數學實驗融入中職數學教學的實踐

◎彭建成

(長沙財經學校，湖南 長沙 410116)

為促進學生健康發展，相關部門出臺了“雙減”政策，意在通過減輕學生過重作業負擔和校外培訓負擔，提高學生課堂學習效率.由于傳統的灌輸式教學方式限制了學生自身能力的發揮，也使學生的自主思考能力受到制約，這就使傳統的灌輸式教學方式逐漸被淘汰，而且數學學科的抽象化理論知識相對較多，這也使數學學科的學習難度在一定程度上有所增加，若不能有效轉變學生的思維模式，則會使數學的教育水平滯留原地.本文簡要闡述了數學實驗的意義與價值，為在中職數學教學中融入數學實驗提出了幾點策略，以期能為提升中職數學教學整體質量提供參考.

一、數學實驗概述與教育理論

(一)數學實驗概述

數學實驗是學習者通過實驗獲取知識的有效手段，其能夠促使學生通過動手操作學習數學，并在動手的過程中訓練數學思維，對相關知識展開深度思考.通過數學實驗，學生能夠更清晰地觀察和發現自身學習中存在的問題與不足，并自主探索解決的方式，構建數學認知結構以及適合自身的數學學習模式.同時，數學實驗也是一種有效的數學教學手段，其能夠轉變傳統的課堂模式，使學生真正成為課堂的主人，教師通過輔助與指導來引導學生探索、發現數學規律，并在實驗過程中激發學生對數學的學習興趣，對學生創新意識與能力的培養都十分有利.

(二)數學實驗教育理論

1.課程改革理念

目前，新課程改革理念已經全面滲透到教育的各個環節，意在全方面整改教學目標與模式，使教育的重點真正落實到促進學生綜合素質的發展上.新課程改革理念的落實使傳統教學模式得到優化，而更加有效的教學模式將促進學生健康發展.新課程改革最主要的目標體現在改善學生被動學習的現狀上，其提倡引導學生主動參與課堂教學，強調教師應在課堂上重點培養學生的各項能力，引導學生主動發現問題、分析問題、解決問題.數學實驗的教育理論與新課程改革理念恰恰相符，通過創新學生的數學學習課堂，培養學生對數學的學習信心，激發學生的數學學習興趣，從而提升數學課堂教學質量.

2.建構主義教學理論

建構主義教學理論的基本觀點認為學生的學習過程應通過自主構建完成，再借助外界環境的輔助轉換自身認知結構，從而完善學習模式，促進自身發展.建構主義教學理論認為知識應通過學生自主探尋發現，而不是依靠教師的傳授，這與我國現階段的教育理念不謀而合.建構主義理論認為學習應通過自我構建展開，并不是被動地接受知識的傳遞，而是依據自己的經驗對獲取的信息進行篩選、分析與處理，從而構建適合自身的學習方式.而數學實驗能夠促使學生自主體會數學思想，并讓學生在實驗過程中獲取新的知識，進而掌握數學學習方法.

二、在中職數學教學中融入數學實驗的意義

(一)符合中職教育目標

中職教育的目標是培養技術型人才，這與傳統意義上的教育目標存在一定差異，因此，在中職教育中開展數學教育的目的是使數學知識在專業領域與技術上發揮作用，而傳統意義上的教育目標主要是提高學生的數學成績，與中職教育目標并不相符，而數學實驗融入數學教育能使學生通過自己動手掌握數學知識，并體會數學知識在生活中的應用，這種教學模式能夠滿足中職學生的學習需求，且符合中職教育目標，使學生充分參與到數學教學的過程中，從而培養學生的學習主動性，促進學生對數學知識的掌握.

(二)改善學生數學學習的現狀

中職學生的數學基礎相對較差，且學習積極性不高，這對于數學的教學開展十分不利，因此，如何提升學生對數學學習的積極性是目前中職教育迫切需要解決的問題.數學學科的理論知識較多，傳統模式的數學課堂枯燥無味，學生的注意力無法集中在課堂上，經常出現走神現象，這對于數學教學水平的提高十分不利.而數學實驗的融入能充分改善這一現狀，使教師從傳統教學模式中跳脫出來，通過數學實驗激發學生學習數學的興趣，激發學生對數學學科的學習熱情，并帶領學生充分參與到課堂中，感受數學知識的魅力.數學實驗的有效融入真正體現了以學生為主體，讓學生通過自主學習數學知識獲得成就感，同時，也增強了學生學習數學的信心.

