數學實驗在高中數學探究教學中的運用

龔周

【摘 要】 數學實驗是高中數學教學的有效手段，運用數學實驗可以改善課堂設計現狀，達到提升課堂教學質量的目的.而當前高中數學教學中，教師對數學實驗運用比較少，教師缺乏經驗，實際教學中因數學實驗運用少，無法達到教學效果.本文是以高中數學為基礎，對數學實驗在高中數學探究中運用的現狀和策略進行分析，希望能夠為教育者提供一些參考.

【關鍵詞】 數學實驗;高中數學;探究教學

伴隨著社會的進步，數學應用于飛機制造、宏觀經濟控制等領域.當前高中試卷中有很多結合社會熱點的情景應用題，這對學生應用數學實驗解決問題能力考察比較多，尤其是很多數學知識是通過實驗操作方式進行歸納總結，解決這類問題[1].因此，高中課堂教學中需要重視對數學實驗的運用，培養學生探究能力，通過實驗解答數學問題，鍛煉學生數學思維.

1 數學實驗在高中數學探究教學中運用的價值

高中數學教學中，運用數學實驗可以提高教學效果，尤其是當前數學教學需要考慮培養學生的思維能力，讓學生有數學實驗的意識.數學模型在科學研究、生產等全面應用比較多，數學與其他學科相互滲透，呈現出綜合運用的趨勢.在數字時代需要充分的考慮這一特點，這就要求高中數學教學中提高數學教學效果，將數學實驗運用其中，保證學生具有數學建模能力和使用計算工具的能力，運用數學實驗探索數學知識，用縝密的思維解決數學問題[2].

高中數學教學中，運用數學實驗可以讓學生感受數學知識，探究數學知識結果的過程.在這個過程中，可以觀察數學問題的思路和方法，這對學生數學問題解決能力提升有重要價值.

2 數學實驗在高中數學探究教學中運用現狀

2.1 數學實驗與概念結合不足

高中數學教學中運用數學實驗能夠提高教學效果，滿足當前教學要求，但是教師對于數學實驗的認識不足，可能無法了解數學實驗實際價值.

高中數學中有很多知識是從基礎的概念上進行教學，而教師無法將概念知識與數學實驗結合，這就導致實際教學效果不理想，可能會影響后續教學活動開展[3].尤其是教師對于數學實驗的運用往往是為了應對學校要求，沒有將數學實驗與教學深入地了解，導致實際教學效果不佳.

2.2 數學實驗對于難點問題解答不足

高中數學難點知識比較多，很多知識講解單一，無法了解實際價值，還有可能影響后續教學效果.教師對難點知識與數學實驗教學結合認識不足，實際教學中可能面臨較多的問題，無法將難點知識潛移默化地講解清楚.

教師在教學中對于難點知識認識不足，并且沒有充分的考慮學生的理解能力，因此實際教學效果并不理想，學生無法理解知識點，更無法將其運用到解題中.

2.3 對合作小組運用較少

高中數學教學要采用合作教學方式，分析各種教學方式的價值.數學實驗教學中無法有效地運用合作小組教學方法，在教學工作開展中，很多實驗無法單一完成，而教師沒有建立合作小組，這就導致實際教學效果不佳，無法達到教學的目的.部分內容教學結合合作教學方式，但是無法達到理想的效果，可能出現合作效果差，大部分學生沒有參與到小組合作中等情況.

例如 等比數列教學中，學生自己思考規律，無法合作學習，因此運用數學實驗也無法達到理想的效果，這就導致實際教學效果不佳.

2.4 實驗設計沒有充分地考慮數學知識實際情況

數學實驗在教學中運用要結合學生實際生活和相關課程內容，若是為了運用數學實驗而開展活動，可能導致教學效果不理想，無法達到教學要求，并且在實際教學中可能出現異常情況，影響正常教學活動開展.高中數學教學中很多教師并不清楚數學實驗的設計原則和要求，因此并不會運用多種數學實驗活動.

