高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索與思考

邱杰

摘要：高中生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提升離不開數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。高中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)與普及必將更新中學(xué)數(shù)學(xué)教師的教育觀念，有力推動素質(zhì)教育的實(shí)施，有助于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識解決問題的能力。教師要充分發(fā)揮數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)工具的優(yōu)勢，引導(dǎo)學(xué)生更加有條理地進(jìn)行知識內(nèi)容的探索，讓學(xué)生在生動的知識展示的基礎(chǔ)上，形成正確的探索意識和探索思路。基于此，本文主要分析了高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng) 高中數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)

引言

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是一門理論性的課程，同時(shí)也是一門實(shí)踐性的課程。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是近年來最受歡迎的一種新型教學(xué)模式，其完全突破了傳統(tǒng)教學(xué)的限制，真正實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的提升。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師要設(shè)計(jì)靈動的課堂實(shí)驗(yàn)機(jī)制，讓學(xué)生在“做中玩”，在“玩中思”，在“思中做”。

1當(dāng)前高中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

1.1數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)價(jià)值無法體現(xiàn)

2010年以來，全國各地建設(shè)了大量高中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，但是絕大多數(shù)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室并沒有發(fā)揮它應(yīng)有的功能與作用。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)既沒有進(jìn)入日常的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，也沒有成為教師教數(shù)學(xué)與學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué)最常用的平臺，其價(jià)值沒有得到應(yīng)有的體現(xiàn)。

1.2教師忽視數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的功能

部分高中數(shù)學(xué)教師習(xí)慣用最熟悉的“粉筆+黑板”的方式進(jìn)行教學(xué)，他們眼中的教育技術(shù)變革并沒有為數(shù)學(xué)教學(xué)帶來新的改變，因此他們的教學(xué)仍然是抽象的、枯燥的、難學(xué)的。因此也無法認(rèn)識到數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對喚醒學(xué)生已有認(rèn)知能力、積累活動經(jīng)驗(yàn)、領(lǐng)悟知識本質(zhì)等具有的巨大作用[1]。

2高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索

2.1搭建實(shí)驗(yàn)交流平臺

人工智能的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享，慕課、“金課”、一體化教學(xué)形式的出現(xiàn)為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開啟了新的視角。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要獲得新的突破與發(fā)展，就應(yīng)搭建良好的交流平臺。首先，應(yīng)搞好校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。教師通過學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺引入教學(xué)資源并充分利用，進(jìn)行線上輔導(dǎo)、答疑、討論等活動;學(xué)生組建興趣小組針對共享內(nèi)容進(jìn)行線上交流。其次，應(yīng)適當(dāng)?shù)亻_展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研討活動，通過競賽課、觀摩課、培訓(xùn)課等形式為教師搭建交流平臺。重點(diǎn)培養(yǎng)有意愿投入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的教師，將他們在教學(xué)實(shí)踐中獲得的研究成果通過課題、論文、觀摩課、競賽課等形式展示出來，以點(diǎn)帶面，從而吸引更多的優(yōu)秀教師進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)新，推動數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)更快的發(fā)展。

2.2充分融合高中數(shù)學(xué)教材

高中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動也無法脫離教材而單獨(dú)存在，我們的教學(xué)活動開展一定要以教材為依據(jù)，以高考考查方向和學(xué)生能力培養(yǎng)為教學(xué)活動開展原則，以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維、形成整體學(xué)習(xí)體系為目標(biāo)，在牢固掌握基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行定理推理、信息歸納、規(guī)則驗(yàn)證，加深對數(shù)學(xué)知識的理解與掌握。首先教師要對教材的結(jié)構(gòu)、重難點(diǎn)有所了解，然后以教材知識為出發(fā)點(diǎn)，按照由易到難的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)，教學(xué)中就可以將教材所用的例題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)展示，教材內(nèi)容都是諸多教育工作者共同挑選的具有典型意義的題目，對此加以充分利用，再配合適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)及輔助，就能在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上獲得更大的收益，加快教育理念和方式改革進(jìn)程。

2.3注重?cái)?shù)學(xué)定理推導(dǎo)過程

開展高中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，首先我們來了解下什么是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種對教學(xué)的新設(shè)想的初步嘗試，目的是為了增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力，促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維形成，依托網(wǎng)絡(luò)信息工具，運(yùn)用特有的數(shù)學(xué)建模App進(jìn)行數(shù)學(xué)圖形、數(shù)學(xué)定理、圖形演變過程等的演示，將抽象的數(shù)學(xué)語言和公式轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w圖形和形成過程，將圖形之間、點(diǎn)與線之間等的關(guān)系形象地表示出來，從而幫助學(xué)生加深對知識的理解，為后續(xù)解決實(shí)際問題奠定基礎(chǔ)。而在我們高中數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中，也要十分注重對于定理的推導(dǎo)過程，強(qiáng)化對“知其然知其所以然”的教學(xué)思維理解，落實(shí)教育部改革要求，不斷強(qiáng)化新課改標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用[2]。

