中職數學實驗教學的現狀和突破之道

摘 要：實驗改變數學，它是中職學生學習數學必不可少的體驗，是數學教學不可或缺的一種形式。然而，局限于認識和經驗的問題，目前國內中職數學課堂上幾乎沒有實驗教學，著實遺憾。得益于全國中職學校信息化教學大賽，作者在中職數學實驗方面稍有涉獵，在此拋磚引玉，希望喚起中職數學教師對中職數學實驗教學的重視，以期集中智慧來研究中職數學實驗教學。

關鍵詞：中職數學；實驗；現狀；突破

數學，本就源于生活生產實踐，中職數學教學的難點不是一個個知識點，而是用什么將數學與生活聯系起來，改變中職學生對數學“無用”的誤解。得益于參加全國中職學校信息化教學大賽，筆者在中職數學實驗方面做了一點嘗試，發現在數學實驗對中職學生學習數學很有“吸引力”。在中職數學教學適當設計數學實驗，讓中職學生在實驗中體驗數學經驗的形成過程，聯通數學與學生生活、生產的聯系，加強與專業的關聯，枯燥、單調的數學將變得鮮活起來，學生的學習興趣當然也就能被激發起來。

所謂數學實驗，是教師引導學生通過操作、試驗等實踐活動來進行數學學習的一種形式。這種學習方式，可以讓中職學生從被動接受課本上的或老師敘述的現成結論中解放出來，能從自己的“數學現實”出發，通過自己動手、動腦，用觀察、模仿、實驗、猜想等手段獲得經驗，逐步建構并發展自己的數學認知結構的活動過程，變教材、教師給的間接經驗為自己親身操作的直接經驗。

長期以來，國內的數學教學普遍存在重講授、輕實驗的現象，與數學有著密不可分的聯系的實驗從教學過程中被分離，不無遺憾。我們的數學教育對實驗還沒有足夠重視，我們重現的是“傳道、授業、解惑”，學生的體驗式學習往往被忽略，中職學校也如此進行數學教學，數學在學生的學習中“棄聲一片”，現狀不容樂觀。

一、中職數學實驗教學的現狀

近些年，職業教育備受重視，中職教育發展迅猛，許多中職學生在專業實踐課往往有出色表現，而在文化基礎課的課堂卻判若兩人，這就引發了思考。參加全國中職學校信息化大賽讓筆者體會到，越來越多的數學教師都已經認同數學實驗，發現在中職數學教學總設計實驗可以很好地改變學生的數學學習情況。然而，在教學實際操作中，中職數學實驗才剛剛開始被重視，存在許多誤解，有些數學教師甚至就把自己的演示等同于數學實驗。中職數學實驗教學這個課題，研究者不多，實踐者更少，筆者猜測造成這種局面的原因大致有三個。

1. 教學進度似乎不允許“節外生枝”

中職數學教師要按照上級主管的要求完成教學任務，要做數學實驗就要占用課時，影響教學進度就要負責任。在中等職業學校的實際教學中，文化基礎課處境艱難，不像專業技術課程得到重視，一周最多四節課，甚至兩節，有的僅在一年級開設數學課。課時緊張是造成數學實驗成為中職數學教學雞肋的主要原因，因此對于教師不能求全責備。改革需要頂住壓力，壓力來自學校、來自企業、來自社會、來自職業教育的環境。冰凍三尺非一日之寒，當下，職業教育的專業技能方面要求存在很大的壓力，國內的用工緊張問題讓上級領導、學校領導、學生家長和社會輿論都緊盯著中職學生的專業技能，要數學教師甘“犯眾怒”，單槍匹馬將數學實驗進行到底，顯然是不切實際的。

然而，中職數學教師因為怕影響教學進度而放棄數學實驗，不思作為、不想突破，是不負責任的。中職數學教學任務并不輕，雖然沒有普高那樣有高考的壓力，但若就學生的數學基礎和學科的被重視程度而言，要把中職數學教好，任務很重，特別是某些專業的數學任務更重。例如，烹飪專業除了完成基礎的數學課程，還需要完成成本合算的專業數學學習。在中職數學教學中開展數學實驗需要花費較多時間，本來傳統教學幾分鐘就交代過去的東西，可能要花費一兩節課來處理，這還沒算上教師課外設計數學實驗的投入，似乎很沒有效率。其實，數學實驗只是數學教學的一種形式，不是所有的數學課都要設計成實驗課，根據教學內容的特點，結合學校的具體情況，嘗試在中職數學教學中設計實驗課，肯定不會對教學整體進度有大的影響，而成功的數學實驗對于引導學生達成教學的目標是非常有幫助的，事半功倍的事情何樂而不為呢？對于中職學生今后工作和學習的可持續發展而言，是非常有必要的。例如，在指數函數這一節中，通過借助幾何畫板的優勢，學生就能直觀地利用這個數學軟件，觀察指數函數圖像，指數函數對函數圖像整體變化的影響。像這樣在多媒體教室里，師生共同進行指數函數的數學實驗，讓學生感到一切都是當著他們面發生的，是他們自己操作體驗到的，而不是以教條的形式灌輸。同時讓學生自己上臺或者在計算機房的計算機上直接改變底數的值觀察圖像的變化，給學生提供真正動手操作的機會，不是直接陷入到例題和習題中，突出了學生的主體地位，使學生由聽數學轉為做數學，從被動的接受式學習變為主動的探索研究學習。

