高中數學課程標準實驗問題研究

趙敬文

摘要：實驗教學運用于高中數學課程中，主要是借助一些與教材相符合的道具和軟件來推動學生開展實踐探究，從而找到新的學習方式。本文討論了高中數學課程運用實驗教學的實踐與理論研究。

關鍵詞：高中數學；實驗教學；理論與實踐；探索應用

中圖分類號：G633.6文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）24-0092

根據現階段高中數學課程的教學情況來分析，運用實驗教學是必要的、可實施的。這種具備實踐性的教學方法可以輔助傳統教學，用新穎的教學方式來吸引學生對數學產生興趣，為學生真正了解數學知識的本質提供幫助。教師需要在運用實驗教學過程中，合理設計教學流程，注重培養高中學生養成主動探索理論知識的習慣，充分激發學生在數學方面的潛能。

一、實驗教學運用在高中數學課程中的作用

數學這門理論性復雜的學科在學生眼中是抽象且枯燥的。由于數學本身就具有十分抽象的特征，所以在很多數學知識方面，學生無法通透理解，特別是在初次接觸高中數學時，學生很難過渡到這種復雜的學習模式中。實驗教學的應用能夠使學生在面對數學難點知識時，可以通過親身體驗和實踐等方式來研究新知識，并將這種學習流程當作學習數學的重要方法。教師讓學生通過這種實驗教學來觀察與分析數學知識，從而得出結果，可以讓學生發現數學之間的規律，了解內在的知識本質，從而加深知識印象，也可以逐漸消除自身對高中數學所產生的恐懼和退縮心理。

二、高中數學中常見的數學實驗類型

分析目前高中數學教材我們可以發現，數學實驗主要有四種類型。一是現代數學實驗。這類實驗主要是借助計算機模擬實驗，設計數學模型，引導學生開展實驗活動。二是數學思想實驗。這類實驗常用于特定的數學問題探究，教師會根據數學問題創設實驗情境，學生則在情境中對數學規律、現象進行探究分析。三是探究性數學實驗。這類實驗培養學生的探究能力，引導學生對數學問題進行分析，開展一系列的觀察活動和實驗活動，學會歸納總結一般性規律并進行驗證。四是驗證式數學實驗。這類實驗是借助數學教學工具，對已知的數學規律和定理進行驗證。

三、數學實驗在高中數學探究教學中的應用策略

1.完善數學實驗教學基礎設施建設

在高中探究教學中有效開展數學實驗活動的第一步是完善基礎設施，因此學校必須重視數學實驗基礎設施建設，投入充足的資金。例如，學校可以設立專項資金作為數學實驗基礎設備的建設基金，根據課程實際配置對應的數學實驗設備，如幾何畫板等。學校條件良好的還可設置專門的數學實驗教室，以供學生開展相應的數學實驗。

2.對教師開展數學實驗教學培訓

在高中數學探究教學中有效開展數學實驗教學，不僅需要完善基礎設施，還需要對教師開展實驗教學的相關培訓，強化教師的數學實驗技能，更有效地開展教學活動。學校可從兩方面對教師開展數學實驗教學培訓：（1）開設教師數學實驗教學培訓班，定期組織數學教師進行培訓，同時校方對教師必須嚴格要求，定期入班檢查教師數學實驗教學開展情況，觀察教師教學方面的薄弱點，進一步展開針對性培訓；（2）學校可以建立數學實驗教學評價機制和鼓勵機制，將數學實驗教學劃入教師日常教學中，并將其納入教學績效考核范圍內，提升教師的積極性及其數學實驗教學水平。

3.運用計算機轉變數學知識的展現形態

高中數學知識可以結合實驗教學來開展，教師可以將抽象函數和幾何圖形等數學問題進行解析，將教材中存在的數學概念從實驗中體現出來，從而使學生更好地理解理論性數學語言。比如，在“區別概率和頻率”這部分實驗教學中，可以利用擬合效果作為函數模型應用的依據，使學生通過實踐來區分頻率和概率。高中學生經過長時間的學習，自身在計算機的應用上已經具備一定能力，教師可以充分利用學生所具備的這種能力來開展實驗教學。比如，引導學生運用計算機來完成“空間幾何體的直觀圖和三視圖”的實踐探索，通過操作電腦來構建直觀圖和三視圖的模擬圖形，方便學生從各個角度進行直接觀察，這樣的方式會比學生通過想象和手繪方式更加有效，也可以使學生感到高中數學所具備的新鮮感，教師就需要將學生這種感受持續保留。運用計算機來開展的實驗教學，既可以為學生提供知識實踐和探索的機會，還可以提升學生在計算機程序操作方面的能力提升。

4.運用幾何畫板來開展實踐探索教學活動

在高中階段運用實驗教學，可以有效地提升學生對數學學科的興趣，使得學生能夠理解到深層度的數學知識，用實驗來引發學生探索數學知識的能力，將學生在數學學科上的創造熱情激發出來。教師應當考慮到高中學生所具備的個性特點，以此來作為選擇實驗內容的依據，可以運用交互性比較良好的幾何畫板等多媒體軟件來輔助實驗教學，更加符合學生近階段的發展情況。比如，在“三角函數的性質和圖象”的教學中，教師可以運用幾何畫板來繪制出函數圖象來開展實踐活動，為學生示范如何操作這種教學軟件，利用圖象來了解三角函數的性質，教師在引領學生探究三角函數的性質之后，需要利用計算機的優勢來驗證學生探究結果是否正確。

在高中數學學科中，運用這種實驗教學方法，教師能夠在這一過程中發現學生的實踐和操作能力是否突出，從而進一步開展針對性教學。學生在研究問題的途中會逐漸提升自身的學習熱情，將被動學習變作主動研究性的學習，通過有效的互動交流來體會有趣的數學知識。教師還應注意實驗教學的開展依據，以學生真實的學習情況作為主要出發點，使學生能夠經過教師的適當指導來順利完成實驗任務，真正發揮實驗教學的作用。

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（作者單位：安徽省涇縣中學242500）