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

陳貴平

摘要：數(shù)學(xué)實驗可以使學(xué)生在實踐過程這能夠發(fā)現(xiàn)其中的數(shù)學(xué)方法，并加以利用。通過數(shù)學(xué)實驗的方式可以培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力，同時也能幫助學(xué)生更好的探索數(shù)學(xué)理論知識。通過數(shù)學(xué)實驗可以使難以理解的數(shù)學(xué)知識形象化、具體化，可以引導(dǎo)學(xué)生在實踐中積極思考，幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。本文主要論述數(shù)學(xué)實驗在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中的應(yīng)用措施，僅供讀者參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)實驗;高中數(shù)學(xué);設(shè)計原則;情境創(chuàng)設(shè)

1.數(shù)學(xué)實驗對高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要性

數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，也是比較重要的學(xué)科。通過數(shù)學(xué)實驗的方式不僅可以驗證一些數(shù)學(xué)猜想，還能解決一些難以理解的問題。數(shù)學(xué)實驗是一種新型的教學(xué)手段，可以有效激發(fā)學(xué)生的大腦思維，培養(yǎng)學(xué)生實踐動手的能力，從而提升課堂教學(xué)的效率。數(shù)學(xué)實驗對于引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方面比較突出，通過在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)實驗無疑比傳統(tǒng)的教學(xué)模式更加有吸引力，可以激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識探究的興趣，有利于調(diào)動起學(xué)生的探究欲與思考能力，提升學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)的集中力以及參與度。其次，通過數(shù)學(xué)實驗的教學(xué)手段還能將豐富一些數(shù)學(xué)知識，豐富課程的內(nèi)容。同時，通過合作實驗的方式還能提升學(xué)生的探究合作以及歸納總結(jié)的能力，有助于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)[1]。

2.數(shù)學(xué)實驗在高中數(shù)學(xué)教學(xué)運用的一些難題

首先，對于數(shù)學(xué)實驗來說，主要人物都是教師。因此，教師的專業(yè)知識與能力素質(zhì)是影響數(shù)學(xué)實驗順利開展的關(guān)鍵。如果教師在進行數(shù)學(xué)實驗的過程中，缺乏專業(yè)的實驗知識與良好的動手能力，這就會造成數(shù)學(xué)實驗效果大打折扣，不利于數(shù)學(xué)實驗在教學(xué)中的順利開展。同時，在教學(xué)中教師還可能受到傳統(tǒng)教學(xué)觀念的束縛，從而導(dǎo)致其教學(xué)方式受到影響，比如在實驗過程中言語教授的部分較多，而實驗的過程較少甚至不能達到效果;還會導(dǎo)致教師在實驗的過程情緒緊張，影響實驗操作的步驟，從而影響數(shù)學(xué)實驗的最終效果。其次，會影響數(shù)學(xué)實驗順利開展另一個重要因素就是學(xué)生在實驗過程動手能力較差。由于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程往往會表現(xiàn)出過多的依賴性，這就導(dǎo)致學(xué)生在實踐動手的過程會出現(xiàn)手足無措的現(xiàn)象。特別是遇到困難后，往往都會尋求幫助，這會影響數(shù)學(xué)實驗的效果，不利于培養(yǎng)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的能力。再次，數(shù)學(xué)實驗還會受實驗基礎(chǔ)設(shè)施的影響。如果教學(xué)中缺乏對計算機信息技術(shù)的運用，就會導(dǎo)致數(shù)學(xué)實驗教學(xué)受到阻礙，不利于數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的順利開展[2]。

3.數(shù)學(xué)實驗在高中數(shù)學(xué)教學(xué)的運用措施

3.1建立完善的數(shù)學(xué)實驗原則

對于數(shù)學(xué)實驗的運用，不應(yīng)該只看重教學(xué)實驗的形式，而忽略數(shù)學(xué)實驗的目的。因此，教師必須在開展數(shù)學(xué)實驗之前明確數(shù)學(xué)實驗的目的，同時也要幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)實驗操作的目的，只有這樣才能更好的引導(dǎo)學(xué)生動手時間，從而達到實驗的目的與想要達到的效果。其次，教師還應(yīng)該通過數(shù)學(xué)實驗的方式強化數(shù)學(xué)知識的一些特征。這就要求教師在基于數(shù)學(xué)實驗?zāi)康呐c效果的前提下，對數(shù)學(xué)實驗進行特別設(shè)計，從而將研究對象的變化過程以及性質(zhì)特別更清晰地展現(xiàn)在學(xué)生面前，這不僅能夠降低數(shù)學(xué)實驗的難度，還能激發(fā)學(xué)生的探究興趣，有利于促動學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的能力。比如，在人教版必修第二冊《頻率與概率》的教學(xué)過程中，引入拋硬幣的數(shù)學(xué)實驗，全班同學(xué)兩人一組進行拋相同質(zhì)地的1元硬幣，每組拋擲20次，記錄正面朝上的次數(shù)，教師匯總所有學(xué)生結(jié)果，并在Excel表格中進行展示，隨著實驗次數(shù)的增加，可以很直觀地觀察到正面朝上的頻率會穩(wěn)定在概率 附近。通過這種教學(xué)方式不僅可以降低數(shù)學(xué)知識的難度，還會將頻率與概率的區(qū)別與聯(lián)系更加清晰地展現(xiàn)出來，方便學(xué)生通過觀察就能明白頻率與概率的特點。再次，對于數(shù)學(xué)實驗來說，相關(guān)教學(xué)的設(shè)計必須基于以學(xué)生為教學(xué)主體進行。當(dāng)今時代的發(fā)展，教學(xué)模式中主體教育越來越重要。因此，數(shù)學(xué)實驗的設(shè)計原則還應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)生的主動性為目的，不僅要注重學(xué)生的個性發(fā)展，還應(yīng)該加強學(xué)生的發(fā)散性思維的鍛煉，只有這樣才能提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，有助于學(xué)生更好的學(xué)習(xí)與成長。最后，教師對于數(shù)學(xué)實驗的運用要適度，要認(rèn)清數(shù)學(xué)實驗智能適用于一些特定的教學(xué)課程，不能盲目開展數(shù)學(xué)實驗教學(xué)，這不僅會浪費很多時間與精力，還會影響教學(xué)的進程[3]。

