數(shù)學(xué)實驗在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中的應(yīng)用研究

周蘭燕

摘要：《高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出：動手實踐、自主探究和合作交流是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要方式.然而，當(dāng)前高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，注重形式化的邏輯推導(dǎo)，忽視數(shù)學(xué)知識形成過程的探索和實踐活動，忽視通過數(shù)學(xué)實驗引導(dǎo)學(xué)生猜想、驗證并創(chuàng)造的情形并不少見。當(dāng)然，也有部分教師認(rèn)識到數(shù)學(xué)實驗的重要意義，并進(jìn)行了大膽嘗試，但由于相關(guān)經(jīng)驗的匱乏和理論根基的粗淺，導(dǎo)致教學(xué)效果并不理想?；诖?，本文章對數(shù)學(xué)實驗在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行探討，以供相關(guān)從業(yè)人員參考。

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

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

為了讓學(xué)生在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中具有豐富的體驗，數(shù)學(xué)教師常常會在課堂上引入數(shù)學(xué)實驗的思路，教學(xué)實踐表明，數(shù)學(xué)實驗確實可以給高中生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)帶來益處。從教學(xué)過程的角度看，數(shù)學(xué)實驗教學(xué)把學(xué)生已有條件處在一種“數(shù)學(xué)研究”的位置上，通過觀察、探究、操作，把感知、理解、體驗融合為一體，改變了在學(xué)習(xí)過程中認(rèn)識事物的過程和方式，有助于對數(shù)學(xué)概念、定理等的理解，有助于對一些數(shù)學(xué)思想和方法的學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟。

一、創(chuàng)新實驗活動，提升生成契機

為給學(xué)生提供更多直觀學(xué)習(xí)機會，教師不妨為學(xué)生設(shè)計一些數(shù)學(xué)實驗內(nèi)容，讓學(xué)生在參與數(shù)學(xué)實驗操作的過程中建立學(xué)科認(rèn)知。如教學(xué)“函數(shù)的表示方法”相關(guān)內(nèi)容時，教師為學(xué)生設(shè)計了一個探索性實驗：老師為大家?guī)砹艘恍嶒炂骶?，這是一個水池，一共有兩個進(jìn)水口，一個排水口，進(jìn)水口的進(jìn)水速度可以設(shè)定，如果設(shè)定一個時段，至少有一個進(jìn)水口和一個排水口同時打開，具體分析一下，不同時間段內(nèi)，這個池子里會儲存多少水？學(xué)生拿到這個實驗任務(wù)后，都能夠積極行動起來，先搭建實驗器具，然后設(shè)計不同的實驗方案，展開實驗操作，課堂學(xué)習(xí)進(jìn)入研究階段。同時教師參與到學(xué)生的操作環(huán)節(jié)，給學(xué)生提出一些具體的意見和建議，確保實驗順利展開。經(jīng)過一段時間的探索，學(xué)生逐漸對實驗內(nèi)容有了更多了解，自然寫出了更多的函數(shù)式。

二、創(chuàng)設(shè)真實情境，增強學(xué)生學(xué)習(xí)能力

在“空間幾何”相關(guān)知識點的講解當(dāng)中，首先，在上課之前，教師在班級里成立合作小組模式，并讓每組同學(xué)從家里帶來剪刀，膠水，三角板，直尺以及若干個卡紙。緊接著，教師在課堂上創(chuàng)設(shè)真實的情境，展開數(shù)學(xué)實驗，讓每一個小組利用自己手中的卡紙，做出簡單的正方體和長方體，學(xué)生利用手中的直尺，估算長方體和正方體的邊長，可以進(jìn)一步了解正四邊形的相關(guān)性質(zhì)，讓學(xué)生們初步的了解幾何圖形。緊接著，教師利用電子白板的形式，在平面上做出兩個互相平行地平面，并將兩個平面的4個角相互連接，使每相鄰的四邊形的公共邊都相互平行，這些面所圍成的多面體便構(gòu)成了棱柱。以此類推，為了能夠幫助學(xué)生們更好地對知識點進(jìn)行探究，教師再讓每組的學(xué)生利用手中的卡紙做出棱柱、棱臺，每組成員可以根據(jù)數(shù)學(xué)教材中的相關(guān)公式，更好的展開數(shù)學(xué)實驗的探究。最后，教師再利用電子白板的形式，讓學(xué)生與自己一起動手做出一個矩形，把矩形的一邊長度作為旋轉(zhuǎn)軸，將其他剩余的三邊分別旋轉(zhuǎn)360度，這時，就會得到一個圓柱。教師通過制作動態(tài)的圖形，可以讓學(xué)生們更好地展開理解，不斷地提高學(xué)生們的空間想象能力。因此，教師通過創(chuàng)設(shè)真實情境，利用數(shù)學(xué)圖形的性質(zhì)，讓學(xué)生們進(jìn)行動手實驗，更好地提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)能力。

