對中學數學實驗教學的思考

徐世勇

【摘要】隨著我國新課程改革的不斷推進，在數學教學中提出了實驗教學的方式，這一方式更好的體現出了新課程改革的精神。本文首先介紹了數學實驗教學的概念和意義，并對中學數學實驗教學提出了相應的看法。

【關鍵詞】數學；實驗教學；思考

【中圖分類號】G633.6 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）14-0087-02

一直以來，我們對數學教學的認識只是在概念、定理、公式及解題方面，大家認為數學學科是一門比較嚴謹具有抽象性思維的活動。數學教學中開展實驗，在認識上存在誤差。通過歷史表明，數學不僅是邏輯推理，還有實驗。新型的人才不僅需要傳統意義上的邏輯思維能力和運算能力，還要數學建模能力及數值計算能力，數學實驗為了綜合培養這些方面所設置。在傳統的教學中，學生的教學活動知識智力的活動，或是直接解題的活動，數學家在紙上做數學，數學教師在黑板上向學生進行傳授知識，學生每天在課堂上聽數學知識和做題，無法得到思維上的發展。

隨著我國計算機技術的不斷發展，學生不僅可以在較短的時間里自由的選擇軟件，對計算方法及結果進行比較分析，同時還可以在顯示器上通過數值和幾何觀察等發現解決問題的線索，同時研究出相應的具有規律性的結果，培養學生的創新意識，計算機技術的發展為數學實驗教學奠定了深厚的基礎。

一、數學實驗教學的概念

在數學領域中，對數學實驗具有不同的理解和含義，按照科學實驗的定義及數學學科的特點，數學實驗的概念可以分為：為獲取某種數學理論、檢驗某個數學猜想、解決某類問題，實驗者采用的一些物質手段，在數學思維活動的參與下，在特定的實驗環境下進行研究和探索。數學實驗教學是指采用數學實驗，引導學生主動的參與，合作交流，及時發現問題，并提出猜想。數學實驗和物理化學相比不僅需要動手、動腦，還需要大量的思維，這些是數學實驗的基本特點。中學數學實驗是按照具體的教學內容需求，人為的、具有目的性的創設一些有助于觀察的數學對象，在典型的實驗環境中或是指定的條件下，通過一定的組織和設計，讓學生借助一些物質儀器或是技術，在數學思想和數學理論指導下，對客觀事物的數量關系的特性進行觀察、測試和檢驗的學習活動。

數學實驗在數學教學中是一種新型的教學方式，主要是實驗者按照實際的問題特點和需求，通過反復的研究和思考，作出一定的假設，讓問題在不失真的情況下得到簡化，并進行抽象和概括，建立數學模型，然后研究相應的數學方法和算法，最終得出結果并將結果返回到實際問題中進行檢驗。它將數學知識、數學建模和計算機應用融為一體，讓學生對數學概念及基本方法進行了解，熟悉經常運用的數學軟件，培養學生運用所學知識建立數學模型，使用計算解決實際問題的能力。

二、數學實驗的意義及特點

1.數學實驗的意義

在中學數學教學中，開展數學實驗，最主要的意義不僅在于學生對數學知識的熟練掌握，還可以更好的提升學生學習數學的主動性，提高學生對數學的應用意識。（1）計算機的引入和數學軟件的應用，為數學的思想和方法注入了較多的內容，讓學生擺脫了繁重枯燥的數學計算，促進數學和其他學科之間的結合，讓學生有更多的時間去做創造性的工作。（2）數學實驗通過學生對全過程的參與和自我的嘗試，使學生了解了數學的實際意義，同時增強了學生學習數學的信心，有助于對學生的獨立思考學習品質及探索精神進行培養，更好的解決生活中出現的實際問題。（3）數學素質是數學知識和能力的綜合而體現，除了包含了傳統的邏輯思維能力及空間想象力外，還包括了數學解決實際問題，用計算機解決實際問題的能力。開展數學實驗更好的推動了學生數學素質的全面發展。

2.數學實驗的特點

數學實驗的特點主要有以下幾點：（1）以問題作為載體，通過對實際問題的解決，培養應用數學知識和解決實際問題的意識；（2）以計算機作為手段，實際問題的解決離不開計算機對數據的處理和計算機仿真，這也是計算機的優勢；（3）以學生作為主體，在教師的精心準備下，學生自主探索解決問題，在失敗和成功中獲得知識和培養能力。

三、對中學數學實驗教學的看法

1.教師對教學實驗認識不足

在教育的理念上，大多數教師深受傳統教學方式的影響，教師擔心會影響學生的升學率，而放棄了數學實驗。雖然實驗教學需要花費一些時間，但進行適當的數學實驗教學可以有效的提高教學的深度，有助于激發學生的好奇心，培養學生的科學探索精神，一時的犧牲可以獲得具有深度的知識，并非是得不償失的事情。

2.教學缺乏必要的指導

因為數學實驗教學的研究還處于開始階段，教材和教學雜志的相關資料較少，在實驗過程中如何引導學生設計實驗方案，激發問題控制實驗，對實驗結果進行總結和歸納，對數學教學軟件進行二次開發，多的數教師會覺得力不從心。但是隨著教育環境的影響，很多人面臨如何上好數學實驗課的問題。

3.學校缺少實驗材料及工具

受到經濟及教學規模的制約，一部分學校還沒有開設數學實驗室和購買數學實驗材料和設備。實際上，大多數數學實驗可以利用計算機作為工具，不論是作圖還是計算都可以采用計算機來快速的完成。

四、中學數學實驗教學的研究

為了更好的實施中學數學實驗教學，需要教師積極的投入到數學實驗教學的課題研究中，加強自身的理論修養和實驗積累經驗，經常和同行交流數學實驗教學案例，加大自身對數學實驗教學設計及實驗操作問題的研究，同時對學生認知心理進行研究。例如：在什么情況下數學實驗教學形式效果要比授課教學好？如何對待實驗誤差等問題，這些問題采用科學的理論作指導處理后，才能有針對性的指導學生，達到理想的實驗效果。

讓學生走出課堂，與實際的生活進行結合，按照自己的能力進行充分的發揮，比如，測量學生教學樓前的國旗桿的高度的實驗活動，不同層次的學生所涉及的方案有所差異，有的是利用同一時刻物體的高度和影子長度進行比例，有的利用了三角函數，還有的利用了生過去速度和時間的關系來計算。通過這一問題的解決，讓學生對所學到的進行深刻的了解，在學生獨立或是合作實驗的同時，激發了學生學習數學的愿望，同時促進了數學教學的良性循環。最后，將現代化的教學方式引入到數學的實驗中，將計算機引入數學實驗有助于提升學習效率，計算機還可以模擬一些遠比傳統教學更富有啟發性的教學情境，以幫助學生加深對數學概念和定理的理解。

五、結束語

在中學數學實驗教學中，可以有效的培養學生理論聯系實際的習慣，這種良好的個性品質正是他們走上社會做好任何工作所需要的，數學實驗教學是中學生終身受益的養成教育。所以，不管是從數學教學自身的需求出發，還是滿足時代的需求，都要抓好中學數學實驗教學。

參考文獻

[1]曲長虹.對數學實驗教學的研究和認識.[J].中學數學，2016，2.

[2]林廣來.數學實驗教學的認識和思考.[J].高中數學教學，2014，5.endprint