3.2加強數(shù)學(xué)實驗的情境創(chuàng)設(shè)

在教學(xué)中，情境的創(chuàng)設(shè)尤為重要。而創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境就是指教師通過特別的教學(xué)設(shè)計，并借助一些手段和工具來創(chuàng)設(shè)符合課程知識的教學(xué)場景，同時，教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)還應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，建立具有感染力的教學(xué)環(huán)境，為學(xué)生提供有利于學(xué)習(xí)的氣氛。教師通過對課程內(nèi)容進行情境創(chuàng)設(shè)來激發(fā)學(xué)生對知識的興趣以及探索欲，從而方便接下來的教學(xué)工作順利進行。而數(shù)學(xué)實驗是創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境比較有效的手段之一，通過用數(shù)學(xué)實驗的方式對進行教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如，高中人教版數(shù)學(xué)教學(xué)中，對于橢圓的學(xué)習(xí)可以通過數(shù)學(xué)實驗的方式創(chuàng)設(shè)相關(guān)情境。比如，教學(xué)中可以讓學(xué)生取一條定長的細(xì)繩，把它的兩端都固定在圖板的同一點，套上鉛筆，拉緊繩子，移動筆尖，這時筆尖（動點）畫出的軌跡是一個圓。如果把細(xì)繩的兩端拉開一段距離，分別固定在圖板的兩點F1，F(xiàn)2，套上鉛筆，拉緊繩子，移動筆尖，畫出的軌跡是橢圓。如果把細(xì)繩拉直，固定兩端，畫出的軌跡是線段。通過這種方式可以強化學(xué)生對橢圓的幾何特征的認(rèn)識，進而可以引導(dǎo)學(xué)生抽象出橢圓的定義。這樣不僅能夠降低相關(guān)知識的理解難度，還能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于相關(guān)課程教學(xué)的展開。

3.3提升教師的實驗?zāi)芰?/p>

由于在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師是教學(xué)的主要人物。如果教師在進行數(shù)學(xué)實驗的過程中，缺乏專業(yè)的實驗知識與良好的動手能力，這就會造成數(shù)學(xué)實驗效果大打折扣，不利于數(shù)學(xué)實驗在教學(xué)中的順利開展。因此，為了保障數(shù)學(xué)實驗的教學(xué)手段能夠順利實施，必須加強對教師數(shù)學(xué)實驗方面的技能與知識的培訓(xùn)才能保障高中數(shù)學(xué)實驗的順利進行。首先，學(xué)校應(yīng)該重視對教師的專業(yè)技能的培訓(xùn)，可以通過定期舉行技能培訓(xùn)活動的方式進行。同時，學(xué)校還應(yīng)該對教師進行一定的了解與考察，并對教師的一些不足地方進行有針對性地培訓(xùn)，通過這種方式能夠有效提升教師的專業(yè)能力與整體素質(zhì)。其次，學(xué)校還應(yīng)該建立完善的激勵機制，對教師在日常教學(xué)的表現(xiàn)進行績效考核評定，通過這種方式可以有效調(diào)動教師的積極性，有利于教學(xué)能夠主動提升實驗所需要的技能與專業(yè)知識，從而保障數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的順利開展。

4.結(jié)語

通過以上論述可以得知，數(shù)學(xué)實驗可以為高中數(shù)學(xué)教學(xué)提供活力，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與對知識的探索欲望，還能培養(yǎng)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)的能力，有助于學(xué)生對高中數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)。因此，數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的重要性不言而喻。對于數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的有效運用可以通過建立完善的數(shù)學(xué)實驗原則、加強數(shù)學(xué)實驗的情境創(chuàng)設(shè)、提升教師的實驗?zāi)芰Φ葞讉€方面進行，只有這樣才能保障數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的順利開展，有助于高中學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。

參考文獻：

[1]陶政國，李海龍.數(shù)學(xué)實驗在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中的應(yīng)用[J].讀寫算，2021（29）：66-67.

[2]周秀麗.數(shù)學(xué)實驗在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].新課程，2021（36）：129.

[3]朱秀娟.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[J].考試與評價，2020（11）：140.