淺談數學實驗在中學數學教學中的作用

周明潔

【摘要】隨著我國的教育體制和觀念的創新，在目標的浪潮下推動新一輪的素質教育，技術教育支持的高素質人才和新時期現代化的培養要求，數學實驗在課程改革和教學逐漸從幕后走向臺前，成為了數學教學改革的新方向。數學實驗教學，擴大了教學目標的范圍，增加了教學目標的深度，是一種必然性，是新課程改革精神的體現?，F在我們應該重新審視傳統的教育教學模式，積極探索各種有益的教學形式，使我們具有更高的數學教育水平和教學效果。

【關鍵詞】數學實驗 中學數學 教學 作用

數學作為一門應用廣泛的科學，在教學中必須重視數學思想方法的形成。數學實驗教學是讓學生通過自己動手操作，進行探究、發現、思考、分析、歸納等思維活動，最后獲得概念、理解或解決問題的一種教學過程。它作為新課程改革積極倡導的學習方式之一，已經越來越得到廣大教師的肯定，也越來越被學生接受和喜歡。但是觀察我國教育的現狀，情況不容樂觀，普遍存在的問題是學生缺乏探索知識地熱情和實際的動手能力。著名數學家華羅庚說過：“人們對數學產生枯燥無味神秘難懂的印象，原因之一便是脫離實際?！币虼?，如何把數學實驗教學的觀念引入我國教育教學系統的運行機制之中，即關于中學數學實驗教學的探究將是一個值得我們在較長時期內進行的重要課題。

1中學數學實驗教學的教育現狀和基本概念

中學數學實驗教學的教育現狀。傳統數學教學模式一般分為五段：復習、新課、練習、小結、作業。在傳統數學教學過程中，學生的數學活動大多表現為以歸納和演繹為特征的思維活動，簡約了數學的發現過程。傳統數學教學常常把數學過分形式化，忽視了探索重要數學知識形成過程的實踐活動，制約了學生的發展。

中學數學實驗教學的基本概念。中學數學實驗教學，即中學教師引導學生從生活經驗和已有的知識背景出發，在典型的實驗環境中或特定的條件下，借助一定的物質儀器或技術手段，自行觀察、實驗、動手實踐，通過自主探索和合作交流等方式學習、發現數學新知的教學活動。

2中學數學實驗教學的理論依據

2.1建構主義的學習觀和教學觀

建構主義認為認識不是主體對客觀實在的簡單、被動的反應，而是主體以自己已有的知識經驗為依托所進行的積極主動的建構過程。因此，在學習過程中，已有的認知結構和主體對建構過程的積極參與是非常重要的，即學生是主動的信息加工者，而不是被動的知識接受者。學生在已有知識結構的基礎上，對信息進行主動地選擇、加工和處理，不斷地同化，從而構建新的認識結構。

2.2主體教育的理論

主體教育認為人的主體性素質是現代化社會人的核心素質，在教育中應該注重培養和發展人的主體性?！皩W生既是教育的客體，又是教育的主體?！苯逃邞敒閷W生主體性的發展提供適當的環境和一切便利的條件，并在教育過程中充分調動他們學習和自我發展的積極主動性?！盎顒印笔侵黧w性的具體體現，只有在活動中，人的特征才得以形成和發展，人格的各種要素才得以產生并結合成一個整體。人的活動越豐富，人的發展就越充分、越全面；人的活動越深入，人的研究意識和創造力就越強。

3數學實驗在數學教學中的價值分析

3.1有助于提高學生的邏輯推理能力

數學實驗能夠通過創設恰當的教學情境引導學生運用已有的知識能力以及直覺思維，采用歸納類比的數學學習方法，對相關的數學問題進行合理的推測，在教師的指導下完成結論的驗證，從而逐步培養學生的邏輯思維能力。在“相交弦定理”教學中應用多媒體技術向學生直接演示相交弦的原理，在學生掌握基本原理的基礎上，以小組為單位結合直觀的動畫演示自主探索相交弦定理的證明方法，在這一過程中教師進行積極的指導，幫助學生進行實驗操作、進行大膽的猜想以及做出合理的推測。如此不僅能夠幫助學生掌握基本的數學知識，而且在探索過程中能夠培養學生的邏輯推理能力。

3.2改善學生的數學學習方式

傳統的數學學習更強調學生對數學知識的機械接受，學生的主體性被忽視，對于掌握的知識不能很好地運用。數學實驗的介入，能夠有效改變學生傳統的學習方式，數學實驗教學更強調的是學生的積極參與，通過主動的操作進行知識的獲取。教師通過組織合適的教學活動，指導學生進行積極的數學實驗，不僅能夠實現學生在教學過程中的主體地位，而且能夠活躍課堂氣氛，保證教學效率。由于在實驗教學中學生是進行積極主動的知識探索和獲取，所以學生在掌握知識之后就能夠合理地應用知識，能夠應用知識進行實際問題的解答，而不是僅僅停留在“知道知識，擁有知識”上。

3.3更好地突破教學重難點

在數學教學中融入實驗教學能夠更好地突破教學重難點，幫助學生構建起完整的知識體系。由于數學知識具有較強的抽象性，在中學階段學生的認知能力和邏輯思維能力還不是特別完善，在對許多教學問題的理解上還存在很大的疑問。借助實驗的手段，能夠更好地突破重難點，例如借助多媒體技術在講授“二次函數的圖像及性質”時，就可以通過移動鼠標實現對曲線的自由變動向學生展示不同的函數關系，從而幫助學生更好地理解和掌握相關知識。重難點突破不僅對于完成教學任務具有十分積極的意義，它也能夠填補學生知識體系的盲區，幫助學生構建更加完善的知識體系，進而提高學生的數學能力。

3.4培養學生的創新能力和綜合素質

由于數學實驗是一個教學各方共同參與的活動，既有教師的認真指導，也有生生之間的協作互助，既有知識技能的探索和獲得，也有數學思想的滲透和感染。在數學實驗教學中通過學生之間的合作能夠提高學生的合作能力，通過自主的探索能夠最大限度地激發學生的創造性和想象性，通過學生主動的實驗操作提高學生的實際動手能力?？傊?，在數學教學中介入數學實驗教學能夠為學生的創造性的發揮以及綜合素質的提高提供和拓展良好的發展空間。這同時也是新課標的積極要求。

4結論

作為中學教學的重要組成部分，數學教學面臨的新的發展機遇，如何更好地發揮數學教學對學生的數學思維、數學技能以及數學素質的教育成了當前一個熱點課題。而由于數學實驗在數學教學中具有十分積極的教學作用和優勢，因此應該在數學教學中應該更加合理地融入數學實驗，力求實現數學教學效果的最優化。

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