中等職業學校數學實驗創新教學的思考與探索

顧靜

摘要：當前中職數學教學存在諸多探索的領域，通過闡述中職數學教學的現狀、設置數學實驗課的意義、需要遵循的原則和必須經歷的環節，本文結合實際探討現代中職學校數學實驗創新教學的有效實踐方法，以此大幅度提升數學實驗教學的效率，鍛煉學生的實踐應用技能，并完善他們的綜合素質。

關鍵詞：中職學校 ?數學實驗教學

中職生普遍數學基礎較差，加上許多教師習慣于沿用傳統的填鴨式灌輸方法，沒有關注到學生的個性特征和實際需求，導致中職生學習的主動性和實效性一直不容樂觀。基于此，利用“互聯網+”學習資源平臺來開展生動有趣的數學實驗教學，既能夠令數學知識和模型有機結合，又加快了學生掌握數學概念和規律的進度，提高了中職學校學生的數學思維，鍛煉了中職學生實踐應用能力。

一、我國中職數學課堂教學的現況

（一）中職學生數學基礎差，學習興趣低弱

大部分中職生對數學基礎知識掌握的不是十分牢靠，表現為不能熟練記憶和靈活應用必要的公式、性質、定理，考試做題時無從下手等等。根源就在于他們沒有形成濃烈的數學學習興趣，認為課堂上教師闡述的內容太過于枯燥乏味，而自己又沒有學到高效率的解題技巧，因此才令自身的數學成績與日俱下。

（二）中職數學教師自我主體意識強，授課形式單一

在中職數學課堂之中，教師一直發揮著主導性作用，而他們的情緒也經常會因為學生的上課狀態而頻繁波動。一旦學生上課注意力嚴重分散，不能及時和教師進行深層次地互動交流，教師就會慢慢失去動力，開始習慣性地照本宣科，很少進行深入性地講解，應付了事。隨著課堂教學變得愈來愈枯燥，學生的學習勁頭自然就越來越提不起來，極易產生了惡性循環。

二、中職學校設置數學實驗課的現實意義

（一）有助于激發學生的自主學習欲望

數學實驗教學不同于傳統的粉筆黑板填鴨式教學，能夠更加生動地呈現出教學重點，同時也能調動學生的主觀能動性。例如可利用學生普遍感興趣的計算機，來播放和數學相關的實驗視頻，讓學生在課堂上邊看邊操作，遇到不懂的還可以及時詢問教師，從此真正成為課堂的主人。

（二）有利于轉變學生的學習模式

實驗教學還主張設置相對開放、生動的數學情境，目的就是令學生在體驗過程中及時發現問題，并透過彼此探討互動與猜想，來整理出快速解決的辦法。長此以往，中職生的問題意識自然越來越強，為日后向探究型學習方向轉變以及培養創新思維等奠定基礎。因此，數學實驗教學還能夠令學生的學習模式發生系統性轉變，即由被動聽講變為自主探究。在此期間，教師主要負責提供可靠的數學實驗平臺，確保根據不同階段的教學目標設計內容，以輔助學生更好地解決各類數學問題。這樣一來，不僅僅可以鍛煉學生的創新思維能力，也能夠令他們真正成為學習的主人。

（三）有益于鍛煉學生的實踐應用技能和合作精神

經過數學實驗教學推廣之后，學生就不必再像以往般單純地利用筆和紙書寫，更多的是利用計算機來鍛煉自身的實踐操作技能，并在自主探索和互動交流中強化合作精神。

綜上所述，中職學校的數學實驗教學，應全面貼合中職數學新課標要求，通過依次設置實驗和活動、探討和交流、歸納與猜想、驗證和數學化等實踐環節，掙脫傳統填鴨式灌輸等教學模式的約束，配合高端靈活的技術方法來進行生動的情境創設，以時刻激發學生的學習興趣和問題意識，不斷提升中職學生的實踐應用與合作精神。

三、開展中職數學實驗創新教學實踐應該遵循的原則

為順利開展中等職業學校數學實驗創新教學，并能達到預期教學效益，中職數學實驗創新教學實踐應遵循以下原則：

（一）學習有效性原則

中職數學實驗課的開展，要謹記不能盲目緊跟潮流和熱點，而是要發揮出應有的教學功效。要知道數學實驗課的教學目標，在于強化學生的實驗操作技能和提升學習效率。

（二）學生主體性原則

中職數學實驗課之中，教師要著重凸顯學生的主體性地位，概括起來，就是全程扮演好引導者角色，確保不會令實驗課淪為模仿課。此外，還應給予學生更多的自由空間和時間，令他們主動地研究相關規律，完善知識體系。

