趙敬文

摘要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)運(yùn)用于高中數(shù)學(xué)課程中，主要是借助一些與教材相符合的道具和軟件來推動學(xué)生開展實(shí)踐探究，從而找到新的學(xué)習(xí)方式。本文討論了高中數(shù)學(xué)課程運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐與理論研究。

關(guān)鍵詞：高中數(shù)學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；理論與實(shí)踐；探索應(yīng)用

中圖分類號：G633.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1992-7711（2021）24-0092

根據(jù)現(xiàn)階段高中數(shù)學(xué)課程的教學(xué)情況來分析，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)是必要的、可實(shí)施的。這種具備實(shí)踐性的教學(xué)方法可以輔助傳統(tǒng)教學(xué)，用新穎的教學(xué)方式來吸引學(xué)生對數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣，為學(xué)生真正了解數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)提供幫助。教師需要在運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，合理設(shè)計教學(xué)流程，注重培養(yǎng)高中學(xué)生養(yǎng)成主動探索理論知識的習(xí)慣，充分激發(fā)學(xué)生在數(shù)學(xué)方面的潛能。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)運(yùn)用在高中數(shù)學(xué)課程中的作用

數(shù)學(xué)這門理論性復(fù)雜的學(xué)科在學(xué)生眼中是抽象且枯燥的。由于數(shù)學(xué)本身就具有十分抽象的特征，所以在很多數(shù)學(xué)知識方面，學(xué)生無法通透理解，特別是在初次接觸高中數(shù)學(xué)時，學(xué)生很難過渡到這種復(fù)雜的學(xué)習(xí)模式中。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用能夠使學(xué)生在面對數(shù)學(xué)難點(diǎn)知識時，可以通過親身體驗(yàn)和實(shí)踐等方式來研究新知識，并將這種學(xué)習(xí)流程當(dāng)作學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方法。教師讓學(xué)生通過這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)來觀察與分析數(shù)學(xué)知識，從而得出結(jié)果，可以讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)之間的規(guī)律，了解內(nèi)在的知識本質(zhì)，從而加深知識印象，也可以逐漸消除自身對高中數(shù)學(xué)所產(chǎn)生的恐懼和退縮心理。

二、高中數(shù)學(xué)中常見的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)類型

分析目前高中數(shù)學(xué)教材我們可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)主要有四種類型。一是現(xiàn)代數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)主要是借助計算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)，設(shè)計數(shù)學(xué)模型，引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)活動。二是數(shù)學(xué)思想實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)常用于特定的數(shù)學(xué)問題探究，教師會根據(jù)數(shù)學(xué)問題創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，學(xué)生則在情境中對數(shù)學(xué)規(guī)律、現(xiàn)象進(jìn)行探究分析。三是探究性數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)問題進(jìn)行分析，開展一系列的觀察活動和實(shí)驗(yàn)活動，學(xué)會歸納總結(jié)一般性規(guī)律并進(jìn)行驗(yàn)證。四是驗(yàn)證式數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)是借助數(shù)學(xué)教學(xué)工具，對已知的數(shù)學(xué)規(guī)律和定理進(jìn)行驗(yàn)證。

三、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中的應(yīng)用策略

1.完善數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

在高中探究教學(xué)中有效開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動的第一步是完善基礎(chǔ)設(shè)施，因此學(xué)校必須重視數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，投入充足的資金。例如，學(xué)校可以設(shè)立專項(xiàng)資金作為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)備的建設(shè)基金，根據(jù)課程實(shí)際配置對應(yīng)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如幾何畫板等。學(xué)校條件良好的還可設(shè)置專門的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教室，以供學(xué)生開展相應(yīng)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。

2.對教師開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培訓(xùn)