2.4通過問題引領(lǐng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)方向

問題引領(lǐng)的目的是用理論研究驅(qū)動數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)走向深入，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)不再具有盲目性。首先，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題引領(lǐng)與簡單的課前預(yù)習(xí)不同，它是涵蓋相關(guān)理論知識、實(shí)驗(yàn)方法、操作步驟、實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象的研究判斷等的一個(gè)完整的思考體系。教師在設(shè)計(jì)問題時(shí)要考慮內(nèi)容的完整性，將實(shí)驗(yàn)相關(guān)理論通過問題串的形式進(jìn)行梳理，以便學(xué)生更扎實(shí)地掌握這些內(nèi)容。其次，要考慮實(shí)驗(yàn)中困難問題的處理辦法。教師可以將難題分解成若干個(gè)成梯度的小問題，引導(dǎo)學(xué)生通過這些小問題理解實(shí)驗(yàn)中的難題。最后，要關(guān)注實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的研究和判斷。教師應(yīng)通過問題的設(shè)定引領(lǐng)學(xué)生根據(jù)所學(xué)的理論對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)判，使數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在理論分析的基礎(chǔ)上有序展開。

2.5開展小組合作實(shí)驗(yàn)

高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，探究性學(xué)習(xí)和小組合作有著密切的關(guān)系。教師在教學(xué)的過程中，需要讓學(xué)生把握住數(shù)學(xué)的一些本質(zhì)性的內(nèi)容，利用數(shù)形結(jié)合的思想，解決在學(xué)習(xí)過程中所遇到的問題，從而保證學(xué)生學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高。比如教師在為學(xué)生講解有關(guān)平面解析幾何這部分內(nèi)容時(shí)，主要是利用代數(shù)的方法，也就是解決點(diǎn)的軌跡問題。在求點(diǎn)的軌跡問題時(shí)，教師可以讓班級中的學(xué)生分成幾個(gè)小組，并且還要告訴學(xué)生求這一類問題的基本思路和方法，從而使每個(gè)同學(xué)能夠在小組合作中更加高效地進(jìn)行知識和能力的學(xué)習(xí)。教師可以向?qū)W生展示如下內(nèi)容：根據(jù)已知條件建立相對應(yīng)的平面直角坐標(biāo)系;在軌跡上任選一點(diǎn)設(shè)置點(diǎn)的坐標(biāo)，列出相關(guān)的恒等式，并且進(jìn)行簡化;得出軌跡方程。在向?qū)W生展示完這部分內(nèi)容之后，教師需要利用幾何畫板向?qū)W生進(jìn)行演示，從而使學(xué)生能夠加深對相關(guān)知識內(nèi)容的印象。

2.6拓展數(shù)學(xué)思維

高中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的有效途徑，學(xué)生數(shù)學(xué)知識體系就是從數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中衍生而來的。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生既能發(fā)展能力，又能形成全新的解題思路。從某種意義上分析，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)不但提高了實(shí)踐效果，讓學(xué)生明白數(shù)學(xué)的具體作用，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力，同時(shí)拓展了知識結(jié)構(gòu)，使學(xué)生在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)中學(xué)到創(chuàng)新的研究方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究及創(chuàng)造能力。學(xué)生經(jīng)過實(shí)驗(yàn)受到啟發(fā)后，很快能總結(jié)出圓周角的性質(zhì)，極大地提高學(xué)習(xí)效率[3]。

結(jié)束語

綜上所述，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是近年來最受教師青睞與學(xué)生喜愛的一種新穎的教學(xué)方式，它是集認(rèn)知活動與學(xué)生觀察、思考、操作于一體的教學(xué)實(shí)踐，能讓學(xué)生在動手實(shí)踐的過程中會學(xué)、會用、會做，進(jìn)而提升其綜合數(shù)學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)其數(shù)學(xué)思維，真正達(dá)到學(xué)、思、創(chuàng)共存的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]高根.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].內(nèi)蒙古教育，2017（16）：113-114.

[2]龔雪霜.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].重慶：重慶師范大學(xué)，2016.

[3]翟斌.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓數(shù)學(xué)課堂更精彩[J].初中生世界，2018（48）：42-44.