運用數(shù)學實驗提升高中生核心素養(yǎng)的有效策略

顏立華

【摘? ?要】? 在高中數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過程當中，數(shù)學實驗作為一種非常先進的教學模式和方法，被教師進行不斷地開發(fā)和改進，從而應用到高中數(shù)學教學質量的提升當中去。通過數(shù)學實驗，培養(yǎng)學生圖形結合的思想;通過數(shù)學實驗，把教學與現(xiàn)實生活相關聯(lián);通過數(shù)學實驗，進行知識運用。本文對此進行了分析研究。

【關鍵詞】? 運用;數(shù)學;實驗;提升;高中生;核心素養(yǎng)

被視作中國教育的關鍵階段，高中教育在茫茫學子的學業(yè)生涯中起到了承前啟后的至關重要的作用。因此，高中教育也在不斷地進行改革，以適應教育不斷地發(fā)展以及時代的進步。當前，核心素養(yǎng)被教育部門以及學校、學生、家長一致視為教育的主要目的和方向，同時也受到國家及社會各類群體的廣泛關注。在高中數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過程當中，數(shù)學實驗作為一種非常先進的教學模式和方法，被教師進行不斷的開發(fā)和改進，從而應用到高中數(shù)學教學質量的提升當中去。學生不斷從過去單方面聽課學習數(shù)學的陳舊模式中解放出來，提升高中數(shù)學核心素養(yǎng)變得更加靈活、主動。本文中，筆者結合自己的教學經(jīng)驗，把數(shù)學實驗在提升學生數(shù)學核心素養(yǎng)方面的經(jīng)驗進行簡單的總結和分享，希望可以幫助到高中數(shù)學教師的有關課堂教學。

一、通過數(shù)學實驗，培養(yǎng)學生數(shù)形結合的思想

相比較于小學和初中的數(shù)學來說，高中數(shù)學知識無論是在知識的覆蓋面還是在知識的延伸程度，亦或是在知識的深度，都有了大幅度的提升。在培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的過程中，教師要善于通過數(shù)學實驗的方法，培養(yǎng)學生養(yǎng)成數(shù)形結合的好習慣。傳統(tǒng)教學模式下，高中數(shù)學這一科對于學生來說，是一門分水嶺的學科，很多學生的成績都是在數(shù)學拉開的。對于很多成績較落后的學生來說，他們學習效率較低，理解知識的速度和質量要比其他人差很多，數(shù)學的學習漸漸變得非常枯燥乏味，很多學生心里甚至會對數(shù)學教材，尤其是數(shù)學教材中的公式和例題產(chǎn)生厭煩心理。通過數(shù)學實驗，培養(yǎng)學生數(shù)形結合的思想，可以讓更多的學生可以高效地理解教材中的數(shù)學語言，學生學習數(shù)學的興趣也會大幅度提升。

《空間直角坐標系》是高中數(shù)學教材中的一節(jié)重要課時，在該節(jié)課時教學中，我非常注重通過數(shù)學實驗的教學方法，培養(yǎng)學生數(shù)形結合的思想，進而幫助學生提高學習興趣，提升學習效率。比如，我在課上提問道：“大家知道如何準確地描述一個位置嗎？”學生有的能大聲地回答道“可以”，但是有的學生底氣不足，無法直面回答。此時，我講道：“其實準確地描述一個位置很簡單！大家可以在腦海中幻化出一個網(wǎng)格狀的空間圖形，再選擇一個基點。此時，描述一個事物的準確位置就是把它的橫坐標以及縱坐標描述出來。”學生聽完我的描述，對于學習空間直角坐標系充滿興趣，接下來我就帶領學生通過“幾何畫板”的一些特殊工具來開展度量、繪制實驗，在逐步描述事物位置的實驗過程中，進一步強化應用數(shù)形結合的思想，學習效率非常的高。

二、通過數(shù)學實驗，把教學與現(xiàn)實生活相關聯(lián)

