實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)探究能力的引擎

江蘇省揚(yáng)州市江都區(qū)大橋高級(jí)中學(xué) 劉 娟

實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)探究能力的引擎

江蘇省揚(yáng)州市江都區(qū)大橋高級(jí)中學(xué) 劉 娟

數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不是單純地依賴與模仿，實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)動(dòng)手操作與提高自主探究能力的重要方式。不僅如此，實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生在自主探索與合作交流中真正理解數(shù)學(xué)知識(shí)與技能。本文圍繞四個(gè)方面闡述如何通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，旨在提高教學(xué)效果。

高中數(shù)學(xué)；實(shí)驗(yàn)；探究；能力

《高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出：“有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不是模仿與記憶，而是在開展實(shí)驗(yàn)過程中提高自己的自主探究能力?！痹诟咧袛?shù)學(xué)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)可以切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)能力，同時(shí)，在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，這樣才能幫助學(xué)生提高探究能力，進(jìn)而掌握基本技能。因此，應(yīng)不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得數(shù)學(xué)思想方法。

一、營(yíng)造實(shí)驗(yàn)氛圍，引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)

美國認(rèn)知心理學(xué)家布魯納說：“人是一種趨向性極強(qiáng)的個(gè)體，良好的氛圍能誘發(fā)個(gè)體趨向心理變化的，并且能夠隨氛圍的濃厚而進(jìn)行積極的探索?！彼?，高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師要營(yíng)造實(shí)驗(yàn)的氛圍來引導(dǎo)學(xué)生參與其中。教師在開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，讓學(xué)生在面對(duì)數(shù)學(xué)問題的情境中逐步形成主動(dòng)探究知識(shí)的欲望，從而把實(shí)驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行到底。例如：在教學(xué)《圓錐曲線與方程》這一內(nèi)容時(shí)，就開展了這樣的實(shí)驗(yàn)：首先，讓每個(gè)學(xué)生準(zhǔn)備一個(gè)畫橢圓的教具。有的學(xué)生是用廢棄的硬紙條與繩子做成的；有的學(xué)生是用筷子與繩子做成的等等。學(xué)生選用了不同的材料，并且制作的方法多樣。接著，要求每個(gè)學(xué)生開始畫橢圓。學(xué)生們開始自己動(dòng)手畫圖，探究橢圓的畫法，同時(shí)要求學(xué)生從畫的過程得出怎樣才能畫出橢圓的結(jié)論。這樣，學(xué)生經(jīng)歷了獲得橢圓知識(shí)的全過程，為下面的教學(xué)奠定基礎(chǔ)。在這樣的操作中，學(xué)生感受自己智慧的力量和動(dòng)手操作的快樂，并且掌握了科學(xué)的認(rèn)知方法。最后，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中養(yǎng)成良好的動(dòng)手習(xí)慣。

二、利用實(shí)驗(yàn)探究，揭示知識(shí)形成過程

蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基說：“人的心靈深處都希望自己成為學(xué)習(xí)的發(fā)現(xiàn)者、研究者與探索者?！睂?shí)踐證明，很多數(shù)學(xué)知識(shí)必須通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，并且通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)來揭示知識(shí)的形成過程。所以，應(yīng)該利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)給學(xué)生提供參與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，還可以促進(jìn)其通過自主探究來理解知識(shí)、獲得技能。高中數(shù)學(xué)知識(shí)中概念、定義、定理和公式比較多，要真正理解這些內(nèi)容還需要輔助以直觀的教學(xué)方法。而直觀的教學(xué)方法莫過于開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，所用新課程標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)教學(xué)要重視開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，利用實(shí)驗(yàn)來揭示知識(shí)的形成過程，在過程中尋找數(shù)學(xué)知識(shí)的規(guī)律。因此，我們應(yīng)該不斷優(yōu)化數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用實(shí)驗(yàn)來探究知識(shí)的形成過程。例如：在教學(xué)《球》這一內(nèi)容時(shí)，就可以拿出球的模型讓學(xué)生觀察，通過自己的觀察與演示來計(jì)算有關(guān)球的表面積與體積，同時(shí)，利用地理儀中的經(jīng)度與緯度來探究二面角與線面角。這樣，通過開展實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)不僅解決了數(shù)學(xué)的問題，還加強(qiáng)了與地理學(xué)科的聯(lián)系。