另外，中職教育教學實際情況是課余時間較多，可以考慮在課余時間將數學實驗課先用興趣小組的方式實驗看看效果，再科學安排，就可以大大提高效率。基于效果和實際的考慮，中職數學教師在一學期內安排幾節課的時間來讓學生做實驗是完全必要可行的，關鍵是有很強的責任心，充分領會數學實驗對于改革中職數學教學的作用。

2. 國內中職數學實驗的經驗尚未成熟

摸著石頭過河，大家都在摸索，國外的東西不完全適合我們，國內中職數學實驗教學還沒有成熟的經驗可供參考，素質教育大勢所趨，中職數學日益得到重視，在充分領會數學實驗的作用后，我們就要自己動手，積累經過實踐檢驗的中職數學實驗教學經驗。長期以來，中職的專業技能課有實踐課，學生對實驗課喜聞樂見，這些實踐課的軟硬件配備也很成熟，而數學實驗課似乎沒有硬件和軟件支持。因此，如何創建數學實驗環境就是一個新的課題。其次，現成的可供參考的資料很少，大多只是紙上談兵，沒有可行性，教材中是沒有數學實驗的，究竟哪些內容適合用來上數學實驗課，大家心里也都沒底。筆者在搞中職數學實驗教學嘗試時，限于水平問題，往往也只停留于將涉及到函數圖形與性質的課題設計成數學實驗課，讓學生在操作中進行體驗式學習，不過，教學效果確實不錯。

3. 巧婦找米可為炊

除了理念和經驗的問題，剛才也說了，中職數學實驗還需要尋求實驗所需的工具和材料，這是硬件和軟件的支持。中職學校專業技能的實踐實驗都較為成熟，幾乎每個專業的核心課程都有專門的實驗室配備所需的工具和材料，而搭配好數學實驗的硬件和軟件就很關鍵了。

實際上，數學實驗的硬件其實要求不高，只要有多媒體教室或者計算機房就可以，若是再能對常見數學軟件善加利用就基本解決了軟件問題。例如，《幾何畫板》對于中職數學就是游刃有余，這個軟件操作簡單，功能強大，只要有好的設計理念，用它量身定做出一節數學實驗課的實驗課件是不難的。從2010年12月開始，教育部連續在沈陽舉辦了兩屆全國中職學校信息化教學大賽，提出“用信息化教學改造傳統教學”，信息化環境就是進行數學實驗的軟件和硬件。筆者有幸參與了兩次賽事，2011年作為參賽作品的《指數函數教學課件》是為指數函數這節實驗課量身設計的，這個課件是利用幾何畫板作為平臺開發的，模擬了描點法繪圖，加強了圖像的體驗，學生在計算機上利用教師設計好的課件進行數學實驗，效果遠勝過傳統的課堂教學。如果能夠把大賽上的優秀作品拿到教學中推廣，相信大家就不會覺得沒有好的數學實驗素材支持了。

因此，數學實驗成為了中職數學教學的一個環節或一種教學形式，真正影響著中職學生的數學學習，不能坐等經驗和條件成熟，加強提高中職數學教師對數學實驗的認識和業務能力，敢于嘗試是破局的關鍵。對于中職數學教學的整體發展而言，最關鍵的就是如何開展對中職數學實驗的課題研究，早日形成具有可行性、易操作的中職數學實踐經驗。

二、開展課題研究尋求中職數學實驗教學經驗

數學實驗進入中職數學課堂是必要的，但我們的準備似乎并不充分，沒有經得起檢驗的數學實驗教學經驗就“搭臺唱戲”是盲目的。開展數學實驗的課題研究，尋求中職數學實驗教學經驗就變得非常迫切。對此，筆者有幾點設想。

