數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中的應(yīng)用

孫少仙

（灌云縣楊集高級(jí)中學(xué)，江蘇連云港 222200）

隨著我國(guó)課程改革的深入，教學(xué)重點(diǎn)從教學(xué)效果轉(zhuǎn)移到教學(xué)過(guò)程，更加重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，而不是單純的學(xué)習(xí)結(jié)果。高中數(shù)學(xué)教學(xué)也是如此，越發(fā)看重?cái)?shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程，而不是一味地追求數(shù)學(xué)成績(jī)。首先需要明確的是，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)重點(diǎn)是概念教學(xué)，注重這一點(diǎn)可加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，讓學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)的內(nèi)涵和本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生向更高難度數(shù)學(xué)知識(shí)挑戰(zhàn)的能力。在高中數(shù)學(xué)課中應(yīng)用探究教學(xué)時(shí)，必須明確學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，進(jìn)而使得學(xué)生的觀察能力和理解能力逐步提升，綜合數(shù)學(xué)能力逐步增強(qiáng)。在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)占據(jù)不可忽視的重要地位，兩者間的關(guān)系主要有三點(diǎn)表現(xiàn)：一是兩者都具有探究性；二是兩者的教學(xué)宗旨相同，均是幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識(shí)；三是兩者的本質(zhì)相同，均是在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生探究知識(shí)。

一、在高中教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中教學(xué)中的應(yīng)用意義十分深遠(yuǎn)，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思路和學(xué)習(xí)方法，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和歸納總結(jié)能力。由此可見(jiàn)，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)高中數(shù)學(xué)教學(xué)很重要，其具體表現(xiàn)主要有四點(diǎn)：一是有利于激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種極具探究性的教學(xué)方式，可以有效激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的好奇心，使其積極主動(dòng)地投入數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。二是有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，有助于學(xué)生向更高難度的數(shù)學(xué)知識(shí)發(fā)起挑戰(zhàn)。三是有利于優(yōu)化教學(xué)方式。設(shè)置數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課，可將枯燥乏味的“灌輸式”教學(xué)轉(zhuǎn)化為生動(dòng)直觀的“探究式”教學(xué)，教師在這一課程教學(xué)中僅需要引導(dǎo)和協(xié)助學(xué)生，充分體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位。四是有利于提升學(xué)校的師資力量。設(shè)置數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，不僅可以優(yōu)化傳統(tǒng)的教學(xué)模式，還可以幫助教師提升教學(xué)綜合能力，從而發(fā)展學(xué)校的師資力量。

二、高中數(shù)學(xué)中常見(jiàn)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)類型

分析目前高中數(shù)學(xué)教材可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)主要有四種類型：一是現(xiàn)代數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)主要是借助計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。二是數(shù)學(xué)思想實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)常用于特定的數(shù)學(xué)問(wèn)題探究，教師會(huì)根據(jù)數(shù)學(xué)問(wèn)題創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，學(xué)生則在情境中對(duì)數(shù)學(xué)規(guī)律、現(xiàn)象進(jìn)行探究分析。三是探究性數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行分析，開(kāi)展一系列的觀察活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)會(huì)歸納總結(jié)一般性規(guī)律并進(jìn)行驗(yàn)證。四是驗(yàn)證式數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)是借助數(shù)學(xué)教學(xué)工具，對(duì)已知的數(shù)學(xué)規(guī)律和定理進(jìn)行驗(yàn)證。

三、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中難以開(kāi)展的原因

目前，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中難以開(kāi)展，其原因有以下五點(diǎn)：一是基礎(chǔ)設(shè)施不夠完善。雖然大部分的高中設(shè)置了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課，但是沒(méi)有引起足夠的重視，尤其是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，沒(méi)有投入足夠的資金，導(dǎo)致數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程難以開(kāi)展。二是教師觀念落后。部分教師對(duì)教材的依賴性較高，沒(méi)有正確認(rèn)知數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的重要性，教學(xué)觀念停留在傳統(tǒng)的灌輸式層面上。三是教師現(xiàn)代化教學(xué)工具運(yùn)用能力較差。大部分高中教師年紀(jì)較大，接受現(xiàn)代化教學(xué)工具能力較弱，因此操作不嫻熟，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)難以開(kāi)展。四是教師欠缺數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)以語(yǔ)言教學(xué)為主，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本沒(méi)有開(kāi)展過(guò)，因此教師在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中不知道如何設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效率較低。五是學(xué)生動(dòng)手能力差。從目前高中學(xué)生情況分析發(fā)現(xiàn)，較多的學(xué)生動(dòng)手能力較差，導(dǎo)致數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)從下手，即便教師在旁引導(dǎo)，學(xué)生仍難以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

