蔣武生　張風沙

【摘要】從數(shù)學實驗教學的理論出發(fā)，根據(jù)高職學生的現(xiàn)狀，以及高職教育重職業(yè)技能的特點，提出以數(shù)學實驗教學改善當前高職數(shù)學教育的現(xiàn)狀，并案例說明。

【關鍵詞】高職 數(shù)學實驗 教學

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）13-0165-01

一、數(shù)學實驗教學研究

美國的中學里有專門的數(shù)學實驗室，英國的中學教材中也有許多數(shù)學實驗材料， 這說明發(fā)達國家數(shù)學教學中比較重視數(shù)學實驗。而我國在推進素質教育的今天， 數(shù)學實驗在學生的學習中也有著一種無可替代的作用， 但對其重視程度卻不夠， 這應引起廣大教師和學生的關注。[1]

早在1997年，教育部在高等數(shù)學教學改革研討會上，要求各級各類高等院校增加數(shù)學實驗課程，體現(xiàn)了開展數(shù)學實驗教學的重要性和迫切性。1998 年教育部在《普通高校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹》更加明確了數(shù)學實驗在數(shù)學類專業(yè)課程中的重要地位[2]。

可是目前我國高校中，數(shù)學實驗的開展依然緩慢。特別是在廣大高職教學中，近乎沒有。

數(shù)學實驗的定義可以界定為：為獲得某種數(shù)學理論、檢驗某類問題，實驗者運用一定的物質手段，在數(shù)學思維活動的參與下，在特定的實驗環(huán)境下進行的探索、研究活動[3]。

數(shù)學實驗教學的特點是以問題為載體，借助于計算機數(shù)學軟件的強大功能，在教師的精心指導下，學生自主探究解決問題，在失敗和成功的體驗中獲得數(shù)學經驗，提高數(shù)學素質。數(shù)學實驗教學模式是指在數(shù)學實驗教學中所遵循的數(shù)學教學活動結構框架和活動程序?，F(xiàn)階段數(shù)學實驗教學中所采用的教學模式有兩種，即以實物模型操作演示的數(shù)學實驗教學模式和以計算機模擬的數(shù)學實驗模式。高職院校數(shù)學實驗教學模式主要是指后者，其教學模式主要包括創(chuàng)設問題情境；動手實驗操作；提出問題猜想；通過實驗驗證猜想；問題討論與交流等幾個環(huán)節(jié)。

二、高職學生現(xiàn)狀分析

作者從事高職數(shù)學教育近十年，從任教實際經歷來看，現(xiàn)在高職學生的數(shù)學素質不容樂觀。主要存在以下幾個特點：

1.數(shù)學基礎相對薄弱

從高考成績來看，大部分同學數(shù)學均在60分以下，部分五年一貫制的學生，高中數(shù)學的系統(tǒng)教育都未能完成，知識基礎相對薄弱。

2.對數(shù)學課程不夠重視

數(shù)學理論教學對高職在校生日后繼續(xù)深造、參與生產實踐、乃至開展科學研究都至關重要。而大部分學生認為重技能輕理論，對于數(shù)學不夠重視。

3.教學內容多，難度大，學生較難適應

中學階段的數(shù)學教學內容相對較為單一、進度相對較慢，而教師在講授完某塊內容之后，一般要求學生隨堂練習，通過舉一反三，把問題消滅在萌芽狀態(tài)，使學生大都能迅速掌握所學內容。而在高職院校的數(shù)學學習過程中，課堂講授容量加大，內容明顯增多，加上高職數(shù)學本身較為抽象、學時較少的特點，教師的授課方式受到較大限制。而且課后師生、同學之間的學習交流較少，師生互動缺乏，與中學數(shù)學學習形成較大反差，學生一時很難適應，造成了學生對數(shù)學課、對數(shù)學學習本身越來越被動、冷漠、反感。

4.學習方法不當，學習效率低下

我們經常會聽到學生這樣抱怨：“公式、法則我可都背過了呀，為什么還不會做題？”這些就是因為學生沒有很好學會數(shù)學學習方法，導致學習效率低下。

5.心理承受能力低

他們認為自己從來就沒把數(shù)學學好過，有同學甚至覺得“自己根本就不是塊學數(shù)學的料”，很多學生從初中起，數(shù)學就未曾幾個。這些學生從心理上就先敗下陣來，一旦稍微遇到點困難就輕言放棄，從而波及到學習數(shù)學的積極性，直接影響了學習效果。

三、高職數(shù)學教育的目的

具體到高職數(shù)學教育中，當前高職數(shù)學教育主要為了滿足以下幾個目的：

1.數(shù)學是后續(xù)專業(yè)課必不可少的基礎，必須培養(yǎng)學生運用數(shù)學的意識和運用數(shù)學解決問題的基本技能。

2.高職教育是培養(yǎng)高技能實用型人才，要求數(shù)學內容能夠與專業(yè)培養(yǎng)目標相適應。

3.高職教育是以應用能力為本位的一種教育模式，要求數(shù)學知識在生活中的實際運用，這就要求在教學中突出數(shù)學工具的實用，教學過程中要突出應用案例。

4.高職教育不同專業(yè)對于數(shù)學能力的要求是明顯不同的，因而不同專業(yè)在課程內容的選取和深度的選擇上要有明顯區(qū)別。

四、案例分析

函數(shù)的極限和導數(shù)是微積分的開始部分也是重要的基礎，在學習的過程中很難理解，這個時候通過實驗使學生更透徹地理解概念的含義，在學生掌握MATLAB的基本操作后，熟練地利用MATLAB的繪圖函MATLAB在高職基礎數(shù)學教學中的應用研究數(shù)，學會利用圖形的可視化把抽象化的概念直觀化，使學生加深對概念的理解，同時學會調用求函數(shù)的極限和函數(shù)的導數(shù)的命令，使之在具體的計算過程中如果碰到較復雜的求極限和函數(shù)的求導可以利用軟件來解決，從而克服數(shù)學上的難題。

比如在實際教學過程中，很多教師對于的證明都是略過不講的，以學生的基礎很難掌握，只要求學生死記硬背，然后使用。而在實際教學中我們可以使用MATLAB的可視化功能讓學生接受，加強記憶，并熟練使用。

根據(jù)MATLAB，我們可以做出圖像，這個時候我們可以提出猜想，當N接近30時，，然后讓學生繼續(xù)使用MATLAB工具，自己作出當n接近100時，以及接近1000時的圖像，讓學生印象深刻。

根據(jù)教學反饋情況來看，實驗教學后學生在數(shù)學學習態(tài)度、對問題探究的興趣，參與學習的程度，課堂發(fā)言的積極，聽課注意力集中程度，同學之間的合作與交流，分析、解決問題的能力等方面都有顯著提高。可見數(shù)學實驗教學調動了學生的數(shù)學學習積極性，提高了分析問題和解決問題能力，同時也提高了學生的計算機應用水平。

參考文獻：

[1]黃新生.數(shù)學教學應重視數(shù)學實驗[J]教育探索2004.9

[2]李慧.高中數(shù)學實驗教學探索[D]2014

[3]曹一鳴.《數(shù)學實驗教學模式探究》[J]課程·教材·教法2003.1