對數學實驗教學模式的認識與思考

郝喜君

〔關鍵詞〕 數學實驗教學；基本環節；問題

〔中圖分類號〕 G623.5〔文獻標識碼〕 A

〔文章編號〕 1004—0463（2014）11—0042—０1

一、 數學實驗教學模式的基本環節

數學實驗教學的基本步驟是：從問題情境（實際問題）出發，學生在教師的指導下，設計實驗步驟，并在計算機上進行探索性實驗，進而發現規律，提出猜想，進行證明或驗證。根據這一步驟，數學實驗教學一般主要包括以下五個環節。

1. 創設情境。創設情境是數學實驗教學的前提和條件，其目的是為學生創設思維場景，激發學生的學習興趣。創設的教學情境要有助于喚起學生思維的積極性，要有利于激發學生參與學習的興趣。但要注意的一點是：創設的情境不宜過多，用時也不要太長。

2. 活動與實驗。教師要根據具體的情況，組織適當的活動和實驗。數學活動形式可根據具體情況而定，可以2～4人為一小組進行合作學習，也可以是個人探索，也可以全班學生一起進行探索學習。在此，教師的主導作用仍然是必要的，教師要給學生提出實驗要求，讓學生按照實驗要求在計算機上完成相應的實驗，并搜集、整理研究問題的相關數據，進行分析和研究，最后對實驗的結果進行闡述。

3. 討論與交流。討論與交流是開展數學實驗必不可少的環節，對學生知識的掌握、思維能力的發展、學業成績的提高以及學習興趣、態度甚至思維品質的培養都具有積極的意義，同時它也是培養學生邏輯思維能力和語言表達能力的一個重要途徑。在積極參與小組或全班的數學交流和討論的過程中，學生數學思維的條理性得到了提高，語言表達能力也得到了相應的提升。

4. 歸納與猜想。歸納與猜想這一環節和活動與實驗、討論與交流兩環節密不可分，常常相互交融在一起。因為提出猜想是數學實驗過程中的重要環節，是實驗的高潮階段。在這個階段，學生對得到的數據進行分析，尋找規律，進行猜想，推理論證，最后得到結論。這一環節是實驗能否成功的關鍵環節。

5. 驗證與數學化。提出猜想并得出結論并不代表實驗結束，還需要驗證，通常有實驗法、演繹法和反例法。提出猜想是科學發現的一個重要步驟，開展研究性學習、培養學生的創新意識、開發學生的創新潛能都需要猜想。教師有必要引導學生證明猜想或舉反例否定猜想，讓學生明白：經過理論證明而得出的結論才是可信的。

二、 開展數學實驗教學亟待解決的問題

1. 轉變觀念。實驗用時較多，而中學數學課程內容多，學時少，加之要完成數學教學計劃及應付中考、高考，故而部分教師認為沒有時間進行數學實驗。事實上，開展數學實驗，不僅在于對數學知識本身的探求，還在于對數學知識的應用。數學實驗是數學體系、內容和方法改革的一項有益嘗試，有利于培養學生的學習主動性、創造性和協作精神，有利于促進學生整體素質的提高。數學實驗教學模式不是要取代其他教學模式，而是對傳統教學模式的有益補充。

2. 提高教師素質。開展數學實驗教師面臨來自專業素質方面的挑戰：一方面，對大多數教師來說，對計算機知識相對生疏，而利用計算機開展數學實驗教學需要較多的計算機知識，甚至要用到簡單的程序設計知識；另一方面，開展數學實驗教學，需要教師具有更豐富的數學知識和較強的科研能力，這對教師提出了更高的要求。

3. 豐富教學資源。開展數學實驗教學需要計算機硬件的支持，由于我國的經濟發展不平衡，有些經濟不發達地區的學校購買實驗儀器設備還有一定的困難，這給推廣數學實驗造成了客觀上的障礙和阻力。值得高興的是，如今計算機及其網絡技術發展迅速，計算機硬件的價格也不斷下降，這為數學實驗教學的開展提供了更加有利的條件。為適應信息技術教育的需要，學校應克服困難逐步建立數學（計算機）實驗室，鼓勵教師開展數學實驗教學，讓理論與實踐接軌。

總之，數學實驗教學是一種新型的數學教學模式，是現代化數學發展的必然產物。數學本身的這種發展走向預示著在新的數學教學改革中，數學實驗教學具有較強的生命力。因此，教師一定要轉變觀念，重視數學實驗，同時還要不斷提升自身的能力，豐富自己的學識。除此之外，還要讀“薄”新教材，看“透”所教的學生。只有這樣，才能根據實際，教學好數學實驗，讓學生在此過程中獲得長足發展。 編輯：謝穎麗

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