三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論，培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)

現(xiàn)代教學(xué)理論告訴我們，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是滲透數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)的有效手段。我們知道，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的最終目的是為了在實(shí)際生活中的運(yùn)用。因此，在教學(xué)過程中要通過開展實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證數(shù)學(xué)問題探究而得出的結(jié)論。這樣不僅可以讓學(xué)生經(jīng)歷探究數(shù)學(xué)知識(shí)的過程，還讓學(xué)生感知了數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值。例如：在教學(xué)“數(shù)學(xué)歸納法”時(shí)，就利用多米諾骨牌來開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。首先，教師提出問題：一副成功的多米諾骨牌在倒下時(shí)要具備什么條件？有學(xué)生認(rèn)為：第一張牌必須推倒；有學(xué)生認(rèn)為：兩張牌之間有一定的間距，不能太大也不可太小；有學(xué)生認(rèn)為場(chǎng)地要平整等等。為了驗(yàn)證他們的結(jié)論，就開展了這樣的實(shí)驗(yàn)。總結(jié)出規(guī)律：第一張牌必須被推倒；在骨牌排列時(shí)保證前一張骨牌倒下后，一定推倒后一張骨牌。從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中引出了數(shù)學(xué)歸納法，這樣通過改變知識(shí)的呈現(xiàn)方式，為學(xué)生建立起了一個(gè)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)歸納法的模型，從而有利于學(xué)生理解數(shù)學(xué)歸納法的概念。通過開展這樣的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，不僅可以幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)歸納法的知識(shí)，還培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)。

四、結(jié)合生活實(shí)驗(yàn)，激活創(chuàng)新思維意識(shí)

我們知道，數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活緊密相連，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與我們的實(shí)際生活結(jié)合到一起才能真正發(fā)揮作用。因此，我們應(yīng)該結(jié)合生活開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。心理學(xué)告訴我們，人的思維發(fā)散意識(shí)只有在具體情境中才能得到激活。所以在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中通過與實(shí)際生活結(jié)合從而把知識(shí)直觀地呈現(xiàn)出來，進(jìn)而激活學(xué)生的思維能力，抓住數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì)。例如：在教學(xué)“二面角定義及其應(yīng)用”時(shí),就用多媒體技術(shù)制作二面角定義及其應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)演示課件。在教學(xué)過程中講述二面角的概念以后，用幾何畫板演示如何來度量二面角的大??；在講述二面角的平面角的概念后用幾何畫板來演示二面角的平面角以及怎樣畫二面角的平面角大小。生活中見過山路與水平面的角和山路與山腳所成的角中的兩個(gè)，那么怎樣來求第三個(gè)呢？生活中如何解決折疊問題？有什么規(guī)律可循？還有很多這樣的問題，要讓學(xué)生自己去探索。利用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以培養(yǎng)學(xué)生猜測(cè)、分析、推導(dǎo)與論證的能力。在這樣的過程中，不僅喚起了學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，還激活了學(xué)生的創(chuàng)新思維意識(shí)。

總之，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的引擎。所以，我們要重視數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展，并通過實(shí)驗(yàn)的開展來關(guān)注學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中如何獲得知識(shí)。這樣，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)才能真正成為學(xué)生探究數(shù)學(xué)知識(shí)的媒介。有理由相信，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中數(shù)學(xué)教學(xué)不可缺少的環(huán)節(jié)，更是學(xué)生獲得知識(shí)的重要渠道。

[1]金召霞.淺談數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要性[J].中國教育裝備，2015（04）.

[2]金海云.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的能力培養(yǎng)[J].中國校外教育，2014 （03）.

[3]夏吉鑫.高中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的認(rèn)識(shí)與思考[J].常州大學(xué)學(xué)報(bào)，2014（S4）.