（三）可操作性原則

關于數學實驗課的內容和指導方式，要確保貼合學生的心理特征，保證不會過難或者過易，這樣才能夠時刻維持學生的積極主動性。除此之外，教師還應該在實驗過程中多幫助學生，令他們接受之后，加大數學實驗課的推廣力度。

（四）持續性原則

數學實驗課并非為滿足一時的欲望而設計的，教師自身應該有完整的計劃，令實驗課得以長期的安排下去。除此之外，還要確保和課堂數學教學緊密結合，規劃好時間，在做到不偏廢任何一方的同時，維持實驗課的連續性。

四、中職數學實驗創新教學環節實踐探索

（一）中職數學實驗創新教學四大環節

在組織數學實驗課過程中，教師應該提出比較明確的命題，讓學生可以借助計算機軟件快速提煉、分析、解決有關問題，進一步形成探究性的學習風氣。

1.創設教學情境

作為一名合格的中職數學教師，在開展實驗課時，要使用計算機軟件為學生生動呈現出有關數學素材，令學生歷經深層次地發掘、思考之后，解決關鍵問題，激發出更強的學習興趣，并形成創新思維。

2.設置數學實驗和活動

在數學實驗教學體系之中，實驗和活動可謂是十分重要的部分，在此期間，教師應當關注各類教學內容和課程的差異性，保證不會令這部分教學千篇一律，從而維持學生的學習興趣。

3.拓展探討和互動環節

實驗和活動結束之后，就需要歸納和總結問題了。學生的任務就是將個人的實驗探索結果有序地整理出來，供教師來探討交流，進一步輔助學生汲取一系列成功經驗并謹記各階段的失敗教訓。長期堅持下去，學生們就會自然明白集思廣益的好處，善于發揮集體的作用，從中培養社會要求的合作能力。

4.補充歸納和猜想過程

在數學實驗課之中，教師一切活動的目的，就是深層次分析和研究學生提出的問題，在引導他們總結出規律和驗證結論之后，令學生快速而精準地理解后續的數學問題，掌握豐富的數學知識和解題技能，貫徹預設的教學目標。

（二）以橢圓的生成和主要參數內容為例進行實踐

1.課前引題

在此，筆者主要以橢圓的生成和主要參數內容為例，探討對應實驗教學的主要環節。課堂教學伊始，教師可先強調愛美之心人皆有之，再借助多媒體設備來演示美容佳品的蛋清，待勾起學生日常生活中的種種回憶之后，再詢問他們蛋黃的形狀;成功引導學生說出橢圓形之后，教師再闡述現實生活中有各種各樣的事物都呈現出橢圓的外形，包括盤子、鏡子、地球運動軌跡等等，而橢圓的形狀又是如此的優美，加上應用的范圍十分廣泛，所以值得我們合力進行更加深入性地研究。

2.課中示范

要求學生將事先準備好的圓形透明膠帶壓扁形成橢圓形，再鼓勵學生利用手電筒分別直射和斜射墻壁，依次獲得圓形和橢圓形。待學生明白到圓形和橢圓形是存在一定的聯系之后，和學生一起回憶一下圓的定義，即平面上到定點的距離等于定長的動點的軌跡。緊接著令學生拿起事先準備好的硬紙板、三根定長棉線、兩個圖釘，按照“P到頂點O的來回距離之和為常數的點的軌跡”這類定律來動手畫圓，再分別將線的兩端系在兩顆圖釘上，保證分開固定在F1和F2兩個點之后，拉緊線移動鉛筆一周，最后令學生親自檢驗得到什么樣的曲線。經過畫橢圓等挑戰之后，引導學生歸納出橢圓的定義，即在平面上到兩個頂點的距離之和為常數到點的軌跡。再利用多媒體演示兩個橢圓，詢問學生為何線段上一樣，最終畫出的橢圓卻有很大差異，有扁有圓呢，目的就是令學生注意到橢圓的形狀和F1、F2兩點的位置有緊密關聯。而學生經過多次繪畫和觀察之后發現，F1和F2越靠近，畫出的橢圓越近似于圓形，相反則呈現出更扁的橢圓。