(三)輔助數學理論課的開展

數學實驗融入數學課堂對數學理論教學也能起到一定作用.數學理論知識具有抽象化的特點，單純通過死記硬背是無法充分掌握的，而數學實驗能夠輔助數學理論課的開展，促進學生對數學知識的掌握與理解.另外，數學實驗能夠充分借助計算機設備的力量，通過先進信息設備的多種功能幫助學生利用數學知識解決實際問題.隨著現代化設備的不斷優化，數學實驗效果也變得更好，通過數學實驗使學生掌握更多的數學知識，并帶著問題去學習，大幅度提升了學生對數學學習的積極性，從而提升中職學生的學習效率.

(四)促進學生自主探究

數學學習主要分為基礎知識的學習和學習方法的掌握兩種，將二者充分融合，能有效促進中職數學教學質量的提升.隨著新課程改革理念的不斷滲透，中職數學教學模式也發生了重大變化，其對中職學生的自身素質有了更高的要求，中職數學課程不僅需要學生學習理論知識，還需要學生掌握學習方法.使學生養成自主學習與自我探究的習慣是提高學生數學學習能力的關鍵.單純依靠傳統教學模式是無法實現中職數學教學目標的，因此，引導學生開展數學實驗是提高學生學習能力的重中之重.數學實驗是讓學生在特定的環境下分工、合作開展自主探究式學習，凸顯了學生的主體地位，使學生能夠獨立地開展數學學習，從而推動學生自主學習能力得到提高.

(五)增強學生對知識的掌握程度

在中職數學教學中融入數學實驗能有效增強學生對知識的掌握程度，中職數學教學的主要目標是培養學生對數學知識的利用能力，使其能夠通過數學學習解決生活中的問題，這就使數學知識具體化實踐的作用凸顯出來.中職數學具體化實踐能夠帶領學生驗證數學學科中的抽象化理論，從而使學生更準確地掌握數學理論知識.中職學生的數學基礎知識較為薄弱，其對數學理論知識的理解較為困難，而數學實驗的有效融入對解決這一難題起到了重大作用，通過實踐能夠將數學學科中的抽象化理論知識概念化，讓學生通過親自動手了解和掌握抽象理論的實際意義，并自主對理論展開研究，使學生對知識的掌握更為牢固，同時，也在一定程度上增強了學習的趣味性，為學生未來的數學學習打下基礎.

三、數學實驗的內涵與特點

(一)數學實驗的內涵

數學是人類對事物的抽象結構與模式進行嚴格描述、推導的一種通用手段，其具備很強的邏輯性與抽象性.數學實驗是將現代化數學學習方式向傳統數學的意義轉化，通過動手操作的形式理解和掌握數學知識的概念與理論.現階段的數學實驗主要是通過現代化信息設備展開的，利用軟件工具模擬數學實驗，在數學實驗的過程中培養學生的各項能力，促進學生創新精神的形成.為中職學生開展數學實驗能夠為其建立更穩定的數學學習方法，幫助其理解數學中的抽象知識，并使其自主學習能力與解決問題能力得到提升.

(二)數學實驗的特點

數學實驗的特點包括抽象性、客觀性、主體性、探究過程性、問題導向性五種，其中抽象性與客觀性是數學實驗的本質屬性，而主體性等其他三個特點是數學實驗的重要特征.數學實驗的抽象性這一特點在實驗結果上體現得更為明顯，這是因為一般數學實驗的結果是通過邏輯推理、實驗操作等形式得出的，而這種結果具有抽象性的特點.客觀性主要體現在數學實驗的最終結論上，但其容易受到實驗過程的影響.主體性主要是指數學實驗的開展應以教師為主體，利用教師的數學經驗完成整個數學實驗，從而使學生掌握和理解數學知識.探究過程性指的是數學實驗的作用，在進行數學實驗的過程中學生能夠自主思考與開展各個環節，從而使學生的探究能力得到提高.問題導向性則是指數學實驗一般以問題的形式進行引導，而問題的提出也能夠充分吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣.

四、在中職數學教學中融入數學實驗的實踐策略

(一)合理選擇實驗內容

在中職數學教學中融入數學實驗的前提是合理選擇實驗內容.中職數學教學實驗內容的選擇對其教學效率的影響是巨大的，不同的實驗內容會有不同的價值效果，因此，數學教師應結合學生的具體情況選取實驗內容.首先，教師應充分保證實驗內容的科學性，具有科學性的實驗內容能使學生更清晰地掌握和理解數學知識，并對提高學生的學習積極性也有一定價值，同時，具有科學性的實驗內容還能使學生認識到學習數學的意義，這在一定程度上對激發學生的求知欲有重要作用.其次，教師可以選取一些具有挑戰性的內容，具有挑戰性的數學實驗內容能增加學生的學習興趣，使學生在實驗過程中發現問題，并主動對這些問題進行驗證與解決，從而提升自身的數學學習能力.最后，數學實驗內容的選擇也應符合學生的認知發展規律，教師要充分考慮中職學生的智力與心理發育情況，滿足學生的求知欲望，從而更好地培養學生的數學學習思維.

