引入數學實驗教學使學生步入成才大道

高少玲

摘 要：教師要以教學實踐為依據，從數學實驗教學的定義、具體操作實例入手，重視思維游戲實驗、直觀數學實驗、開放性數學實驗和數學軟件實驗在中職數學課堂教學中的有效作用。

關鍵詞：中等職業學校；數學實驗教學；有效性

大數學家歐拉說：“數學這門科學需要觀察，也需要實驗。”可見，數學實驗對數學的發展起著非常重要的作用，能提高學生的動手實踐能力。

一、中等職業學校數學課堂教學現狀

數學學科是中等職業學校公共文化基礎課之一，是學生學習其他專業課程的基礎，學好數學學科至關重要。然而數學學科內容比較抽象，且中職生的數學基礎薄弱，學習習慣較差，學生上課趴睡、開小差，課后抄作業等現象嚴重。中等職業學校數學教學低效，甚至無效課堂俯拾皆是。如何改變中職數學教學現狀，提高中職數學課堂教學的有效性？筆者通過實踐發現，在中職數學課堂教學中積極開展數學實驗能有效降低數學學習難度，幫助學生樹立學習自信，激發學生學習數學的興趣，從而提高中職數學教與學的有效性。

二、引入數學實驗教學，提高中職數學課堂教學的有效性

數學實驗教學是指學生在教師指導下，按照預定的要求，利用指定的材料、設備，采用特定的方法進行恰當的數學實驗，并在觀察研究中發現問題、提出猜想、驗證猜想、創造性解決問題的教學活動。數學實驗教學有助于提高學生觀察和獨立思考的能力，是學生正確理解、掌握數學概念和發現數學規律及本質的有效途徑；更重要的是可以培養學生探索、研究新事物的創造精神和科學態度，有利于學生主體地位的發揮。在中職數學課堂教學中采用數學實驗教學能有效提高課堂教學效果，其功效遠遠超出我們的意想。

1. 思維游戲實驗，幫助學生樹立自信，激發學生的學習興趣

數學課程學習是中職生感覺較為困難的學習科目，他們多數人在小學、初中就對數學學習不感興趣，或因基礎薄弱跟不上教學進度而對數學學習失去信心，害怕學習數學。如何幫助學生找回自信，激發他們學習數學的興趣？

筆者通過實踐發現在中職數學課堂教學中引入簡單的數學思維游戲實驗，能幫助學生樹立學習自信，讓學生感受“樂中學，玩中學，動中學”的樂趣，激發他們的學習興趣。特別是新學年剛開始的時候，在教授數學知識之前，教師應幫助學生重新認識學習數學的目的、意義及學數學學什么等問題，讓學生對學習數學有一個概括性的了解。隨后可向學生介紹一些簡單的數學思維游戲及其玩法，如數獨、一筆畫等闖關游戲，這些游戲的初級階段容易達成，即使是學習基礎較差的學生，也往往能被游戲所吸引，主動地參與到課堂教學中，并在游戲過程中表現出他們的靈活和聰明才智，贏得同學們好感與尊重。通過簡單的思維游戲實驗，能讓基礎差的學生克服自卑和畏難的情緒，幫助他們找回學習的自信，激發他們的學習興趣。

2. 直觀數學實驗，化抽象為具體，加深學生對基本概念的深入理解

加強實驗教學，是建立表象的基本手段。在傳統數學教學中，學生學習一個新的概念，往往是用教師的精講代替了學生自身“建構”的過程，學生在學習概念過程中缺乏必要的活動與實驗，對概念的本質屬性理解不深，一知半解，更別提運用。因此，在平時的數學概念教學中，適當引入必要的數學實驗活動，能夠讓一個概念清晰地印入學生的頭腦之中，甚至終身難忘。

