數學實驗在高中數學中的應用研究

摘 要：在我國新課程教學改革的背景下，高中數學教學與數學實驗之間的關系，成為開展數學教學中不可忽視的一個問題.教師應合理地開展數學實驗，將知識講解轉變為實驗演示的動態過程，讓學生更好地理解數學理論知識的推理與應用，強化學生對數學核心概念以及基本思想的理解，并學會如何在實踐中運用這些知識.數學實驗在高中數學教學中的應用，更加有利于學生學習數學知識，高中數學教師應積極探究數學實驗的開展策略，激發學生參與數學課程的學習興趣，這對于提升數學教學質量也具有積極影響.

關鍵詞：數學實驗；高中數學；應用研究

中圖分類號：G632?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1008-0333（2023）06-0056-03

在高中數學課程學習中，數學實驗教學主要是讓學生在數學知識學習的環節中，通過參與實驗探究的方式，強化對數學知識的理解與應用，讓學生可以化難為易，理解數學理論中抽象的難點知識，將其轉化為直觀的操作實踐，幫助學生分析遇到的數學問題.數學實驗活動的有效開展，對學生理解能力以及實踐能力的培養具有十分重要的意義.但是開展數學實驗活動需要綜合考慮課程開展的進度以及教學條件，否則無法確保數學實驗開展的有效性，也會給學生的學習造成阻礙.重視數學實驗在高中數學教學中的應用，讓學生能夠在實踐中思考數學理論知識，對提升學生的學習效率具有積極的促進作用.1 高中數學教學與數學實驗的關系

在高中數學教學中，積極開展數學實驗的目的，是讓學生通過數學實驗的方式，了解和理解數學知識原理的核心概念，掌握高中數學課程中的重點知識.數學教師結合具體授課內容，有效開展數學實驗，能吸引學生的注意力，降低學生對數學知識學習的抵觸感，讓學生感受到學習數學知識的樂趣.將枯燥的數學知識學習轉變為氛圍輕松的實驗活動，在實驗活動中完成課程的講解.將講授數學知識轉變為學生探究學習的方式，改變傳統的數學教學方式，可以不斷提升學生的綜合能力.因此，在高中數學教學活動中，重視數學實驗的開展，積極開展數學實驗課，可以更好地幫助學生參與到數學學習中，找到高效的學習方法，及時對數學知識的學習進行鞏固，有效吸收所學的知識，夯實數學基礎.

2 數學實驗在高中數學中應用的實際情況

高中階段，是非常重要的一個階段.高中數學作為一門主要學科，學生通過參與數學實驗，可以提高學生的動手操作能力，讓學生切實感受數學知識與生活實踐之間存在的聯系.高中數學教師可以將一些學習難度較高的理論知識引入到數學實驗中，將數學實驗活動作為創新活動，為學生營造相對輕松的學習氛圍，改變一成不變的授課方式，實現動態化的教學，鼓勵學生積極參與.數學實驗課是通過教師設計數學問題，鼓勵學生通過實驗的方式探究知識，使學生可以積極地參與到數學課程的學習中.就目前的實際教學情況而言，部分學校的數學教師仍采用傳統的教學方式，對數學實驗的重視程度不夠，很難有效開展數學實驗，對于學生的數學學習產生了不利影響.

3 高中數學探究教學中應用數學實驗存在的不足

3.1 數學教師缺乏相關經驗

高中階段數學課程的學習具有很大的難度，很多學生常常感覺學習效率很低.一般情況下，數學教師對學生的學習進度、課程教學內容都會提前進行規劃，以確保學生可以在有效的時間內完成課程知識的學習和復習.但很多時候，由于數學教師缺乏相關經驗，不夠重視數學實驗課，或者片面地認為數學實驗課只是一種活動課，對于提升學生的學習能力以及數學成績影響不大，導致即使開展數學實驗課，也只是流于表面形式，教學成果不盡如意.數學實驗課逐漸變成了自習課或者答疑課，失去了數學實驗課本身的價值.

3.2 學生普遍動手實踐能力較差

數學實驗課作為一種新的數學教學方式，與傳統數學課堂教學活動不同，數學實驗需要學生具備一定的動手實踐能力.但是由于很多學生實踐能力較差，很難在數學實驗活動中感受到探究數學知識的樂趣，導致學生數學實驗活動的參與性不高，甚至放棄參與.學生普遍動手實踐能力較差，是客觀存在的一個問題，很多學生熱衷于“題海戰術”，將大部分時間用于刷題、做題，忽略了數學實驗活動的重要性.即使參與數學實驗活動，也是草草應付了事，沒辦法體驗數學實驗活動的樂趣，久而久之就更加不喜歡參加數學實驗活動了.

3.3 學校缺乏完善的基礎設施

就目前的發展情況而言，部分學校的實驗基礎設施不夠完善，也是影響數學實驗活動開展的主要因素之一.導致這種問題出現的根本原因，是學校不夠重視數學實驗在數學教學中的應用.這也使得很多數學教師缺少開展數學實驗的意識，在日常教學計劃中很少安排數學實驗，學生對于數學實驗甚至是陌生的，只是按照數學教師講授的理論知識進行學習.這一問題的存在，會對學生正常學習數學課程以及后續的數學復習效率產生不利影響.