1. 一線數學教師應成為課題研究主體

實踐是檢驗真理的唯一標準，與其等待理論工作者研究好指導自己，不如發動一線教學的中職數學教師積極投入數學實驗的課題研究之中。數學實驗是實踐經驗的課題，要獲得直接經驗，課題研究就必須由一線數學教師來擔任，這樣才能確保研究出具可行性和操作性的結果。數學實驗課題研究的成功必須依靠數學教師積極嘗試，數學實驗課題深入課堂，在實踐中摸索，在教研中交流，積累經驗，累積素材，先拿出數學實驗課的校本教材，再逐步將這些教材融入到教材和課程體系中。

2. 課題主要研究內容要重視實踐性

我們談數學實驗課題研究，其內容一定要重視實踐性，這樣才能解決中職數學實驗教學經驗不足的困境。一方面，一線數學教師在實踐方面最有體會，另一方面，實踐出真知，教研交流才不至于流于形式，沒有焦點。中職數學實驗課課題的實踐性研究有兩類：一是中職數學實驗的教學設計案例研究，另一類是實驗過程中具體操作問題的課題研究。教學設計是很有實踐指導意義的，好的數學實驗教學設計案例對于中職數學教學改革意義比單純的理論大得多。案例是可供參考借鑒的，而實驗過程中操作問題的課題研究是有方向性意義的。比如說，面對中職數學課堂，實驗教學形式與授課教學形式該如何選擇？這個必須明確，如果所有數學課都要通過學生親自實驗，這顯然是不切實際的，只有因材施教，才能保證有效性。中職數學有的內容需要通過演繹推導，有的還是要通過聽教師講解才能領會得更深。那么，再諸如哪些課題適宜學生自己上機實驗，哪些只需看教師的演示實驗就可以了，哪些根本無需實驗？這需要認真研究。數學實驗在教學實踐中的缺點如何避免？這些都是數學實驗必須解決好的問題，也是先行者需要探索研究的問題。筆者在中職數學實驗教學中還遇到關于誤差的問題，實驗中有的誤差是難以避免的，編造沒有誤差的數據顯然不符合科學的精神，不如直接將結論告訴學生，由于操作過程中的問題，導致誤差太大就難以得出正確結論，于是，如何把握誤差的度也就是實驗必須解決的問題。因此，圍繞著數學實驗的教學實踐性研究才有效，教師參與研究的積極性才能持久保證。

3. 實驗課題研究最好能融入中職數學教師的繼續教育

中職學生情況不同于普高，許多中職教師管理學生的壓力很大，法定的繼續教育和雙師型教師的要求，導致中職教師的周末和寒暑假少不了各種培訓，已經很少有自己的時間，再想抽出時間精力搞好數學實驗課題研究，那是心有余而力不足的。另外，繼續教育大多數時候采用講座教學的形式，效果往往不理想，大家都期望繼續教育更有利于自己業務能力的提升，需要新的內容、新的形式。數學實驗的課題研究，正好可以向繼續教育提供新的學習內容。由于研究與實踐同步，容易引起教師的注意，研究與學習同步，就容易展開討論。所以研究課題與繼續教育相結合，既向教師提供了時間保障，又給繼續教育帶來了新的活力。把數學實驗的課題融入到中職數學教師的繼續教育中，參與度肯定更高，效果自然更好。

繼續教育往往有課程的提法，中職數學實驗課題研究融入繼續教育在目前還不到搞課程化的時候，課題化更符合實際情況。目前，中職數學實驗教學還在摸索起步階段，專門開設《數學實驗》課程是空喊口號，時機也遠遠沒有成熟。集腋成裘，先務實地做好中職數學實驗的課題研究，積累、交流足夠的數學實驗教學案例會更有底氣。中職數學實驗課題研究融入繼續教育是最務實有效的嘗試，邊實踐、邊總結的辦法進行教研教育最能提升教師業務素養。

數學實驗不是萬能的，并非所有中職數學課堂都要采取這一模式，但它的必要性已經是顯而易見的，對此我們需要看清形勢，積極謀求策略，這樣才能提高中職數學教學的實效性和實用性。隨著職業教育的全面推進，中職數學教師在教學過程中的角色在變化，工作方式在變化，“數學實驗”的開展是需要中職數學教師集體智慧投入的，從知識的傳授者變成學生學習活動的組織者，變成教學的設計師，我們不但需要掌握一定的現代教育技術，而且更需要有現代的教育觀念、堅實的數學功底和精湛的教育藝術。

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（廈門市集美職業技術學校）