三、優(yōu)設(shè)數(shù)學(xué)實驗，培育創(chuàng)新思維

教師指導(dǎo)開展數(shù)學(xué)實驗，有助于引領(lǐng)學(xué)生在“做中學(xué)”“學(xué)中做”，為創(chuàng)新思維培育奠定基礎(chǔ)。在教學(xué)中，教師巧用實物模型和教具進(jìn)行實驗教學(xué)，鼓勵學(xué)生通過學(xué)做結(jié)合親歷實驗進(jìn)程，能使學(xué)生在探索學(xué)習(xí)抽象隱性的數(shù)學(xué)知識時獲得更為直觀的效果，有效訓(xùn)練數(shù)學(xué)思維。例如，在必修2《柱體、錐體、臺體的表面積和體積》教學(xué)時，教師先設(shè)置問題情境：“利用什么形狀的紙才可以折成柱體、錐體、臺體？”學(xué)生們帶著問題深入思考，各小組學(xué)伴之間進(jìn)行討論交流、動手操作，嘗試用不同形狀的紙折成柱體、錐體、臺體;然后再整理形成自己的成果，在班上向同學(xué)們匯報分享。并且，還有些學(xué)生則把折好的柱體、錐體、臺體拆解展開，就非常直觀地展現(xiàn)出長方形、正方形、平行四邊形、扇形、扇環(huán)等各具特色的側(cè)面圖形，增添了思維認(rèn)知。最后，利用多媒體設(shè)備，為學(xué)生展播了“柱體、錐體、臺體側(cè)面展開圖”微課視頻，進(jìn)一步驗證學(xué)生們的創(chuàng)意思維，在人機互動的微課媒體情境中升華了學(xué)習(xí)情感，再次激起學(xué)生探索求知的熱情。所以，在這種開放靈動的數(shù)學(xué)實驗活動中，學(xué)生積極思考、參與動手制作，融入猜想、思考、推導(dǎo)、驗證等創(chuàng)造性思維過程，激揚著創(chuàng)新學(xué)習(xí)的熱情，迸發(fā)著數(shù)學(xué)變通思維和想象力，既獲得良好的學(xué)習(xí)效果，深化對柱體、錐體、臺體等幾何體的認(rèn)識，又促進(jìn)他們數(shù)學(xué)思維和創(chuàng)造能力的生長和發(fā)展。

結(jié)束語

由此可見，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，數(shù)學(xué)實驗有利于學(xué)生從“被動”走向“主動”。借助“具身認(rèn)知”的理論來解釋數(shù)學(xué)實驗，可以認(rèn)為在“具身學(xué)習(xí)”視角下進(jìn)行數(shù)學(xué)實驗，既要重視數(shù)學(xué)實驗，同時又不能認(rèn)為就是簡單的動手操作，要追求預(yù)期的結(jié)果但又要防止淡化實驗的過程。只有真正構(gòu)建出數(shù)學(xué)實驗情境場、探究場及延伸場，才能有效地達(dá)成心智、身體與環(huán)境的互動，在思維、身體與環(huán)境的共同參與下進(jìn)行具身學(xué)習(xí)，從而使得核心素養(yǎng)順利地落地。

參考文獻(xiàn)

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