服務(wù).在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，并不是所有章節(jié)內(nèi)容都適合通過設(shè)計數(shù)學(xué)實驗進行教學(xué)，需要合理選擇教學(xué)內(nèi)容，進行數(shù)學(xué)實驗教學(xué).尤其在對一些難度稍大的數(shù)學(xué)知識開展探究式教學(xué)的時候，教師可以充分利用各方面實驗資源與實驗器材，構(gòu)建數(shù)學(xué)實驗情境，進行實驗教學(xué).比如，在課堂教學(xué)中，要引入橢圓的概念，教師可以進行有關(guān)實驗設(shè)計：先將一枚圖釘釘在一個紙板上，并將一根細線其中一端系在圖釘上，將細線另一端系在筆上或者粉筆上，之后用筆畫出相應(yīng)圖形，同時引導(dǎo)學(xué)生對所畫圖形進行觀察;之后，將另一枚圖釘也釘在這個紙板上，將細線兩端分別系在這兩個圖釘上，確保細線長度不小于圖釘之間的距離，對細線長度做出一定調(diào)整，之后拿筆沿著細線做出不同圖形，對所得圖形進行觀察，通過探究學(xué)習(xí)，歸納總結(jié).這個實驗可以是實踐操作，也可以通過GeoGebra實驗軟件，探求橢圓的定義.在這樣的數(shù)學(xué)實驗設(shè)計與操作過程中，學(xué)生可以對抽象化數(shù)學(xué)知識，構(gòu)建直觀數(shù)學(xué)形象，在自主探究與觀察中，更加深刻的認識與理解橢圓概念，構(gòu)建與“圓”有關(guān)知識體系.教師在基于教學(xué)內(nèi)容設(shè)計數(shù)學(xué)實驗的時候，要同時配合設(shè)置一些問題，作為知識導(dǎo)入點，引導(dǎo)學(xué)生在實驗操作中，通過假設(shè)、推理以及論證，獲得數(shù)學(xué)答案，并在自主探究與摸索中，逐漸掌握數(shù)學(xué)知識，并同時構(gòu)建一定數(shù)學(xué)邏輯[2].在這樣的教學(xué)活動開展中，教師可以更加高效、充分地利用有限的課堂時間，做好重難點知識講解工作.

四、以探究為目的設(shè)計數(shù)學(xué)實驗，促進學(xué)生深入探究

在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗，主要目的還是為了達到數(shù)學(xué)知識教學(xué)目標(biāo)，完成課程教學(xué)任務(wù)，并且要在合理安排數(shù)學(xué)實驗基礎(chǔ)上，獲得事半功倍的效果.在高中數(shù)學(xué)實驗設(shè)計中，要保障實驗的成功與優(yōu)秀，就要確定清晰的探究教學(xué)目標(biāo)和數(shù)學(xué)實驗操作流程.比如，在對正弦余弦有關(guān)內(nèi)容進行教學(xué)的時候，教師可以引導(dǎo)學(xué)生按照45°角，對一個圓柱體進行斜切，之后將切好的圓柱體，順著母線逐漸展開，獲得的圖形與正弦余弦曲線十分接近，學(xué)生在實驗操作中，也能更加直觀地對有關(guān)知識進行感受.學(xué)生通過操作這一數(shù)學(xué)實驗，可以深刻地記憶正弦、余弦對應(yīng)特征和形狀，促使后續(xù)學(xué)習(xí)更加順利.這一數(shù)學(xué)實驗具有強烈的目的性，在這一數(shù)學(xué)實驗安排下，可以進一步提升探究學(xué)習(xí)成效，幫助學(xué)生更加順利地探索數(shù)學(xué)知識[3].通過數(shù)學(xué)實驗，學(xué)生可以更加直觀、簡單地學(xué)習(xí)和理解公式，高效完成探究教學(xué)任務(wù)和目標(biāo).通過設(shè)計高目的性數(shù)學(xué)實驗，還能充分提升學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的集中程度和注意力，促使探究學(xué)習(xí)活動順利開展.

五、結(jié)束語

將數(shù)學(xué)實驗合理應(yīng)用在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中，能夠帶領(lǐng)學(xué)生通過實驗，自主觀察、探究、分析、歸納數(shù)學(xué)知識點，同時進行問題的提出、思考、探索和解決，幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)化數(shù)學(xué)知識體系，提高觀察能力、分析能力和思維邏輯能力等.因此，高中數(shù)學(xué)教師要積極采取有效措施，基于探究教學(xué)活動、數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)，合理設(shè)計與應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗，充分發(fā)揮數(shù)學(xué)實驗在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中的作用和價值，逐步提升數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量.

【參考文獻】

[1]顧鳳.高中數(shù)學(xué)教學(xué)中強化數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的研究[J].中學(xué)生數(shù)理化（教與學(xué)），2016（1）：89.

[2]陳錦森.新課程背景下高中數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的反思[J].學(xué)周刊，2017（23）：113.

[3]謝先成.基于核心素養(yǎng)的《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》解讀——訪數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組組長、東北師范大學(xué)原校長史寧中教授[J].教師教育論壇，2018（31）：6.