高中數學探究教學中數學實驗的應用分析

黃華勝

【摘要】在高中數學探究式教學過程中，合理應用數學實驗，能夠有效突破傳統教學模式束縛，融入新型教育理念，豐富課堂教學內容，調動學生學習主動性和積極性，逐步提升數學教學成效.為了充分發揮數學實驗在高中數學探究式教學中的價值，本文細化分析高中數學探究式教學中數學實驗的應用對策，為高中數學教師提升探究教學水平提供一定參考.

【關鍵詞】高中數學;探究教學;數學實驗;應用

一、前 言

將數學實驗合理應用在高中數學探究教學中，能夠有效激發學生學習主動性，使其全身心的投入知識學習活動中，通過探究學習和自主操作，提升學生動手操作能力和邏輯思維能力，培養學生探究思維和創新思維，對提升高中數學教學質量，促進學生全面發展具有重要作用.因此，有必要對高中數學探究教學中數學實驗的應用策略進行深入分析.

二、開展合作探究式實驗，調動學生探究興趣

在高中數學探究教學中，要對數學實驗實現合理應用，可以在小組合作模式開展實驗教學，促使學生在小組合作學習過程中主動探究數學知識.在小組劃分之后，每名學生都可以在組內扮演一定角色，通過獨立思考和相互討論，所有學生都參與到探究學習活動中，并對涉及的數學知識進行總結.在小組合作探究學習過程中，合理應用數學實驗，能夠調動學生學習積極性，營造活躍的教學氛圍.比如，在“直線與平面的位置關系”這一內容教學過程中，教師可以結合內容知識，進行實驗設計：指導學生用筆表示直線，將一張紙當作平面，促使學生以小組合作學習的方式，對這一試驗進行獨立操作和觀察，探究兩者之間的具體關系，之后在小組內部進行討論和總結，教師在整個教學過程中發揮好引導作用.在這樣的實驗設計過程中，學生不僅再現了定理過程，直觀地了解涉及的數學概念和知識，還有效提高了學習興趣，更加深刻地理解所學知識[1].高中學生對有趣、未知的知識有著濃厚的探索欲望和興趣，只要教師主要引導工作，就能對學生潛在學習能力實現有效激發.在高中數學探究教學過程中，合理應用數學實驗，可以顯著調動學生內在的學習興趣，使學生知識面得到有效擴展，強化學生動手操作能力、創新能力和合作能力.

三、結合數學知識設計數學實驗，應用在探究學習中

探究式教學和數學實驗都要基于教學內容，為達到教育目標服務.在高中數學教學中，并不是所有章節內容都適合通過設計數學實驗進行教學，需要合理選擇教學內容，進行數學實驗教學.尤其在對一些難度稍大的數學知識開展探究式教學的時候，教師可以充分利用各方面實驗資源與實驗器材，構建數學實驗情境，進行實驗教學.比如，在課堂教學中，要引入橢圓的概念，教師可以進行有關實驗設計：先將一枚圖釘釘在一個紙板上，并將一根細線其中一端系在圖釘上，將細線另一端系在筆上或者粉筆上，之后用筆畫出相應圖形，同時引導學生對所畫圖形進行觀察;之后，將另一枚圖釘也釘在這個紙板上，將細線兩端分別系在這兩個圖釘上，確保細線長度不小于圖釘之間的距離，對細線長度做出一定調整，之后拿筆沿著細線做出不同圖形，對所得圖形進行觀察，通過探究學習，歸納總結.這個實驗可以是實踐操作，也可以通過GeoGebra實驗軟件，探求橢圓的定義.在這樣的數學實驗設計與操作過程中，學生可以對抽象化數學知識，構建直觀數學形象，在自主探究與觀察中，更加深刻的認識與理解橢圓概念，構建與“圓”有關知識體系.教師在基于教學內容設計數學實驗的時候，要同時配合設置一些問題，作為知識導入點，引導學生在實驗操作中，通過假設、推理以及論證，獲得數學答案，并在自主探究與摸索中，逐漸掌握數學知識，并同時構建一定數學邏輯[2].在這樣的教學活動開展中，教師可以更加高效、充分地利用有限的課堂時間，做好重難點知識講解工作.

四、以探究為目的設計數學實驗，促進學生深入探究

在高中數學探究教學中應用數學實驗，主要目的還是為了達到數學知識教學目標，完成課程教學任務，并且要在合理安排數學實驗基礎上，獲得事半功倍的效果.在高中數學實驗設計中，要保障實驗的成功與優秀，就要確定清晰的探究教學目標和數學實驗操作流程.比如，在對正弦余弦有關內容進行教學的時候，教師可以引導學生按照45°角，對一個圓柱體進行斜切，之后將切好的圓柱體，順著母線逐漸展開，獲得的圖形與正弦余弦曲線十分接近，學生在實驗操作中，也能更加直觀地對有關知識進行感受.學生通過操作這一數學實驗，可以深刻地記憶正弦、余弦對應特征和形狀，促使后續學習更加順利.這一數學實驗具有強烈的目的性，在這一數學實驗安排下，可以進一步提升探究學習成效，幫助學生更加順利地探索數學知識[3].通過數學實驗，學生可以更加直觀、簡單地學習和理解公式，高效完成探究教學任務和目標.通過設計高目的性數學實驗，還能充分提升學生在課堂學習中的集中程度和注意力，促使探究學習活動順利開展.

五、結束語

將數學實驗合理應用在高中數學探究教學中，能夠帶領學生通過實驗，自主觀察、探究、分析、歸納數學知識點，同時進行問題的提出、思考、探索和解決，幫助學生構建系統化數學知識體系，提高觀察能力、分析能力和思維邏輯能力等.因此，高中數學教師要積極采取有效措施，基于探究教學活動、數學教學內容和數學教學目標，合理設計與應用數學實驗，充分發揮數學實驗在高中數學探究教學中的作用和價值，逐步提升數學教學質量.

【參考文獻】

[1]顧鳳.高中數學教學中強化數學實驗教學的研究[J].中學生數理化（教與學），2016（1）：89.

[2]陳錦森.新課程背景下高中數學實驗教學的反思[J].學周刊，2017（23）：113.

[3]謝先成.基于核心素養的《普通高中數學課程標準（2017年版）》解讀——訪數學課程標準修訂組組長、東北師范大學原校長史寧中教授[J].教師教育論壇，2018（31）：6.