數學實驗在高中數學探究教學中的應用

拱旭霞

摘要：在高中數學探究教學中，以往普遍都是利用邏輯來推理教學的，很少進行實驗，但是縱觀實際，我們發現教材中涉及的很多公式和定理都是在實驗中發現的，因此，數學實驗顯得尤為重要，其不僅能幫助學生了解和掌握基本的數學定理與概念，促進教學目標的實現，還能進一步提升高中數學探究教學效率。本文主要分析和探討了數學實驗在高中數學探究教學中的應用。

關鍵詞：數學實驗；高中數學探究教學；應用

數學實驗在高中數學探究教學中的作用是不容小覷的，其也是實現高效探究教學的重要途徑，高中階段是學生成長成才的關鍵時期，數學學科又是高中教學中一門非常重要的基礎性學科，因此，高中數學教師一定要充分重視數學實驗，切實發揮出數學實驗的價值，加強對學生的引導啟發，采用科學有效的教學手段培養學生的數學思維和動手能力，同時提高學生的認知能力和實踐水平。

一、數學實驗與高中數學探究教學之間的關系

高中數學探究教學為數學實驗的開展提供了平臺，其是高中數學課程中一種新型的教學方式，實質上是由教師緊密結合教材內容創設情境，引導學生借助各種探究活動自主得出最終結論，從這里我們就可以看出來探究活動其實就包含了數學實驗，正是由于引入了新型的數學探究教學方式，因此，數學實驗的實施才有了應用平臺，學生才能主動參與進來，切身體會數學知識是如何形成的，也讓學生多角度了解了數學知識的內涵，建立健全了自身的數學知識體系；數學實驗是探究教學的重要渠道，采取科學合理的途徑開展探究教學，它的價值才會有效體現出來，數學實驗正好能為探究教學的實施提供有力支持，給予了學生動手操作和自主探究的機會，通過數學實驗，學生既能獲取豐富的知識經驗，又能掌握數學思想方法和基本技能，讓自己的大腦一直保持在活躍狀態，并在動手操作和自主探究中鍛煉他們的實踐能力和探究能力，這些都歸功于數學探究教學的實施。

二、數學實驗在高中數學探究教學中應用的問題

1. 學生缺乏一定的動手能力

之前的數學學習方式是被動式學習，由于深受以往學習模式的影響，對之前的學習方式學生已經產生了嚴重的依賴感，就算是在探究教學中要求開展實驗，學生也僅僅是觀看，根本沒有親自動手操作過，如今要求學生自己進行實驗，他們難免會感覺手足無措，無從下手，再加上學生對一些數學軟件不熟悉，也不知如何操作，因此，他們自然就會從心底里害怕數學實驗，能躲就躲，更別說是主動思考，大膽嘗試了。

2. 教師缺乏經驗

數學實驗是近年來新興的教學方式，相對于以往傳統的教學模式來說，數學實驗對教師綜合能力的要求是非常高的，需要教師具備較強的課堂組織能力和教學能力，但是教師根本沒有實驗教學的經驗，也未能全面深入了解數學實驗，他們根本就不知道怎么開展數學實驗。

3. 未能把握好數學實驗開展的度

由于長期受應試教育的深深影響，高中數學教師已經習慣了灌輸式的教學方式，如今要求在探究教學中應用數學實驗，教師就會瞬間發懵，不知道怎么辦，再加上新教材內容的增多，導致高中課程安排得非常緊張，我們都知道動手操作實驗是需要時間和精力的，有些教師擔心應用數學實驗會在一定程度上影響教學進度，如果在探究教學中應用數學實驗時未能科學合理地設計教學，或者是教師未能把握好實驗過程的節奏，這都會導致出現數學實驗占時較長的情況。

