贯彻新课程标准 重视数学实验教学

宁丽艳

数学实验的概念可以界定为:为获得某种数学理论,检验某个数学猜想,解决某类问题,实验者运用一定的物质手段,在数学思维活动的参与下,在特定的实验环境下进行的探索、研究活动。

现代数学实验主要是以计算机数学软件的应用为平台,结合数学模型,模拟实验环境进行教学的新型教学模式。整个实验过程中强调学生的实践与活动,学生可以采用不同的实验程序,设计不同的实验步骤。现代数学实验更能充分发挥学生的主体作用,更有利于培养学生的创新精神和发现问题的能力。

重视数学实验数学的原因

《普通高中数学课程标准(实验)》的基本理念中明确指出:学生的数学学习活动不应只限于接受、记忆、模仿和练习,高中数学课程还应倡导自主探索、动手实践、合作交流等数学学习方式。同时,高中数学课程设立“数学探究”“数学建模”等学习活动,力求通过不同形式的自主学习、探究活动,让学生体验数学发现和创造的历程,发展学生创新意识。另外,现代信息技术的广泛应用正在对数学课程内容、数学教学、数学学习等方面产生深刻的影响。高中课程应提倡实现信息技术与课程内容的有机整合,尽可能使用科学型计算器、各种数学教育技术平台,加强数学教学与信息技术的结合,鼓励学生运用计算器、计算机等进行探索和发现。合理运用数学实验教学,恰恰能很好地贯彻高中数学新课程标准的基本理念。

数学实验的目的

把数学的学术形态转化为学生易于接受的直观形态数学概念的抽象性通常都有某种“直观”的想法为背景。作为教师,就应该通过实验,使这种“直观”的背景显现出来,帮助学生抓住其本质,了解它的变形和发展及与其他问题的联系。对于教学中的一些疑难点,教师借助于一定的实验手段,就能调动学生思维的积极性,从而达到预定的教学目标。通过实验,学生获得深刻的感性认识,然后教师通过对实验分析、概括、推理、判断,使学生的认识上升到一种理性的高度。

充分利用学校资源,培养学生学习数学的兴趣在网络教室中上数学实验课,学生在教师实验方案的引导下或在自行设计的实验方案中,自主实验研究的天地更为广阔,机会和时间更多,兴趣更浓,参与程度更高,小组协商学习真正成为可能,培养“研究性学习能力”“合作意识”。

促进学生逐步形成和发展数学应用意识,提高实践能力通过实验教学,教师为学生创设一种实验环境,使学生亲自体验到思维加工的过程,强化“解决问题”的能力,激励学生多把数学知识应用于生活。

规范数学试验的步骤

数学试验教学可以创设一种“问题——实验——交流猜想——验证”的新模式。数学实验教学模式的基本思路是:从问题情境(实际问题或数学问题)出发,学生在教师的指导下,设计研究步骤,在计算机(器)上进行探索性实验,发现规律、提出猜想、进行证明或验证。

问题问题情境的创设要精心设计,要有助于唤起学生的积极思维。在数学教学中,创设合适的问题情境,应注意以下几个方面:1)合理运用文字与动画组合,问题情境呈现清晰、准确,这是最基本的要求;2)具有可操作性,便于学生观察、思考,从问题情境中发现规律,提出猜想,进行探索、研究;3)有一定的探索性问题,难度要适中,能产生悬念,有利于激发学生去思考。

实验这是这种教学模式的主体部分和核心环节。教师根据具体情况组织适当的活动和实验;数学活动形式可根据具体情况而定,最好是以2～4人为一组的小组形式进行,也可以是个人探索,或全班进行。这里教师的主导作用仍然是必要的,教师给学生提出实验要求,学生按照教师的要求,在计算机(器)上完成相应的实验,搜集、整理研究问题的相关数据,进行分析、研究,对实验的结果作出清楚的描述。

交流与猜想这是开展数学实验必不可少的环节,也是培养合作精神、进行数学归纳的重要环节。让学生积极主动地参与到数学实验活动中去,对知识的掌握,思维能力的发展,学业成绩的提高以及学习兴趣、态度、意志品质都具有积极的意义。实验交流和猜想常常相互交融在一起,有时甚至是先提出猜想,再通过实验验证。提出猜想是数学实验过程中的重要环节,是实验的高潮阶段;根据实验观察到的现象进行数据分析,寻找规律,通过合情推理、直觉猜想,得到结论,是数学实验的教学目标实现程度的体现,是实验能否成功的关键环节。在学生积极参与小组或全班的数学交流和讨论的过程中,通过发言、提问和总结等多种机会培养学生数学思维的条理性,鼓励学生把自己的数学思维活动进行整理,明确表达出来。

验证与数学化通过数学实验的分析和学生自主探索活动,使学生逐步理解数学概念、结论形成的过程,体会蕴含其中的数学思想方法。

关于数学实验教学的思考

实验教学是让学生通过自己动手操作,进行实验探究、交流猜想、验证等思维活动,最后获得概念、理解或解决问题的一种教学过程。在这个过程中,教师通过提问引导和启发学生学习研究数学问题的方法。在数学实验教学中,教师仍然处于主(要引)导的地位,而学生则处于主动学习的地位。

(作者单位:河北省乐亭县汀流河高级中学)