高職數學引入數學實驗課堂教學的可行性研究

胥斌雁

【摘要】本文基于用數學實驗促進高等職業教育數學教學改革的設想，從數學實驗的概念，在高職數學課堂開展數學實驗的必要性及可能性三個方面討論了將數學實驗引入高職數學課堂教學的可行性，考慮通過將數學實驗引入傳統課堂教學來提高教學質量，培養學生的數學素養和數學能力.

【關鍵詞】高職教育；數學實驗；課堂教學

《教育部關于學習貫徹習近平總書記重要指示和全國職業教育工作會議精神的通知》（教職成[2014]6號）中明確指出：“將提高人才培養質量作為核心任務.要堅持以立德樹人為根本，培育和踐行社會主義核心價值觀，促進學生全面發展.”數學實驗課的引入正是提高高職數學課堂培養質量的重要手段，它有助于深化學生對于數學的認知，轉變學生的數學學習模式；它還有助于高職數學教學從基礎理論型教學到實踐應用型教學的轉變.因此在高職課堂教學中引入數學實驗，搭建實用的數學實驗平臺，構建實現理論與實踐相結合的高職數學課堂是培養學生的職業精神，是為學生打好可持續發展基礎的有效途徑.下面將從數學實驗的概念，將其引入高職課堂的必要性及可能性三個方面來對將數學實驗引入高職數學課堂的可行性進行討論.

一、什么是數學實驗

對于數學實驗，南京師范大學的曹一鳴教授是這么認為的“為獲得某種數學理論、檢驗某個數學猜想、解決某類問題，實驗者運用一定的物質手段，在數學思維活動的參與下，在特定的實驗環境下來進行的探索的研究活動.”可見數學實驗通常是從實際問題出發的，是讓學生以數學理論為依據，借助計算機，通過設計并完成實驗來體驗數學知識的形成的一種教學活動，是學生學習數學知識的一種重要手段.數學實驗的主導者應當是學生，而教師僅僅作為協助者存在的.

二、將數學實驗引入高職數學課堂的必要性

1.數學實驗的開設有助于學生對于數學知識的理解以及數學應用能力的培養

學習應當是一個從感性認識到理性認知循序漸進發展的過程，數學的學習不應當僅停留在抽象思維的層面，而應當遵循發現，推理，猜想，驗證的規律，而數學實驗的開展正是為了滿足這種教學需求.首先，在課堂教學中引入實驗能夠還原數學問題的解決過程和數學知識的發現過程，計算機演示讓學生能多角度，深入理解數學知識.其次，引入數學實驗后，學生作為活動主體來參與教學活動，這是一個由被動轉化為主動的過程，學生的學習積極性被充分激發，從而達到事半功倍的效果.再次，在數學實驗的進行過程中，學生是作為實驗的主要實踐者參與其中的，為了保證實驗的順利進行，學生需要運用自身所有的數學知識對于數學實驗進行設計與規劃，達到培養學生數學應用能力的目的.

2.數學實驗的開展符合高職數學課程改革的需求

在數學課程的改革不斷推進下，“必須”，“夠用”成為了當下高職數學教學的主要目標.為專業服務，突出數學的工具性，培養學生能獨立應用數學知識解決專業中的計算問題成為了高職數學教育改革的趨勢，數學教學的培養目標從原有的純理論教學的培養模式轉變為了提高學生的數學素養和加強運用數學知識解決問題的能力培養模式.這需要我們將實踐教學引入數學課堂，將課堂的主動權還給學生.數學實驗是真正能將課堂還給學生的教學活動，在實驗過程中，教師啟發并引導學生打開思路，發散思維學生不但通過自己的實踐來更加深入的學習數學知識，更通過自主探索更加深入的理解數學知識，構建新的認知體系，更好的掌握用數學知識解決實際問題的能力.

3.數學實驗的開設有助于培養符合社會需求的高技能人才

教職成[2014]6號文中對于高職人才的培養定位有著明確的標準：“要樹立正確人才觀，牢牢把握服務發展、促進就業的辦學方向，把提高職業技能和培養職業精神高度融合，努力培養數以億計的高素質勞動者和技術技能人才.”在計算機飛速發展的當代，數學的工具作用日益明顯，提高學生的職業技能和培養職業精神成為了新時代高職院校的人才重要培養目標，這要求我們不僅僅要培養學生的數學應用能力，還要培養學生的數學創造力和數學探究力.通過數學實驗，學生不再是被動的接受知識，而是主動進行探究.學生通過數學實驗經歷知識的探索和驗證過程，促使學生自覺的分析問題，解決問題，掌握高技能人才所需要的創新精神和數學能力.