三、數學實驗在高中探究教學中的有效應用

1. 應用數學實驗有效突破教學難點，增強學生的應用意識

高中數學探究教學中自然會遇到一些疑難問題，對于這些問題教師可以巧妙借助數學實驗，調動學生的數學思維，推動教學目標的高效完成，其實高中數學探究教學的根本目的就是讓學生能夠熟練應用數學知識解決現實問題，因此，增強學生的應用意識是高中數學探究教學的重要目標，例如：“隨機事件的概率”內容與人們的現實生活是緊密相連的，概率既是高考的重點內容，又是學生應該掌握的重要知識，因此，教師可以通過剖析生活實例，讓學生體會生活中我們利用事件發生的頻率估計概率的實踐經驗，通過拋硬幣的數學實驗讓學生逐漸體會雖然隨機事件在一次試驗中發生與否不可確定，但是大量重復試驗的情況下其概率值會存在一定的規律性——接近于一個常數，讓學生體會數學源于生活又應用于生活，從而有效增強應用意識，真正實現素質教育的目標。

2. 科學合理地開展數學實驗，提升教師的數學實驗技能

在高中數學探究教學中開展數學實驗時自然會占用一些時間，但是由于時間有限，教師當然不能把教材中所有內容都用來開展數學實驗，因此，這就需要教師嚴格根據教學時間和培養目標要求，科學合理的選擇內容，盡量選擇一些有內涵的內容來開展數學實驗，在合理選擇后，還需要增強教師的數學實驗技能，我們都知道要想確保數學實驗的順利開展，教師就必須精心設計實驗活動，如何才能做到這樣呢？例如：在教學“y= （a﹥1，a≠1）”的圖像和性質時，教師可以設計以下實驗：利用幾何畫板不斷對底數a賦予不同的值，觀察所得到的不同函數圖像，最終歸納和總結出對數函數的性質，通過設計這樣的數學實驗，能夠讓學生在具體實驗操作中獲得函數的變化規律，充分理解a對函數圖像的影響，同時也培養了學生數形結合意識，教師自身呢，必須注重提高自己的課堂組織能力和教學能力，對于一些現代化軟件的實驗操作教師必須深入了解并熟練應用，在探究教學中不斷增強數學實驗的相關技能，同時積極探索和歸納，以此形成實驗教學的設計與實施原則。

3. 增強學生的動手實踐能力

學生動手實踐能力的增強對于數學實驗在高中數學探究教學中開展具有非常積極的影響，其為數學實驗的開展提供有力保障，在高中數學探究教學中，如何才能有效增強學生的動手實踐能力呢？這就需要教師緊密結合學生實際，多多開展一些動手實踐的教學活動，有效借助簡單的動手操作教學活動，牢牢吸引學生眼球，力求班級中每一位學生都能參與進來，例如：在教學“隨機數的含義與應用”內容時，可以引導學生嘗試用計算器或計算機產生隨機數的方法，并能運用模擬方法估計概率，如函數型計算器產生的方法如下：每次按SHIFT、Ran#鍵都會產生一個0～1之間的隨機數，而且出現0～1內任何一個數的可能性是相同的，也可以使用計算軟件來產生隨機數，如Sci1ab中用rand（）函數來產生0～1的均勻隨機數，每調用一次rand（）函數，就產生一個隨機數，如果要產生a～b之間的隨機數，可以使用變換rand（）*（b-a）+a得到，教師呢，也不能完全放任不管，應該發揮自身的指導和幫助作用，把自己由數學知識的傳授者真正變為學生學習過程中的協助者和促進者，另外，教師需要給學生講解一些與數學實驗相關的技能和注意事項等，引導學生在數學實驗中鍛煉自身在數學知識接受過程中的再認識和再發現能力，快速提高學生的動手實踐能力，確保數學實驗的高效開展。

結束語：

綜上所述，高中數學實驗還處于剛剛起步階段，如何才能設計符合教學要求的數學實驗，讓學生學會利用和熟練掌握數學實驗工具，把數學實驗更好地貫徹落實到高中數學探究教學中，已經成為當下廣大高中數學教育者需要認真思考和探索的課題，可以調動一切力量，尋找學校和教師的共同配合和協作，不斷鼓勵和引導學生，同時基于實際采取科學有效的措施，切實發揮出數學實驗在數學探究教學中的作用，以此推動數學實驗的應用和發展。

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（廣東省河源市河源中學）