高中數學運用數學實驗提升核心素養的教學設計探究

張朝霞 孔利杰

（河南省漯河實驗高級中學，河南 漯河 462000）

引言：作為一名高中數學教師應懂得利用最短的時間使學生掌握更多的知識，以此來提高他們的學習效率。教師可以在課堂上利用數學實驗創設良好的教學情境，讓學生們自己去探索問題，通過親身的體驗來感受數學的魅力，帶動其綜合發展。

一、通過數學實驗，培養學生數形結合的思想

高中數學相對于小學和初中數學來說，其無論是在知識覆蓋面還是知識的延伸、發展都具有一定的復雜性。高中數學深度、廣度都有大幅度的提升，通過數學實驗幫助學生養成數形結合的好習慣是極其重要的。數學學科一般是拉開學生成績的主要學科，由于學生的學習水平不同、吸收知識的能力不同，其中部分學生在這門學科上掌握不是很好。數學學科抽象性強，教師如果采取單一的教學方式對學生進行教學，會使他們對學習失去信心，很多學生甚至對定理、公式產生了厭煩心理。所以說，通過數學實驗培養學生樹形結合的思想，可以讓更多的學生能夠高效地利用數學實驗來理解數學中的理論知識、公式、定理，以此來提高他們的學習興趣[1]。

例如，在學習人教A版必修四《平面向量的概念》時，本節課教師要帶領學生了解向量的物理實際背景，理解平面向量的一些基本概念，能正確進行平面向量的幾何表示。所以說，教師可以借助數學實驗加深他們的理解，如：可以通過視頻展示在直角坐標系中，不同方向表示的地點的位移或速度，并說明它們的方向。通過該數學模型實驗，讓學生感受向量的概念方法源于現實世界，從而激發他們學習數學的熱情。同時，教師要運用坐標系詳細地為學生展示向量是有方向又有大小的，通過實驗操作向他們解釋向量的含義以及對于向量加減乘除的規律，這對于培養學生的核心素養，具有一定的促進作用[2]。

二、通過數學實驗進行知識運用

高中數學與其他學科最大的區別在于高中數學的學習不僅要掌握材料中的數學語言，更要對數學知識進行強化運用，只有通過這樣的方式才能夠牢固地掌握數學的相關知識，才能培養學生們的數學核心素養。因此，在高中數學教學中，教師一定要做好引導工作，在學生學習數學知識的基礎上，詳細地為他們講解知識的運用途徑。

例如，在開展人教A版必修二《立體幾何初步》的教學過程中，教師要詳細的為學生介紹立體圖形的基本形態特點，讓他們對立體圖形有一定的認識，并讓他們對立體圖形的作用進行分析[3]。與此同時，為了加深學生們對知識的應用，教師可以利用本節課需要學到的立體圖形開展一個小實驗，讓他們判斷空間幾何體，通過平面展開圖將空間問題轉化為平面問題解決，以此來培養他們數形結合、轉化思想的培養。之后，教師要布置相關的應用題，檢驗他們對知識的運用。

三、通過數學實驗，把教學與現實生活相關聯

在絕大多數的教學情景下，純理論的學習往往無法調動學生參與學習的積極性，純理論的學習增加了他們對于數學專業語言學習的難度。所以說，在高中數學教學中，教師一定要通過數學實驗的方法，將數學知識與實際生活中的案例進行聯系，以實際案例來展示數學知識，并在實驗中給學生展示知識的來源、發展以及對于知識的運用情況，從而使得數學課堂變得更加的生動有趣。例如很多學生往往聽到“指數函數、冪函數、對數函數”時就感到頭疼，這是為什么呢？因為學生對這些函數的運用方法、運用技巧掌握不清晰，且在生活中很少遇到這類知識的運用場景，導致他們對函數的學習感到無趣，導致學生無法真正有效地去掌握函數的用途[4]。所以說，在學習函數的相關知識時，教師一定要將生活中與函數知識息息相關的案例給學生進行講解。通過實際案例，讓他們知道函數的用途以及函數能夠給生活帶來的改變，提高他們對于函數的掌握以及理解。

同時，在給學生講解《空間點、直線、平面之間的位置關系》時，教師可以通過數學實驗方法對這章知識點進行教學，讓學習變得更加高效，教師可以利用硬紙進行空間幾何的折疊，再利用粉筆作為空間中的點，用其他顏色的筆在紙上進行繪畫，讓學生來觀看空間直線與面的位置關系；還可以讓學生運用自己的方式理解空間點、直線、平面的關系。教師可以充分利用教室的資源，將教室作為一個整體的空間，將學生作為一個點，將四面墻作為面，以直線來直觀的觀察空間點、平面、直線三者之間的關系。通過這樣的方式，能夠讓學生深入了解空間點、直線、平面之間的位置關系，還可以進一步讓他們學會運用這方面的知識更好地理解生活案例，從而能夠提高學生對于數學知識的掌握能力，提高他們將數學知識與實際生活進行聯系的能力。

結束語

總的來說，數學實驗方法作為提高教師教學方法、教學質量的重要方法，應該得到所有教師的重視。在高中數學教學中，通過數學實驗方法可以將數學知識與實際生活進行有機結合，將數學語言難度降低，提高學生們的邏輯思維以及運用圖形的能力，這對于提高學生的數學核心素養具有促進作用。