三、將數學實驗引入高職數學課堂教學的可能性

1.具備硬件支持，提供良好的實驗條件

將數學實驗引入數學課堂，首先要保證良好的硬件設施，現在大多數的高職院校都擁有成熟的計算機房，具備教學網絡和一定的計算機系統配置.比如擁有在Windows系統下具有Windows XP SP3及以上的操作系統，X86架構且支持SSE2指令集以上的cpu以及 2G以上的硬盤配置的計算機房.在此基礎上學?？梢詷嫿▽ｉT的數學實驗室，將數學軟件如Mathematica、 Maple、SAS、Lindo、Lingo以及雙向交互的多媒體教學系統及技術處理系統引入計算機房.在數學實驗室里，學生可以自己著手在機器上進行實驗和練習.甚至在有些學校（以南京科技職業學院為例）學校擁有自己的E教學平臺，教師可以通過教學平臺發布實驗內容及實驗參考資料和答疑，學生也可以通過教學平臺自主進行課后實驗，進一步利用數學實驗激發學生的學習興趣，培養學生的數學應用能力和創造力

2.教師精心安排實驗內容，設計合理的教學項目

將數學實驗引入數學課堂還需要教師對于數學實驗教學進行合理的項目設計.因此為了保證加入數學實驗的課堂教學能達到預定的教學目標和教學效果，教師的教學設計必須兼顧以下幾點：

（1）圍繞教學目標將數學實驗與理論教學充分融合.將數學實驗引入課堂的目的是為了更好地進行數學教學，進一步促進學生對于理論知識的學習和理解，彌補理論教學中的不足，兩者因當是相輔相成的關系.因此，在教學內容的安排上應當避免過于夸大數學實驗在數學教學中的作用和地位，以免偏離原有的教學目標，使得教學重點不明確.

（2）教學設計上突出典型性兼顧趣味性，數學實驗的教學內容應當選擇具有典型性和代表性的項目，方便學生舉一反三，以達到觸類旁通的效果，此外數學實驗作為實踐教學內容還應當具有一定的趣味性，教師應積極創設認知情境，通過以學生感興趣的內容作為切入點，以新穎的設計項目吸引學生注意，激發學生的求知欲，引導學生自主學習，提高數學學習的積極性.

（3）項目選擇上以能力培養作為主要目標.數學實驗是培養學生運用數學知識分析和解決問題能力的重要手段，因此，在教學項目的選擇上應充分考慮問題的開放性與創新性，通過選擇具有多種解決方案的教學項目來給學生提供充分發揮主觀能動性的空間，促使學生在數學實驗中探索分析問題和解決問題的方法，使得其探究知識的能力得到有效的鍛煉，另外學生還能通過利用調用自身的數學知識自主解決實際問題使得創新能力和創新精神得到充分的培養.

3.教學形式應以學生為實踐主體，兼顧個體研究與團結協作

將數學實驗引入數學課堂還需要教師積極轉變教學觀念，全面貫徹“以學生為主，教師為輔”的教學原則.鼓勵學生樹立勇于提出疑問的探索精神，在課堂教學中不但要將學生作為實踐教學的主體，更要鼓勵學生之間進行團結協作.在學生充分實踐的基礎上，教師引導學生之間合作交流，讓學生將動手實踐數學知識與數學交流相結合，讓學生通過團結協作發現自己的不足，查找自身學習中值得改進的地方利用“群體效應”在學生中間營造積極主動地學習氛圍.

四、結束語

總之，將數學實驗引入課堂是具有充分的可行性的，是滿足高職數學教學改革的需要的，是符合高職院校培養創新型、實踐型人才需要的，因此，發揮數學實驗的強大作用，將其作為培養社會需求人才的重要手段是我們每個數學工作者所面臨的強大挑戰.它要求我們擁有豐富的數學專業知識和充分的實踐經驗，相信不久的將來，在高職數學教育工作者的不斷努力下，數學實驗會成為高職數學課堂教學重要的教學手段，為了迎接這一天的到來，我們應該不斷地更新知識，努力提高業務水平和科研能力，掌握更多的現代教育技術，最終培養出具有較高數學素養的新時代技能人才.

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