高中數學教學中數學實驗的探索與思考

邱杰

摘要：高中生數學核心素養的提升離不開數學實驗。高中數學實驗課程的開設與普及必將更新中學數學教師的教育觀念，有力推動素質教育的實施，有助于培養學生運用知識解決問題的能力。教師要充分發揮數學實驗工具的優勢，引導學生更加有條理地進行知識內容的探索，讓學生在生動的知識展示的基礎上，形成正確的探索意識和探索思路。基于此，本文主要分析了高中數學教學中數學實驗。

關鍵詞：核心素養 高中數學 數學實驗

引言

數學實驗不僅是一門理論性的課程，同時也是一門實踐性的課程。數學實驗教學是近年來最受歡迎的一種新型教學模式，其完全突破了傳統教學的限制，真正實現創新教學，促進學生數學思維的提升。在高中數學教學中，教師要設計靈動的課堂實驗機制，讓學生在“做中玩”，在“玩中思”，在“思中做”。

1當前高中數學實驗教學存在的問題

1.1數學實驗價值無法體現

2010年以來，全國各地建設了大量高中數學實驗室，但是絕大多數數學實驗室并沒有發揮它應有的功能與作用。數學實驗教學既沒有進入日常的數學課堂教學，也沒有成為教師教數學與學生學數學最常用的平臺，其價值沒有得到應有的體現。

1.2教師忽視數學實驗的功能

部分高中數學教師習慣用最熟悉的“粉筆+黑板”的方式進行教學，他們眼中的教育技術變革并沒有為數學教學帶來新的改變，因此他們的教學仍然是抽象的、枯燥的、難學的。因此也無法認識到數學實驗教學對喚醒學生已有認知能力、積累活動經驗、領悟知識本質等具有的巨大作用[1]。

2高中數學教學中數學實驗的探索

2.1搭建實驗交流平臺

人工智能的發展實現了優質教學資源的共享，慕課、“金課”、一體化教學形式的出現為數學實驗教學開啟了新的視角。數學實驗教學要獲得新的突破與發展，就應搭建良好的交流平臺。首先，應搞好校園網絡建設。教師通過學校的網絡教學平臺引入教學資源并充分利用，進行線上輔導、答疑、討論等活動;學生組建興趣小組針對共享內容進行線上交流。其次，應適當地開展數學實驗教學研討活動，通過競賽課、觀摩課、培訓課等形式為教師搭建交流平臺。重點培養有意愿投入數學實驗教學研究的教師，將他們在教學實踐中獲得的研究成果通過課題、論文、觀摩課、競賽課等形式展示出來，以點帶面，從而吸引更多的優秀教師進行實踐創新，推動數學實驗教學更快的發展。

2.2充分融合高中數學教材

高中數學實驗教學活動也無法脫離教材而單獨存在，我們的教學活動開展一定要以教材為依據，以高考考查方向和學生能力培養為教學活動開展原則，以培養學生數學思維、形成整體學習體系為目標，在牢固掌握基礎知識的基礎上，運用數學實驗進行定理推理、信息歸納、規則驗證，加深對數學知識的理解與掌握。首先教師要對教材的結構、重難點有所了解，然后以教材知識為出發點，按照由易到難的順序進行實驗課程設計，教學中就可以將教材所用的例題進行實驗展示，教材內容都是諸多教育工作者共同挑選的具有典型意義的題目，對此加以充分利用，再配合適當的引導及輔助，就能在傳統教學模式的基礎上獲得更大的收益，加快教育理念和方式改革進程。

2.3注重數學定理推導過程

開展高中數學實驗，首先我們來了解下什么是數學實驗，數學實驗是一種對教學的新設想的初步嘗試，目的是為了增強學生的數學建模能力，促進學生的數學思維形成，依托網絡信息工具，運用特有的數學建模App進行數學圖形、數學定理、圖形演變過程等的演示，將抽象的數學語言和公式轉變為具體圖形和形成過程，將圖形之間、點與線之間等的關系形象地表示出來，從而幫助學生加深對知識的理解，為后續解決實際問題奠定基礎。而在我們高中數學的教學過程中，也要十分注重對于定理的推導過程，強化對“知其然知其所以然”的教學思維理解，落實教育部改革要求，不斷強化新課改標準在實際教學中的應用[2]。

2.4通過問題引領數學實驗方向

問題引領的目的是用理論研究驅動數學實驗走向深入，使學生的實驗不再具有盲目性。首先，實驗教學中的問題引領與簡單的課前預習不同，它是涵蓋相關理論知識、實驗方法、操作步驟、實驗和現象的研究判斷等的一個完整的思考體系。教師在設計問題時要考慮內容的完整性，將實驗相關理論通過問題串的形式進行梳理，以便學生更扎實地掌握這些內容。其次，要考慮實驗中困難問題的處理辦法。教師可以將難題分解成若干個成梯度的小問題，引導學生通過這些小問題理解實驗中的難題。最后，要關注實驗現象的研究和判斷。教師應通過問題的設定引領學生根據所學的理論對實驗進行預判，使數學實驗在理論分析的基礎上有序展開。

2.5開展小組合作實驗

高中數學教學過程中，探究性學習和小組合作有著密切的關系。教師在教學的過程中，需要讓學生把握住數學的一些本質性的內容，利用數形結合的思想，解決在學習過程中所遇到的問題，從而保證學生學習效率和學習質量的提高。比如教師在為學生講解有關平面解析幾何這部分內容時，主要是利用代數的方法，也就是解決點的軌跡問題。在求點的軌跡問題時，教師可以讓班級中的學生分成幾個小組，并且還要告訴學生求這一類問題的基本思路和方法，從而使每個同學能夠在小組合作中更加高效地進行知識和能力的學習。教師可以向學生展示如下內容：根據已知條件建立相對應的平面直角坐標系;在軌跡上任選一點設置點的坐標，列出相關的恒等式，并且進行簡化;得出軌跡方程。在向學生展示完這部分內容之后，教師需要利用幾何畫板向學生進行演示，從而使學生能夠加深對相關知識內容的印象。

2.6拓展數學思維

高中數學實驗是培養學生數學思維的有效途徑，學生數學知識體系就是從數學實驗中衍生而來的。在數學實驗中，學生既能發展能力，又能形成全新的解題思路。從某種意義上分析，數學實驗不但提高了實踐效果，讓學生明白數學的具體作用，培養了學生的實踐能力，同時拓展了知識結構，使學生在真實的實驗中學到創新的研究方法，從而培養學生的探究及創造能力。學生經過實驗受到啟發后，很快能總結出圓周角的性質，極大地提高學習效率[3]。

結束語

綜上所述，數學實驗是近年來最受教師青睞與學生喜愛的一種新穎的教學方式，它是集認知活動與學生觀察、思考、操作于一體的教學實踐，能讓學生在動手實踐的過程中會學、會用、會做，進而提升其綜合數學素養，培養其數學思維，真正達到學、思、創共存的目的。

參考文獻：

[1]高根.數學實驗在高中數學探究教學中的應用研究[J].內蒙古教育，2017（16）：113-114.

[2]龔雪霜.數學實驗在高中數學探究教學中的應用研究[D].重慶：重慶師范大學，2016.

[3]翟斌.數學實驗，讓數學課堂更精彩[J].初中生世界，2018（48）：42-44.