四、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）完善數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

在高中探究教學(xué)中有效開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的第一步是完善基礎(chǔ)設(shè)施，因此學(xué)校必須重視數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，投入充足的資金。例如，學(xué)校可以設(shè)立專項(xiàng)資金作為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)備的建設(shè)基金，根據(jù)課程實(shí)際配置對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如幾何畫(huà)板等，學(xué)校條件良好的還可設(shè)置專門(mén)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教室。

（二）對(duì)教師開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培訓(xùn)

在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中有效開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅需要完善基礎(chǔ)設(shè)施，還需要對(duì)教師開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相關(guān)培訓(xùn)，強(qiáng)化教師的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，使之更有效地開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。學(xué)?？蓮膬煞矫鎸?duì)教師開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培訓(xùn)：①開(kāi)設(shè)教師數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培訓(xùn)班，定期組織數(shù)學(xué)教師進(jìn)行培訓(xùn)，同時(shí)校方對(duì)教師必須嚴(yán)格要求，定期入班檢查教師數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展情況，觀察教師教學(xué)方面的薄弱點(diǎn)，進(jìn)一步展開(kāi)針對(duì)性培訓(xùn)；②學(xué)校可以建立數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制和鼓勵(lì)機(jī)制，將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)劃入教師日常教學(xué)中，并將其納入教學(xué)績(jī)效考核范圍內(nèi)，提升教師的積極性及其數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。

（三）激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維能力

培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力對(duì)學(xué)生開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)十分重要，是幫助學(xué)生完成數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)不可或缺的因素，因此教師必須給予重視，采取有效措施進(jìn)行創(chuàng)新思維的激發(fā)和培養(yǎng)。例如，教師在開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，可以不斷地拋出新問(wèn)題讓學(xué)生思考，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。此外，教師在教學(xué)過(guò)程中，可以加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的觀察，積極挖掘?qū)W生的優(yōu)點(diǎn)，并給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，使得學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中充分體現(xiàn)出來(lái)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。

（四）對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力進(jìn)行培養(yǎng)

動(dòng)手能力在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中十分重要，因此在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師必須重視對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，使得教學(xué)更有效地開(kāi)展。在日常的教學(xué)過(guò)程中，教師可以多設(shè)計(jì)一些實(shí)踐性的學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手完成任務(wù)，從而提升學(xué)生的動(dòng)手能力。

五、高中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)例

例如，在“三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)”這一課中，教師就可以采用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的方式，借助多媒體設(shè)備、幾何畫(huà)板等工具進(jìn)行教學(xué)。教師可以先介紹三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)，然后引導(dǎo)學(xué)生用幾何畫(huà)板繪制三角函數(shù)，同時(shí)要求學(xué)生在繪制的過(guò)程中認(rèn)真觀察，對(duì)三角函數(shù)圖像的變化規(guī)律進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：①學(xué)生用幾何畫(huà)板繪制y=sinx、y=cosx和y=tanx的函數(shù)圖像，通過(guò)反復(fù)的操作掌握函數(shù)圖像的變化規(guī)律；②為了讓學(xué)生進(jìn)一步深化對(duì)三角函數(shù)圖像與性質(zhì)的理解，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)三角函數(shù)不同定義域、值域的圖像進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：通過(guò)動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，學(xué)生直觀地看到三角函數(shù)圖像的變化規(guī)律，更好地明白其性質(zhì)，并深化對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的理解。

總而言之，為了提升高中生的數(shù)學(xué)綜合能力，教師必須重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，重點(diǎn)培養(yǎng)和提升學(xué)生的探究能力。教師運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)展開(kāi)探究教學(xué)，可以提升學(xué)生的動(dòng)手能力，激發(fā)其邏輯思維和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生自主探究問(wèn)題的能力，從而提升高中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。