例如在教授“橢圓的概念”時，筆者讓學生事先準備好如下實驗材料：一條沒有伸縮性的細繩，若干枚圖釘、圖板和筆。教授橢圓概念前，先讓同學動手實驗畫出橢圓的圖像：將沒有伸縮性細繩的兩端用圖釘固定在圖板上的兩點F1和F2上（繩長大于|F1F2|），然后用筆尖將細繩拉緊，并使筆尖在圖板上慢慢移動一周，則筆尖畫出的曲線就是一個橢圓。做完實驗后引導學生根據實驗過程完成如下的實驗問題做好實驗報告：（1）在畫出一個橢圓的過程中，F1和F2兩點是固定的還是運動的？（2）在畫橢圓的過程中，繩子的長度變了沒有？這說明了什么？（3）在畫橢圓的過程中，繩子的長度與兩定點的距離大小有怎樣的關系？（4）若不滿足（3）的條件，畫出的圖像又怎樣？有上述實驗基礎學生就能清楚地理解橢圓的定義：平面內與兩個定點F1和F2的距離之和等于常數（大于|F1F2|）的點的軌跡叫做橢圓。

3. 開放性數學實驗，發散學生思維，培養學生的創新思維能力

著名的數學教育家G·波利亞指出：“只要數學的學習過程稍能反映出數學發明的過程，那么就應讓猜想合情合理地占有適當的位置。”由此可知，在中職數學教學中，教師根據教學內容合理開設相應的數學實驗，引導學生細心觀察、動手實踐、大膽設想，把教學重點放在發現問題和證明方法的探究上，有助于發散學生思維，培養學生的創新思維能力。

例如在“圓柱側面積公式”的教學中，筆者設計了如下的實驗：課前將學生進行分組，每組準備一把剪刀、一個圓柱形紙筒、一瓶顏料、一張白紙、一卷透明膠帶。課堂實驗時讓學生利用這些工具探求圓柱側面積公式的推導方法。學生通過分組實驗、探討交流，發現了下面一些方法，并順利得出了圓柱側面積公式。

方法1：用剪刀沿圓柱一條母線把圓柱形紙筒剪開，展開后得到一個矩形，用矩形的面積推求圓柱側面積。

方法2：用剪刀沿圓柱一條斜線把圓柱形紙筒剪開，展開后得到一個平行四邊形，用平行四邊形的面積推求圓柱側面積。

方法3：在圓柱形紙筒的表面涂上顏料，讓紙筒在白紙上滾動一周，紙筒在白紙上留下的痕跡正好是矩形，痕跡面積就是圓柱側面積。

方法4：用透明膠帶在圓柱形紙筒側面由底到高一圈一圈地貼上去，直到貼滿側面，最后算一下用了多少膠帶。

方法5：壓扁紙筒，即得兩個對折的全等矩形，也可以用矩形的面積推求圓柱側面積。

4. 數學軟件實驗，化繁為簡、化難為易，突破教學難點

在數學學習過程中，中職生最害怕的是作圖和煩瑣的計算，引入計算機數學軟件，依托功能齊全的軟件操作平臺，則能有效解決這一難題。

例如指數函數的圖像和性質的教學。在傳統的教學模式中，教師一般采用“描點法”指導學生作出指數函數y=2x和y=■x的圖像，再根據所作的圖像由特殊到一般歸納出指數函數的性質。對于中職生來說，學習函數是他們最為頭疼的，作圖更是他們的弱項，采用傳統的教學方法讓學生用“描點法”作圖，僅有少數同學能按要求完成，課堂教學效果不佳。因此，在教授本節課時，筆者利用教材配套的教學軟件，設計教學實驗，讓學生先到機房進行上機實驗，了解指數函數圖像的繪制和基本特征，并按要求完成事先設計好的實驗報告，歸納出指數函數的性質。上機實驗符合中職生的心理特點，利用教學軟件作圖操作簡便，不僅輕而易舉地解決了學生作圖的難題，激發了學生的學習興趣，而且本節課的教學難點也得到了有效的解決。

實踐表明：在中職數學課堂教學中引入數學實驗，合理科學地進行數學實驗教學，讓學生動手實踐，是調動學生熱愛數學、學好數學、用好數學，發現步入數學殿堂大門的十分有效的數學教學方法。時代在發展，教育觀念在更新，作為中職數學教育者，我們應在傳統教育教學模式，積極探索各種有益的教學補充形式，不斷提高我們的數學教育教學水平，讓中職數學教學更上一層樓，便更多的學生步入成才大道。

參考文獻：

[1]吳響鈴.重視數學實驗教學對學生的影響[J].基礎教育課程，2011（5）.

[2]曹一鳴.數學實驗教學模式探究[J].課程·教材·教法，2003（1）.