很多情況下，純理論的學習往往無法有效調(diào)動學生學習的積極性，增加學生學習數(shù)學語言的難度。教師要善于通過數(shù)學實驗的方法，把現(xiàn)實生活中的案例列舉出來，同時做到與數(shù)學實驗相結合，從而讓數(shù)學課堂變得更加高效。學生往往一聽到指數(shù)函數(shù)或者是對數(shù)函數(shù)就頭疼，這是為什么呢？總的來講，主要是學生在學習函數(shù)的過程中，無法做到真實有效地掌握函數(shù)的真正含義，導致在遇到函數(shù)問題的時候，無從下手。其實函數(shù)這門學問是與現(xiàn)實生活息息相關的一門學問之一，通過與現(xiàn)實生活相結合，可以把函數(shù)知識變換為一門生活中的學問，提高學生的理解與記憶能力。

在揭示“指數(shù)函數(shù)”的概念教學中，其實就可以通過數(shù)學實驗的方法去進行授課，從而讓教師授課或者學生學習變得更加高效。比如，我在課上一邊組織學生分組進行“折紙”實驗，學生兩兩對折一張長方形的紙，再對折，再對折……根據(jù)表格中的記錄，完成實驗，并建立數(shù)學模型。一邊提問道：“大家都知道病毒傳播速度是很快的，尤其是在感染者的數(shù)量方面，那么大家知道原因嗎？”學生們不能聯(lián)系教材進行正面的回答。此時我補充道：“其實很簡單，就像咱們教材中的函數(shù)一樣。病毒通過一個人可以傳遞到另一個人，此時感染源就有兩個，而再次傳染的話，感染源就會變成四個，再再次感染的話，感染源會變成八個。以此類推，像不像咱們學習的函數(shù)一樣？”從學生豁然開朗的表情中，我了解到學生已經(jīng)可以把數(shù)學實驗與現(xiàn)實生活相關聯(lián)。

三、通過數(shù)學實驗，進行知識運用

提高學生的數(shù)學核心素養(yǎng)，很大程度上可以改變應試教育給教育界帶來的創(chuàng)傷。教師要善于在數(shù)學教學中，引導學生進行知識運用。數(shù)學的學習與其他科目有著很大的區(qū)別，學習中不但要理解教材中的數(shù)學語言，更是需要不斷的進行知識運用，才能牢固的掌握相關知識。因此，教師一定要引導學生在學習知識的基礎上，努力的進行知識運用。

“概率”的學習是數(shù)學的一個重要部分之一，雖然相較于函數(shù)和幾何稍微簡單，但是仍然是數(shù)學教學的重點之一。概率教學的核心問題是讓學生了解隨機現(xiàn)象與概率的意義。我們可以組織學生進行“擲骰子”的實驗，記錄下每次出現(xiàn)的數(shù)字或者顏色，最后進行分析。通過大量的重復實驗，可以用頻率來估計概率。在跟學生分享概率問題中，我非常注重把數(shù)學實驗與知識運用相結合，進行經(jīng)典案例分享。比如，我講道：“大家知道嗎？很多賭博在一定程度上可以理解為概率事件。比方說，電影《21點》，主角就是通過自己超高的數(shù)學素養(yǎng)，進行結果概率分析，從而贏得很多的金錢。大家想不想知道這個過程的原理是什么？”學生學習興趣很高，積極動手嘗試實驗，頻繁的把生活中遇到的問題進行概率分析，學習成果非常明顯。

總之，數(shù)學實驗作為提高教師教學效率的重要方法之一，應該得到教師的重視。通過數(shù)學實驗的方法，可以把數(shù)學教學與現(xiàn)實生活相關聯(lián)，提升學生學習數(shù)學語言的興趣，提高學生的邏輯思維以及圖形運用等核心素養(yǎng)，高效的把數(shù)學語言運用到解決現(xiàn)實問題當中去，從而不斷提高課堂教學質量。

【參考文獻】

[1]丁浩勇.借助數(shù)學實驗 揭示函數(shù)性質——以探究“一次函數(shù)的圖象和性質”為例[J].中國數(shù)學教育，2017（11）.

[2]高峰.指導閱圖方法 突出函數(shù)思想——與行程相關的一次函數(shù)圖像信息題教學分析[J].中學數(shù)學教學參考，2016（14）.

【備注：本文系江蘇省教育科學“十三五”規(guī)劃2016年度立項課題《高中數(shù)學運用數(shù)學實驗提升核心素養(yǎng)的實踐與案例研究》（課題批準號：D/2016/02/320）的研究成果之一。】