关于高中数学实验教学的几点思考
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作者: 胡桂平
摘 要：随着多媒体技术在教育实践中的运用，越来越多的教学实验设施及软件得到开发，这使得高中的数学实验教学成为可能。开展数学实验教学对学生兴趣、思维能力、师生关系等都有重要作用。数学实验教学由于其实践的时间不长，更加需要教师在教学中不断地探索、总结，进而形成具有理论高度的认识。
关键词：高中数学实验教学；思维能力；实验过程
数学学科不仅是一门推理、演绎的科学，也是一门实验性的科学。数学教育家波利亚指出：数学有两个侧面，一方面它是欧几里德式的严谨科学，从这个方面看数学像是一门系统的演绎科学；但另一方面，创造过程中的数学，看起来却像一门试验性的归纳科学。数学学习既要有抽象、推理的过程，又要有发现、实验的过程。
数学实验教学是指教师在利用多媒体教育技术手段时，创设一些具有实际意义的情境或模拟条件，让学生通过参与实践、自
主探索，在观察、思考、交流中，发现问题、提出问题、探索问题、解决问题的一种教学活动。
随着多媒体技术在教育实践中的运用，越来越多的教学实验设施及软件得到开发，这使得高中数学实验教学成为可能。随着新课程的不断深入，学校和教师开始关注数学实验教学，但我们看到数学实验教学还是一门较新的学科，很多学校和教师认识不到其意义，不明白如何开展数学实验教学，它的发展也有待我们广大教师去认识、发展、探索。下面我就进行数学实验教学的意义及开始实验教学课过程中的一些问题跟各位同行探讨一下。
一、数学实验教学的意义
数学实验教学提倡学生参与实践，主动思索，自己发现问题、解决问题。因此，它有利于培养学生的学习兴趣；有利于培养学生的创新思维和辩证思维；有利于教师突破教学难点；有利于建立新型的师生关系等。
1.有利于培养学生学习数学的兴趣
在新课改以前，我们在教学上无法将数学中的几个体系融合在一起，甚至出现代数课一位老师，几何课一位老师，各讲各的。学生在知识上无法形成逻辑联系，知识的学习与现实脱节。
数学实验教学本身的目的是让学生发现数学知识的本质及其规律，让学生在学习知识的过程中像科学家一样去实验、思考、探索。数学实验教学将抽象的知识具体化、形象化，让学生在实践中体会数学知识的实用性。这样学生不仅摆脱了数学学习无用的误区，让学生在实践中积极思考，逐步建构知识体系，学习对自己有用的数学知识。
2.有利于培养学生的创新思维和辩证思维
培养学生的思维能力是学习数学知识的重要目的之一，教师要教会学生运用数学的思想方法研究解决实际问题，而这一能力的提高必须在实践活动中锻炼才能得到发展。数学实验教学可以将抽象的知识以直观的形式表现出来，让学生通过直观的背景，抓住数学知识的本质，并且了解知识的形成和发展规律。
例如，在学习y=ax函数时，我们可以设计这样的实验，将学生分成小组的形式，让学生动手折纸，并让学生观察对折数和纸的层数的函数关系。这样学生就知道折叠一次是2层，折叠2次为2×2，以此类推，可以得出对折数和纸的层数的函数关系为y=2x。这是一个最为简单的实验教学案例，它通过学生动手操作的方式，
让学生自己去总结数学知识的规律，去发展知识的本质内涵，让
学生的思维能力得到锻炼。
数学实验教学的过程能让学生的思维经历“感知―表象―抽象―反馈―再感知―丰富表象―发展思维―问题解决”的过程，而这本身就是符合辩证法的，而且我们让学生将数学理论知识运用到实践中，在实践中学习知识、发现知识、创新知识，更加有利于学生辩证思维能力的培养。
3.有利于突破教学难点
数学知识本身是抽象的，如果没有现代多媒体技术及实验手段的发展，我们教师在教学时也只能反复地推导、讲解，甚至我们自身都觉得这些疑难点的突破显得很无力。如果利用实验教学方式，我们不仅可以调动学生的主动性，更能让教学达到意想不到的效果。
4.有利于建立新型的师生关系
实验教学在教师主导中开发学生潜能，让学生真正成为学习的主人，自己参与实践，甚至参与到教师教学的全过程中，教师主要起到把握方向的作用，学生自己可以提出问题、发现问题、探索方法、解决问题，并开展经验总结等。这样师生关系融洽了，教师有更多的精力去探索教学的方式，把握过程，而不是只将注意力集中在某个知识点上，学生在宽松的环境中学得更有力。
二、开展数学实验教学注意的问题
高中数学实验教学是一个系统的方法，但在实际教学中存在一些问题，下面简要说一说我了解到的问题。
1.在教学实验上的处理方面
这个主要涉及的是我们对于教材上实验的处理，我们现在使用的教材给我们提供了大量实用的实验设计，我们应该开发利用好教材实验。
如，我们学习一次函数y=kx+b时，通过任意两点A，B研究其函数k值的情况。这个问题本质上是直线函数的斜率问题，我
们在实验时可以让学生通过坐标轴，或者钟表中的指针确定其
变化。
2.注意概念的教学
在数学实验教学中，我们应该注意概念的教学。数学概念在数学学习中起着不容忽视的作用，我们往往有这样的认识，概念在教学的过程中自然可以掌握，没有必要专门去学习，正是由于我们教师有这样的认识，导致学生在学习时也不注意，形成会做题不会概念，不理解概念，当然也不理解数学思想。
在数学实验教学中，由于更加注重知识的形成过程和探索过程，教师讲授得少，极易忽略数学概念的教学，而这是与实验教学本质相悖的。
例如，在高中数学教学中，弧度教学是一个难点，如何让学生在理解角度的接触上更好地接受弧度是令很多教师头痛的问题之一。学生在学习弧度制的过程中往往有“弧度，弧度，越学越糊涂”的感觉。这时教师要注意弧度是将角度和长度统一起来的单位，即弧长等于半径的弧，其所对的圆心角为1弧度。这个概念这样理解起来还是很费劲的，这时我们就要从学生已知的概念出发去了解知识，我们知道学生已经知道角度的概念，角度制是表示角的，而弧度制是表示角的一种度量方式。
3.注意数学实验教学的过程
高中数学实验教学过程可以分为几个阶段（实际教学不一定分得很清楚）：首先要明确实验目的、制订实验计划、设计实验过程、完善实验内容；其次注意实验工具的选择、实验内容的确定、设计实验程序等。
数学实验教学本身具有实验教学的性质，所以要有其严谨性，尤其是那些很有必要开展数学实验的问题。
总之，高中数学实验教学能激发学生的学习兴趣，让学生的思维能力得到锻炼，有利于学生在实践参与中获得成功的体验，有利于建立新型的师生关系，是培养和提高学生素质的重要方式。数学实验教学由于其实践的时间不长，更加需要教师在教学中不断地探索、总结，进而形成具有理论高度的认识。
参考文献：
[1]王国江.基于开设高中数学实验课的几点思考.上海中学数学，2013（Z2）.
[2]朱海燕.浅探中学数学实验教学模式.数理化学习：教育理论，2011（4）.
[3]王江东.对中学数学实验教学的认识与思考.四川教育学院学报，2006（11）.
编辑 薛直艳
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