除此之外，教師還可以提出更多問題，包括當F1和F2的位置保持不變時，依次改變線的長度，它們之間又會有怎樣的聯系。學生聽后，便會忍不住好奇再次畫畫，并且在觀察中得出線段短畫出的橢圓扁，而線段長畫出的橢圓圓的結論。確保一切無誤之后，教師可提出更難的問題，假設當|F1F2|=2c，|PF1|+|PF2|=2a（線長），怎樣透過a、c的關系來刻畫出橢圓的扁圓程度，并且允許學生彼此間進行探討。最后，學生派出代表闡述：c/a的值越小，橢圓就越圓;相反，則越扁。為了檢驗這類結論，教師則可以考慮分別呈現出學生畫的不同的橢圓，令學生再次觀察后確認觀點是正確的。

3.課后總結

本次實驗教學的目的，在于啟發學生對知識的認知潛力，其間運用了較多科學有效的引導方法。

第一，實物感知方法。教師起初為學生準備一系列和橢圓相關的實物，之后再借助多媒體設備進行由點到面地解析，在令學生同步獲得感性和理性認知結果之后，調動他們更強的學習興趣。

第二，興奮點刺激方法。在進行問題設計期間，教師能夠很好地照顧到學生的基礎，確保不會超出他們的思維活動范疇之外，令他們的內心時刻處在亢奮狀態，彰顯出教師以學生為本的人性化教學理念。

第三，操作能力呈現方法。以往的中職數學教育，沒有集中鍛煉學生的實踐操作技能，而本堂課則不一樣，教師沿用不同的線長和焦距來呈現出扁圓各異的橢圓，在令學生參與整個操作流程的同時，收獲更多的實驗成果，而學生也清晰地感受到自己在課堂中的主體地位。

第四，探究能力培養方法。按照教育家布魯納分析，數學教學的生命線就在于探索。而經過本課程內容的教學，學生的自主學習興趣也得到前所未有的調動。這也充分提醒了中職數學教師，應該時刻謹記在實驗課堂中鍛煉學生的探究技能。

通過對比論證，上述教學的案例具體沿用了實物操作型的實驗方式，同時還包含了思維型實驗和計算機模擬實驗等技巧。就好比是在講解正弦型函數y=Asin（ωx+φ），為了更加形象地表現出其中參數A、ω、φ對函數的圖像影響，教師便沿用了計算機模擬實驗教學方式，令每個小組的學生都可以利用電腦進行現場模擬性操作，在直觀觀察函數圖像的變化規律同時，總結出重要的規律并理清這類變化反映出的本質意義，最終闡述出完整而正確的結論。整個過程下來，學生便不會再像以往般生硬地理解書中的現成結論，而是運用高端的計算機技術真正令圖像鮮活地動起來，令死板的數學知識和現實生活緊密結合，加快思維的創新發展進程。

綜上所述，關于中等職業學校的數學實驗教學，是一個系統性較強的工程項目，除了要求學校提供豐富的技術支持和條件補充之外，還要求教師自身不斷努力。歸根結底，就是確保定期和學生進行互動交流，了解每個學生的數學基礎和興趣，再配合多媒體等生動性的演示手法，來吸納學生注意力和增強他們的學習主動性。久而久之，就會令學生真正成為實驗課堂中的主人，令他們在彼此互動合作以及教師的啟發下，更高效地學習知識，從而獲得更高水平的成績、掌握更多實用的技能。

參考文獻：

[1]毛斌.中職數學實驗教學中多媒體教學的有效運用探析[J].課程教育研究，2013，23（11）：150-155.

[2]王軍凱，李姣鳳.新課標背景下的數學實驗教學[J].實驗教學與儀器，2014，31（04）：114-117.

[3]張鳳玲.數學實驗的課程觀和數學實驗的課程論的地位研究[J].中國教育技術裝備，2015，23（21）：86-92.

[4]許秋峰.數學實驗教學的探索和思考[J].中學數學，2018，18（07）：155-164.

[5]莫高芹.在數學實驗教學中要充分發揮學具的功能[J].數學教學通訊，2019，23（01）：74-79.