在高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中有效開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅需要完善基礎(chǔ)設(shè)施，還需要對教師開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相關(guān)培訓(xùn)，強(qiáng)化教師的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，更有效地開展教學(xué)活動。學(xué)?？蓮膬煞矫鎸處熼_展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培訓(xùn)：（1）開設(shè)教師數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培訓(xùn)班，定期組織數(shù)學(xué)教師進(jìn)行培訓(xùn)，同時校方對教師必須嚴(yán)格要求，定期入班檢查教師數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展情況，觀察教師教學(xué)方面的薄弱點(diǎn)，進(jìn)一步展開針對性培訓(xùn)；（2）學(xué)校可以建立數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價機(jī)制和鼓勵機(jī)制，將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)劃入教師日常教學(xué)中，并將其納入教學(xué)績效考核范圍內(nèi)，提升教師的積極性及其數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。

3.運(yùn)用計算機(jī)轉(zhuǎn)變數(shù)學(xué)知識的展現(xiàn)形態(tài)

高中數(shù)學(xué)知識可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)來開展，教師可以將抽象函數(shù)和幾何圖形等數(shù)學(xué)問題進(jìn)行解析，將教材中存在的數(shù)學(xué)概念從實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)出來，從而使學(xué)生更好地理解理論性數(shù)學(xué)語言。比如，在“區(qū)別概率和頻率”這部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以利用擬合效果作為函數(shù)模型應(yīng)用的依據(jù)，使學(xué)生通過實(shí)踐來區(qū)分頻率和概率。高中學(xué)生經(jīng)過長時間的學(xué)習(xí)，自身在計算機(jī)的應(yīng)用上已經(jīng)具備一定能力，教師可以充分利用學(xué)生所具備的這種能力來開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。比如，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用計算機(jī)來完成“空間幾何體的直觀圖和三視圖”的實(shí)踐探索，通過操作電腦來構(gòu)建直觀圖和三視圖的模擬圖形，方便學(xué)生從各個角度進(jìn)行直接觀察，這樣的方式會比學(xué)生通過想象和手繪方式更加有效，也可以使學(xué)生感到高中數(shù)學(xué)所具備的新鮮感，教師就需要將學(xué)生這種感受持續(xù)保留。運(yùn)用計算機(jī)來開展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，既可以為學(xué)生提供知識實(shí)踐和探索的機(jī)會，還可以提升學(xué)生在計算機(jī)程序操作方面的能力提升。

4.運(yùn)用幾何畫板來開展實(shí)踐探索教學(xué)活動

在高中階段運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以有效地提升學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)科的興趣，使得學(xué)生能夠理解到深層度的數(shù)學(xué)知識，用實(shí)驗(yàn)來引發(fā)學(xué)生探索數(shù)學(xué)知識的能力，將學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)科上的創(chuàng)造熱情激發(fā)出來。教師應(yīng)當(dāng)考慮到高中學(xué)生所具備的個性特點(diǎn)，以此來作為選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的依據(jù)，可以運(yùn)用交互性比較良好的幾何畫板等多媒體軟件來輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，更加符合學(xué)生近階段的發(fā)展情況。比如，在“三角函數(shù)的性質(zhì)和圖象”的教學(xué)中，教師可以運(yùn)用幾何畫板來繪制出函數(shù)圖象來開展實(shí)踐活動，為學(xué)生示范如何操作這種教學(xué)軟件，利用圖象來了解三角函數(shù)的性質(zhì)，教師在引領(lǐng)學(xué)生探究三角函數(shù)的性質(zhì)之后，需要利用計算機(jī)的優(yōu)勢來驗(yàn)證學(xué)生探究結(jié)果是否正確。

在高中數(shù)學(xué)學(xué)科中，運(yùn)用這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，教師能夠在這一過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生的實(shí)踐和操作能力是否突出，從而進(jìn)一步開展針對性教學(xué)。學(xué)生在研究問題的途中會逐漸提升自身的學(xué)習(xí)熱情，將被動學(xué)習(xí)變作主動研究性的學(xué)習(xí)，通過有效的互動交流來體會有趣的數(shù)學(xué)知識。教師還應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展依據(jù)，以學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)情況作為主要出發(fā)點(diǎn)，使學(xué)生能夠經(jīng)過教師的適當(dāng)指導(dǎo)來順利完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，真正發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。

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（作者單位：安徽省涇縣中學(xué)242500）