4 提高學生探究實驗的發展策略

4.1 在教學中應用實驗活動

高中階段的數學課程，相對于初中而言，難度增加了很多，學生需要更努力地去學習和消化新的知識.很多時候，多次嘗試以后，才能找到適合自己的學習方法.其實高中學生仍保有童心，在其內心深處仍然渴望探索未知的東西，對新知充滿著期待.數學實驗活動的開展，可以滿足學生探索新知的興趣，學會如何快速地解決遇到的問題.有效地開展數學實驗活動，鼓勵學生參與自主探究活動，不但可以幫助學生實現深度學習，更有利于促進學生之間、師生之間的感情，數學教師可以及時地了解學生的學習狀態，不斷完善教學方案，幫助學生切實解決遇到的數學問題，讓學生學會用實驗探究的方式解決問題.同時，學校應結合自身情況，改善數學實驗的基礎設施設備，更好地幫助學生全面參與到數學課程的學習活動中.

4.2 積極培養高中數學教師的數學實驗技能

為了更好地開展數學實驗活動，積極培養高中數學教師的數學實驗技能是非常重要的.在高中數學課程開展的過程中，學校應重視數學實驗活動的開展，聯合各個部門，有計劃地培養數學教師的數學實驗技能.在提升數學教師實驗技能的基礎之上，促使數學教師

有效地開展數學實驗活動.在學校每年度的教學時間內，定期對數學教師進行專業技能培訓，提升數學教師專業技能，建立相應的獎勵機制，對數學教師的實驗行為進行一定的測評，并與教師的績效獎勵進行關聯管理，以提高數學教師的學習積極性.通過這樣的方式，可以優化數學教學工作，豐富數學課堂教學內容，為學生創設符合其心理的學習情境，有效提高學生的學習效率.

4.3 鍛煉學生的主動探究學習的能力

在高中數學課程學習中，學生的動手實踐能力，對其后期學習理工科類的相關課程具有一定的影響.數學實驗作為數學探究活動的一種方式，是學生發現問題、形成解決問題思維的過程.數學實驗是一種非常有效的學習方式，在參與數學實驗的環節中，學生可以梳理、發現問題，并積極開展探究，最終將學到的數學理論知識運用到實踐活動中，進而有效提升自身的學習能力.通過開展數學實驗的教學方式，鼓勵學生參與到數學實驗活動中，使所有學生都可以在教師的指導下，關注數學實驗的操作步驟、注意事項等內容，能夠有效優化數學教學方式，促進數學實驗活動的開展，使學生更加積極主動地學習.例如，在講解“橢圓”時，在準備引入橢圓的概念環節，數學教師引導學生參與數學實驗.首先準備本次實驗所需要的所有用具，包括白紙、圖釘、足夠長度的棉線（不需要彈性）、鉛筆.在數學實驗環節，要求學生在白紙的中間區域，設置兩枚圖釘，并在圖釘上固定一根棉線，注意棉線長度要大于兩枚圖釘之間的距離，用鉛筆緊貼棉線進行畫圖.在完成以上步驟的基礎上，要求學生再換兩根長度不同的棉線，再次進行相關的實驗操作步驟.完成以上所有步驟，就會得到三個橢圓.此時，數學教師可以引導學生對“畫出的橢圓”進行觀察，發現并探究三個圖形存在的共同特征，進而引入橢圓的概念，激發學生參與數學實驗的熱情，有效提高學生數學探究學習的能力.

4.4 完善數學實驗基礎設施

在高中數學教學活動中，完善數學實驗基礎設施，是有效開展數學實驗活動的物質基礎.學校方面，應結合自身的實際發展情況，重視數學實驗基礎設施的完善工作，投入一定的教學資源進行基礎建設工作.重視數學實驗活動條件的改善，引進相關教學設備.高中數學與物理、化學等實驗學科存在一定的差異，其并不是純粹的實驗科學，很多時候涉及的知識比較抽象，因而實驗設備和實驗器材要符合數學實驗的要求，才能幫助學生將抽象化的知識進行具體化轉變，加之多媒體教學設備的輔助，可以幫助學生將抽象的知識進行分解、探究，促使學生切實感受到數學探究的樂趣.

4.5 培養學生的創新思維能力

創新思維能力的培養，并不是短時間內就可以實現或者是每個學生都可以實現的.

數學實踐是培養學生創新思維的有力手段.

通過數學實驗的方式，可以讓學生明確自身存在的問題，找到適合自己的學習方法，對于發現的問題及時進行思考和探究，逐漸提高自身的學習能力.所以，要讓數學實驗成為學生學習數學的有效方法，幫助學生更好的參與數學課程的學習.

綜上所述，在高中階段數學課程的學習，離不開數學實驗活動的“輔助”.數學教師可以結合教學內容，與學生一起探究數學知識應用的過程，構建數學模型，演示解決數學問題的過程，促使學生通過實驗實現對數學知識的探索.通過數學實驗的方式，還可以讓學生相對清晰地了解數學學習的基本思想，找到適合自己的學習方法，在一定程度上有利于提高學生學習數學知識的能力.因此，在高中數學教學活動中，數學教師應根據課程教學標準，在符合學生認知水平的基礎之上，積極開展數學實驗活動，保證學生在最短的時間內，高效完成學習目標，及時發現自身存在的學習問題，并嚴格按照數學教師的要求，在數學實驗中進行知識的探索和學習，發現自身存在的問題，優化數學學習方法，進而有效提高學習能力和動手實踐能力.通過數學實驗總結和分析提出的問題，幫助學生更加全面的學習數學知識.

參考文獻：

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［2］ 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（科研版），2020（30）：55-56.

［3］ 王術梅.幾何畫板在高中數學實驗教學中的應用分析［J］.考試周刊，2014（82）：65.

［責任編輯：李 璟］

收稿日期：2022-11-25

作者簡介：樊繼佩（1981.12-），男，江蘇省贛榆人，本科，中學一級教師，從事高中數學教學研究.