高職數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用探究

李清蓮

【摘要】長(zhǎng)期以來(lái)，高職數(shù)學(xué)在教學(xué)中都比較注重形式化結(jié)果，使得該數(shù)學(xué)課程完全以結(jié)論和習(xí)題為主，影響了高職學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，還有部分學(xué)生在高職階段完全放棄數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，為了轉(zhuǎn)變這一現(xiàn)狀，改變高職數(shù)學(xué)的教學(xué)模式十分重要。經(jīng)實(shí)踐證明，把數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)融入到高職數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以很好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。因此本文將以高職數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的重要性為根本，深入分析高職數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)框架，目的是為了提高高職數(shù)學(xué)的教學(xué)效果，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

【關(guān)鍵詞】高職數(shù)學(xué)教學(xué);數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn);應(yīng)用研究

一、高職數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的重要性

所謂數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是指學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，根據(jù)所學(xué)過(guò)的數(shù)學(xué)內(nèi)容，分析并解決問(wèn)題的一種實(shí)踐性質(zhì)較強(qiáng)的教學(xué)活動(dòng)。把數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用到高職數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以起到事半功倍的效果。

1.是改革數(shù)學(xué)教學(xué)的客觀需要

對(duì)于高職院校來(lái)說(shuō)，它主要的教育目的就是培養(yǎng)高技能的綜合型人才。但是就目前的形勢(shì)來(lái)看，絕大多數(shù)的高職院校在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中主要以理論知識(shí)為主，從而忽略了數(shù)學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題。而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)則是把較為復(fù)雜的理論公式轉(zhuǎn)化為有限的操作程序，就會(huì)很容易得到想要的結(jié)果，這種方法既節(jié)省了學(xué)生的運(yùn)算時(shí)間，又可以有效減少學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的抵觸心理，從而大大提高高職數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

2.是培養(yǎng)高職學(xué)生解決問(wèn)題的必然需要

高職數(shù)學(xué)的教學(xué)理論雖然很抽象，不容易被學(xué)生理解，但是這些理論都可以在某些直觀的想法中體現(xiàn)出來(lái)。而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)就可以很好的解決數(shù)學(xué)問(wèn)題中的抽象內(nèi)容，給學(xué)生帶來(lái)很直觀的認(rèn)知情境。高職學(xué)生可以在計(jì)算機(jī)操作的演示中，觀察并摸索數(shù)學(xué)理論中的內(nèi)在規(guī)律，從而發(fā)現(xiàn)數(shù)形、動(dòng)靜之間的內(nèi)在聯(lián)系，這樣就能夠深入掌握數(shù)學(xué)中的抽象概念。

3.是實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)的現(xiàn)實(shí)需要

高職教育重點(diǎn)培養(yǎng)高職學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，這兩種能力可以為學(xué)生日后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，高職教師在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中要以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)為基準(zhǔn)，這樣學(xué)生在未來(lái)的工作中，才能夠具備良好的綜合素質(zhì)。不過(guò)既要讓學(xué)生掌握相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識(shí)，又要提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力，如仍沿用以往的教學(xué)模式則很難實(shí)現(xiàn)，而在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，則是解決這一矛盾的主要手段。在以上的分析中我們可以了解到，把數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用到高職數(shù)學(xué)教學(xué)中是很有必要的，因此，高職院校的數(shù)學(xué)教師要正確認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用價(jià)值，巧妙的把其融入到數(shù)學(xué)教學(xué)中。

二、高職數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)框架

1.教學(xué)目標(biāo)

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)宗旨就是讓學(xué)生更好的理解數(shù)學(xué)中的抽象概念。在實(shí)際教學(xué)課堂中，教師要讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中可以觀察到所存在的某種數(shù)學(xué)規(guī)律，進(jìn)而加以驗(yàn)證。

2.教學(xué)內(nèi)容

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)主要以解決數(shù)學(xué)問(wèn)題為主，教師在選擇教學(xué)內(nèi)容時(shí)要以實(shí)用和趣味為根本，以解決數(shù)學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題為目的。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中所選取的案例必須要有一定的引導(dǎo)性，這樣不僅可以補(bǔ)充理論教學(xué)，還能在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生分析并解決問(wèn)題的能力，從而達(dá)到提高學(xué)生創(chuàng)造性思維的目的。通常情況下，高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)需按照三個(gè)板塊進(jìn)行，這三個(gè)板塊分別是演示板塊、基礎(chǔ)計(jì)算板塊和建模提高板塊。

