浅谈新课改下高中数学实验教学的意义

朱小英

【摘 要】现代信息技术的广泛应用也正对数学课程内容、数学教学、数学学习等方面产生深刻的影响。在这种课程改革背景下，高中数学应提倡信息技术与课程内容的有机整合，适时有效地使用计算机、ti图形计算器、各种数学软件平台等进行探索和发现数学，而实现这一理念的有效方式是开展数学实验教学。

【关键词】高中数学；实验教学；现实意义

一、数学实验教学能有效促进学生的数学理解，从而促进有效教学

数学实验教学，可以超越传统数学语言的表达形式，帮助学生建立直观模型，加深学生对数学的体验，有利于观察和发现数学现象的本质，形成良好的知识结构。过去由于结论的抽象程度高、推理复杂，学生在心理上对新知识的接受有障碍，新知识不能很好的内化到学生已有的认知结构中去，现在学生通过实验来验证，使知识具体化，可增加学生对新知识的理解。例如数学实验可以将传统方法中描绘静态离散的点进化成描述动态变化的函数图象的生成过程，如果说传统作图法由于受研究工具的限制只能动态过程静态捕捉，那么在数学实验模式中，借助电脑，我们可以让函数关系中自变量x与因变量y之间的动态依存关系原汁原味动态地表现出来。总而言之，数学实验通过学生的操作、实验或试验，使学生从原有的知识中自然“生长”出新的知识，这一知识的生长过程是一种主动的探索过程，不仅使新知识找到了牢固的附着点，而且使认知结构在探索中得到发展。

二、数学实验教学能培养学生的非逻辑思维能力

在数学实验过程中，不仅可以使学生掌握相关的数学知识，而且可以提高学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。学生在数学实验中，通过自己动手实验，充分尝试，并通过各种途径去思考、探索，这样所获得的知识比起单靠教师讲解所获得的要深刻得多；学生通过对知识的形成过程，对问题的观察、发现、解决、引申、变化等过程的模拟和实验，在深刻理解知识、把握逻辑演绎证明的本质的同时，观察能力、探索能力、创造能力、实际操作能力等都得到相应的发展。相比较传统教学形式而言，数学实验教学对培养学生非逻辑思维能力的作用是不言而喻的，这也完全符合现代数学教育以学生发展为主体目标的教育观念。一些数学教育家很早就提出，让学生动手“做数学”，要在数学教学中引入数学活动，应当给学生以“数学的发现”的教育，要让学生除了演绎推理之外，还会运用归纳推理，“合理推理”等思维方法，体验完整的数学创造过程，即观察，抽象，归纳，概括，猜想，到分析和论证的全过程。数学实验正是这种理想的数学教育形式。

三、数学实验教学能提高学生的数学学习能力，促进学习方式的转变

在传统的数学教学中，学生的学习没有经验的支持，只是被动的接受老师传授的知识，只是一味的死记硬背公式和定理，只是大量地演算习题，很少有参与知识的形成过程，更没有知识的发现过程与创造过程，这样的学习方式是很难真正理解数学的。而数学实验是学生根据教师布置的某些内容，选定要学习或要解决的问题，用适当的数学实验软件编程实验。获得对发现数学结论重要的数据（数值，图像等），从而发现或猜想数学结论，再加以严格的理论证明，是学生亲自动手做数学，尝试数学的再创造。可见，数学实验教学改变了传统教学中学生从老师那里被动的接受的事实，给学生提供了更多的动手机会，学生以研究者的身份进行学习，突出学生的主体地位，使学生由“听数学”转为“做数学”，由过去被动接受转为主动参与，由以前做书本中的习题变为做自己设计问题，由被动地学习变为主动地发现探索式学习。

四、数学实验教学能有效提高学生的数学学习信念

我们认为，讲授式教学设计得再好，也很难适合各种不同层次的学生的不同需求，而数学实验是一种活动化教学，它能满足不同学生的需求，使不同学生在各自的能力基础上都得到较充分的发展。在一定的问题背景下，学生自己动手实验，观察、比较、归纳，亲身经历了数学建构过程，所有的新知识，通过自身的“再创造”，纳入到自己的认知结构中，成为有效而能发展的知识，彻底改变了以讲授“现成结果”为主，以“灌输”为特征的传统的数学教学模式，真正体现了教师为主导，学生为主体的教学原则。数学实验教学在帮助学生对数学概念进行必要的意义建构的同时，恰能起到激励学生积极的主观学习意愿，实际上学生在数学实验课堂上自始至终保持着浓厚的学习和研究的兴趣，不再把学习数学看成负担，增强了学好数学的信心，享受着学习数学的乐趣。

总之，数学实验虽然不是严密的论证，但它使学生在实验中探索，在操作、观察、讨论、交流、归纳、猜想、分析和整理的过程中，理解数学问题的提出、数学概念的形成、数学结论的获得与验证以及数学知识的应用，对形成参与实践、自主探究、合作交流等积极主动的学习方式创造了有利的条件。数学实验教学对培养直觉思维能力、提高观察与归纳能力、培养数学素养和数学人文价值、培养创新意识和情感的生成等都有积极的意义。

参考文献：

[1]邵光华，卞忠运.数学实验的理论研究与实践[J].课程·教材·教法，2007（3）.