(二)創設問題情境，激發學習興趣

在進行數學實驗的過程中，教師應積極創設問題情境，激發學生對數學實驗的興趣，從而保證數學課堂的教學質量.目前，中職數學實驗主要是通過計算機軟件開展的，因此，教師應充分運用計算機軟件將數學問題清晰地展示給學生，讓學生能夠更快地發現問題，并對問題進行思考與解決.例如，在教授《立體幾何》相關內容前，教師可以通過實驗為學生介紹立體幾何的基本概念，幾何內容是數學學習過程中難度較大的一部分內容，其知識相對抽象，教材中的理論理解起來也較為困難，而借助數學實驗能有效地解決這一問題.教師在課程開展前，可以利用計算機軟件帶領學生搭建圖形，也可以利用實際物體開展實驗.例如，帶領學生用筆或火柴棒搭建圖形，并為學生創設問題情境，問題的提出能有效調動學生參與實驗的積極性，也能在一定程度上激發學生的求知欲與好奇心，使學生對數學實驗充滿興趣，從而使數學實驗的價值得以體現.

(三)促進交流討論，鞏固學習內容

數學實驗能夠促進學生積極交流討論，也能夠為教師與學生之間的有效溝通建立渠道，因此，在中職數學教學中充分融入數學實驗，能夠引導學生積極進行實驗分析與總結，并在此過程中發現自身的不足與問題.教師應引導學生在實驗后對自身的實驗結果進行整理與分析，組織學生展開討論與交流，幫助學生建立適合自身的學習模式.學生在溝通與討論的過程中，能夠吸取實驗中的成功經驗以及失敗教訓，并進行自我思考.教師可以在實驗期間建立小組合作學習模式，通過小組之間的成員配合探索數學知識的規律，讓學生學會分工配合，這對培養學生的團隊意識與合作能力也有著十分重要的價值.另外，教師還要引導學生對實驗結果與過程中發現的問題進行分析與研究，歸納實驗中發現的規律，并通過規律猜想結果，這一環節對鞏固學習內容起到關鍵作用，也能夠使學生更深入地掌握和理解數學知識，從而實現中職數學教學目標.

(四)利用數學實驗，促進學生各項能力發展

數學實驗的充分融入能夠促進學生各項能力的發展.首先，在中職數學教學中開展數學實驗能夠呼應新課標理念，滿足不同學生的學習需求，從而促進學生全面發展.例如，在《立體幾何應用舉例》的教學中，數學實驗能夠充分考慮數學學習水平較低的學生，為其建立合適的學習渠道.其次，數學實驗的充分融入能夠激發學生的求知欲，使學生帶著問題學習數學，激發學生對數學知識的探索興趣，從而提高數學教學質量.再次，數學實驗能夠有效培養學生的主動探索能力.由于數學實驗需要學生親自動手操作，這就使學生能夠變被動學習為主動學習，并在自主學習的過程中掌握數學理論與概念.例如，利用數學實驗讓學生通過自主探究發現勾股定理，有效避免抽象式學習，使學生在探索中提高數學學習能力.最后，數學實驗還能鍛煉學生的數學思維，讓學生通過數學實驗發現數學問題并展開自主思考，久而久之學生就能夠建立適合自身的學習模式，這對學生未來的數學學習十分有利.

結 語

綜上所述，數學實驗的融入能有效規避傳統教學模式存在的弊端，鍛煉學生的思維能力，為學生培養自主思考意識，養成良好的學習習慣.不僅如此，數學實驗的充分融入還能激發學生對數學的學習興趣，從而為學生數學學習能力的提升創造有利條件.數學實驗能夠使數學課堂的教學層次得到豐富，降低抽象化理論的教學難度，大幅度提高課堂教學質量.數學知識結構復雜，通過有效實施數學實驗將其簡化，使數學知識的邏輯更清晰，學生就能更好地掌握數學知識.數學實驗與數學課堂的協調配合對中職數學教學效率的提升十分有利，因此，中職數學教師應做好數學實驗的融入工作，將其充分融入數學課堂，創新數學教學模式，為學生的數學學習提供保障.