2.5 實驗活動比較少

為了滿足高中數學教學進度要求，教師并不會設計太多的數學實驗.尤其是為了開展數學實驗需要充分的考慮學生的實際情況，并且要做好準備工作，需要進行的工作量比較大，并且需要占據較多課時.數學教學中無法將實驗活動運用其中，可能會出現實驗活動少，實驗活動設計單一等情況.

3 數學實驗在高中數學探究教學中運用策略

3.1 運用實驗解釋數學概念

初中數學教學中有很多的難點問題需要用實驗的方式解決，若是不采用新的教學方式，可能無法調動學生學習的積極性，無法達到教學要求[4].

例如 在三角形沿探究中已知兩邊和其中一邊對角解的情況下，教師可以讓學生制作三角形，感受三角形，這樣能夠了解三角型相關的知識，對于題目解答有重要的價值.學生在自己動手操作的過程中可以提高興趣，并且能夠更直觀地感受三角形解答相關信息，感受到數學的真實性.

3.2 對數學實驗重點難點分析

高中數學教學中，運用數學實驗需要考慮數學概念的講解方式，讓學生更容易記憶.由于教師對于數學概念的講解不足，學生可能無法理解數學概念的本質，因此無法將知識運用的數學題目解答中[5].而數學實驗的運用，可以讓教師將概念與實驗結合，從學生知識背景角度出發，通過實驗操作方式進行交流，讓學生可以感受解答問題的過程;在這個過程中，提高學生對數學知識的認識，形成數學概念認識.

例如 在正學函數圖像學習中，教師單一的進行正弦曲線概念的解答，可能無法讓學生理解，而通過45度截面截圓柱的方式，可以讓學生直觀地觀察正弦曲線的圖形，采用這種方式能夠得到這一曲線.通過實驗驗證方式，可以讓學生感受到這一概念能夠提高學生學習數學知識的興趣.

3.3 合作教學，提高學生探究興趣

高中數學教學活動開展中，運用數學實驗可以調動學生學習的積極性，在探究實驗中，可以采用合作小組方式，讓學生進行數學知識研究，劃分學習小組.教師可以制定每個小組學習要求，劃分角色，在活動開展中需要獨立思考，相互討論觀點，這樣能夠保證所有學生都參與的數學實驗探究活動中，對涉及到的數學知識進行分析[6].

小組合作探究方式的運用可以調動學生積極性，營造良好的教學氛圍.

例如 在直線與平面的位置關系研究中，教師可以結合相關內容設計教學活動，可以指導學生用筆畫直線，將紙作為平面，然后在小組學習合作中進行探究，了解直線與平面之間的關系，這樣能夠總結和討論相關的知識點，讓學生能夠自主學習.

教師在教學實驗設計中需要充分的考慮學生的個性，并且要直觀地進行數學知識的講解，讓學生能夠深刻地理解數學知識.

高中數學教學中，數學時間的運用需要提高學生的潛力，調動學生學習興趣，并且要通過數學知識拓展學生知識結構，從在這個過程中讓學生動手操作能力、團結合作能力.

3.4 結合數學知識進行實驗設計

數學實驗在高中數學教學中運用，需要結合數學知識進行實驗設計.教師在這個過程中需要選擇合理的內容，充分地考慮教學內容是否能進行設計數學實驗，保證教學效果，避免對于數學實驗的盲目應用[7].

例如 在課堂教學中想要引出橢圓的概念，教師可以進行實驗設計，可以拿一枚圖釘釘在紙板上，然后使用細線系住圖釘的一段，另一端使用筆或者粉筆畫出圖形，讓學生觀察圖形的形狀;之后將另一枚圖釘也放在這個紙板上，細線系在這兩個圖釘上保證細線長度不能短于圖釘之間的距離，進行細線長度調整后畫出圖形;對得出的圖形進行觀察，讓學生了解橢圓的概念;通過實驗操作可以了解橢圓的定義，這對教師教學活動開展也有較大的價值.