（1）演示板塊

這種板塊由教師在數(shù)學(xué)課堂中親自演示，其目的是讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)中較抽象的理論知識(shí)內(nèi)容，教師演示結(jié)束后要為學(xué)生講解并總結(jié)這些知識(shí)的共性，這樣可以讓學(xué)生更好的理解抽象知識(shí)，從而培養(yǎng)學(xué)生的分析和總結(jié)能力。

（2）基礎(chǔ)計(jì)算板塊

這種板塊的目的是把復(fù)雜、抽象的數(shù)學(xué)計(jì)算公式簡(jiǎn)單化，它僅要求學(xué)生掌握基本的計(jì)算方法和原理即可，在計(jì)算機(jī)軟件的作用下就可以解決較為抽象的數(shù)學(xué)難題，既節(jié)省了學(xué)生大量的解題精力，又能讓學(xué)生更好的理解數(shù)學(xué)中抽象的概念與公式，這對(duì)培養(yǎng)他們的基本能力素養(yǎng)很有必要。

（3）建模提高板塊

這種板塊主要是結(jié)合數(shù)學(xué)建模選修課而設(shè)定的，對(duì)于參加建模的高職學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們不僅要掌握數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)基礎(chǔ)軟件，還必須要了解與計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言有關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并具備一定的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

3.教學(xué)實(shí)施

實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課堂教學(xué)有很大區(qū)別，它在教學(xué)中主要強(qiáng)調(diào)直覺(jué)想像-猜想推理-結(jié)果檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。以上我們所提到的三個(gè)教學(xué)板塊要按照以下三種方式加以實(shí)施。

（1）教師演示實(shí)驗(yàn)

在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師演示實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)較為抽象的數(shù)學(xué)內(nèi)容進(jìn)行的輔助，針對(duì)這部分內(nèi)容教師要讓學(xué)生掌握至少一個(gè)數(shù)學(xué)軟件，并學(xué)會(huì)該軟件的操作指令和設(shè)置參數(shù)的操作方法。演示實(shí)驗(yàn)在數(shù)學(xué)教學(xué)中是一種基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，通常數(shù)學(xué)教師要將其融入到理論教學(xué)中進(jìn)行講解。

（2）基礎(chǔ)計(jì)算實(shí)驗(yàn)

基礎(chǔ)計(jì)算實(shí)驗(yàn)的目的主要是加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)內(nèi)容的理解程度，通常在每單元結(jié)束后進(jìn)行，這種模式主要是讓學(xué)生自己上機(jī)實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用相關(guān)的數(shù)學(xué)軟件，設(shè)置正確的數(shù)學(xué)參數(shù)，就可得出問(wèn)題的正確結(jié)論。這一環(huán)節(jié)也是學(xué)生獨(dú)立完成的一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生操作完成后要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式上交。

（3）數(shù)學(xué)模型實(shí)驗(yàn)

數(shù)學(xué)模型實(shí)驗(yàn)主要是和數(shù)學(xué)建模案例結(jié)合在一起而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，它的目的主要是在實(shí)驗(yàn)中挖掘具有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的優(yōu)秀學(xué)生。這一環(huán)節(jié)中的每一項(xiàng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)都有一個(gè)實(shí)際的背景，要求學(xué)生在分析過(guò)程中必須具有明確的目標(biāo)，了解這一背景中所包含的數(shù)學(xué)知識(shí)，然后建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。在這種情況下，教師可以以分組的形式讓學(xué)生自由討論并分析，從而更好的完成這一板塊的具體實(shí)施過(guò)程。這樣不僅增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，還能在實(shí)驗(yàn)中提高學(xué)生的思維能力，從而帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

結(jié)語(yǔ)

近幾年，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷普及下，高職數(shù)學(xué)在教學(xué)應(yīng)用中得到了空前的發(fā)展。在這種現(xiàn)狀下，高職數(shù)學(xué)教學(xué)不僅要挖掘?qū)W生的邏輯思維能力，還要促使學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件分析并解決數(shù)學(xué)問(wèn)題。因此，高職數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中要合理運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，以學(xué)生的實(shí)際狀況為根本設(shè)計(jì)相關(guān)課題，引導(dǎo)學(xué)生圍繞課題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生可以更直接的掌握解題思路與解題方法，從而更好的提高學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力。

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