教師在教學活動設計中可以結合這類知識點擊進行數學實驗設計，同時可以配合一些問題讓學生思考，日后進行實驗操作，通過假設推理方式印證自己的答案.通過數學實驗教學方式，能夠讓學生掌握更多知識點，了解數學知識的邏輯.

3.5 組織數學實驗知識活動

3.5.1 結合學生生活進行教學設計

數學實驗教學可以讓學生解決實際問題，從數學教學角度出發，發展學生應用數學知識的意識.

例如 五一黃金周，一家人決定出去旅行，需要結合旅游公司的報價設計旅游方案.教師可以結合這個應用題進行研究，讓學生設計方案，將數學知識與生活結合，讓學生了解數學與實際生活的聯系，并解決實際問題.如在紅綠紅燈與綠燈教學中，可以讓學生利用知識進行抽樣調查，了解紅綠燈等相關知識，還可以查閱交通法規，了解交通事故對人身傷亡的影響，從實際數據中調查相關信息.

教師可以讓學生思考類似上述問題，通過大腦模擬操作、解決這些問題.教師在這個過程中指導學生對于遇到的問題，引導其通過數學實驗教學，讓學生將理論數學知識轉化為實踐知識，提高學生應用數學的能力.

3.5.2 組織數學社團進行數學實驗

教師可以讓學生開展社團實踐活動，在校內組織活動，進行數學實驗，這樣能夠圍繞主題進行大范圍的研究，將自己感興趣的問題結合到課題研究中，這樣就能夠提高自身數學問題解答的能力讓學生可以自己設計實驗解決相關問題[8].

例如 在數學課堂中，學習立體圖形的概念，學生想知道立體圖形的截面長什么樣子，社團教師組織主題為立體圖形的截面的探究活動，可以讓學生先從簡單的正方體開始探究，在腦海中想象圖形之后實驗驗證，這樣就能夠讓學生積極進行實驗.同時在實驗中可以采用橫、豎、斜等截面方式，采用這種方式可以得出不同的圖形，了解是立體圖形截面特征.教師可以提出問題讓學生進行解答，如想要得到五邊形或六邊形，需要怎么截取立體圖形或者需要使用什么樣的立體圖形才能得到這樣的截面圖案.

4 結論

高中數學教學中，善用數學實驗可以提高教學效果，應充分地考慮數學實驗的價值.

通過自主探究歸納數學知識點方式，提出問題，思考數學問題解決方法，讓學生可以建立數學知識體系.運用數學實驗教學，可以提高教學效果，提升教學數學學生分析能力和邏輯思維能力.

高中數學教學需要從教學活動.教學內容的角度進行分析，合理地進行教學實驗探究，并且要考慮高中數學實驗的作用，提高教學質量.

高中數學實驗教學要重視理論教學，開發學生的潛力，讓學生能夠自主學習，積極地參與到學習活動中.

參考文獻：

[1]陶政國，李海龍.數學實驗在高中數學探究教學中的應用[J].讀寫算，2021（29）：66-67.

[2]周秀麗.數學實驗在高中數學教學中的應用[J].新課程，2021（36）：129.

[3]李彥.摭談數學實驗在高中數學探究教學中的應用[J].數學教學通訊，2021（24）：78-79.

[4]林瑜.畫板技術在高中數學實驗教學中的應用[J].數學大世界（下旬），2021（03）：10.

[5]朱秀娟.數學實驗在高中數學探究教學中的應用研究[J].考試與評價，2020（11）：140.

[6]楊全錄.數學實驗在高中數學教學中的應用[J].試題與研究，2020（30）：53-54.

[7]孫少仙.數學實驗在高中數學探究教學中的應用[J].教師博覽，2020（30）：55-56.

[8]文付友.高中數學教學中數學實驗的探索與思考[J].科學咨詢（教育科研），2021（06）：296-297.