数学实验在中职数学教学中的应用

张永海

[摘要]数学实验可以在中职数学教学的过程中，以实验为载体，展示数学的探索发现的过程，通过学生亲身经历这个过程，从中发现、体验、理解、运用数学，培养学生的创造精神和实践探索的能力。本文作者在查阅大量资料的基础上，结合自己的教学实践阐述了中等职业学校数学课堂教学的现状，分析了数学实验在中职数学课堂教学的应用。

[关键词]数学实验；中职数学；课堂教学

随着“知识经济”时代的到来，社会经济结构面临重大调整，全球经济一体化对人力资源提出了新的挑战。传统的数学教学方法和考试制度已严重束缚了中职学生的发展，中职数学在改革道路上步履维艰，已面临着一种可能被边缘化的困境。在当前以就业为导向的职业教育改革大背景下，中职数学教学要抓住契机，打破传统的教学模式，学会运用先进的技术改进教学方法，真正做到以“教师为主导，学生为主体”，让知识传授和能力培养相结合，实现真正意义上的中职数学职业化。

一、中等职业学校数学课堂教学现状

（一）学生实际情况

由于学生基础知识薄弱，对于常用公式、性质、定理记不住，以致做题时无从下手。大部分学生对于学习数学没有兴趣，觉得枯燥乏味，缺乏得当的学习方法，导致数学成绩较差，所以选择职教是迫于无奈。

（二）学生认识角度

对于中职学校的学生来说，他们对数学学习失去信心，再加上不良的学习习惯，致使中职数学课堂教学组织困难，上课睡觉、玩手机、聊天的情况比比皆是。由于中职学生没有升学压力，对数学课不像普通中学那样重视，不少学生上课态度不端正，精神涣散；课后作业抄袭严重，遇到不会的题目不动脑筋思考；考试作弊现象突出。

（三）教师角度

教师在课堂是起到主导作用，但他们的情绪也直接受学生的上课状态影响，学生上课不积极，对于教师来说缺乏互动，因此许多教师照本宣科，较少深入讲解，应付差事。教师的讲解枯燥，学生学习起来就更提不起劲头，如此形成了恶性循环。

二、数学实验的界定

一般认为，所谓数学实验，是指为了获得某种数学理论、验证某个数学猜想、解决某类数学问题，实验者运用一定的物质手段在数学思维活动的参与下，在典型的实验环境中或特定的实验条件下，所进行的一种数学探索活动。根据实验手段的不同及产生的先后顺序可将数学实验分成两大类：简单的数学实验和技术型数学实验。所谓简单的数学实验是指用手工的方法，利用实物模型或数学教具进行实验，用于辅助基础教学活动，通过实验使学生在直观感受上获得理解上的支持；所谓技术型数学实验是指以计算机数学应用软件为平台，模拟实验环境，结合数学模型进行教学辅助活动的新型教学方法。

三、数学实验在中职数学课堂中的作用

（一）调动学生参与教学过程

教学活动如果没有学生的参与，将是无效的，起码是低效的。让学生动手操作，针对某一类问题多次反复地观察研究，鼓励他们去猜测可能的结果，然后通过相互讨论发现问题的共性与本质，形成一般性结论，达到领会掌握知识的目的。这一过程体现了数学知识形成的基本过程。例如，传统的方法把“所有联接两点的线中线段最短”的公理仅作一个简单说明，然后让学生运用。对于刚学几何的学生来说，很难让他们口服心服。如果利用几何画板的实时数量显示功能，可做出图形，在屏幕上显示它们的大小数值，让学生自己去拖动其中的某些点，显示的数值会跟着点的移动而变化，从而发现两点间线段最短这一规律。学生经过自己的操作，从动态的演示中去观察、归纳并及时验证，能加深体会。与教师“讲数学”、学生“听数学”相比，这种“做数学”的方法可以大大提高学生的兴奋和专注程度。

（二）帮助学生更好地理解数学

在数学教育界内被最广泛接受的一个观点是：学生应该理解数学。在数学教育学中，很多研究措施和目标都是基于是推行理解的学习。但是，在很多情况下，直观的数学模型不易建立，导致理解数学的困难。而数学实验则可从某些方面帮助学生克服这种困难，直观地理解数学。

（三）直观操作实验

在中职数学教学中进行直观实验教学，让学生参与到活动之中，有利建立数学模型，加深学生对数学概念、定理的本质属性理解。例如“椭圆”一节中，对于椭圆概念的引出，教师可在课前准备好教具，一块木板、一根一定长度的线绳、两枚钉子和一只铅笔，课上将绳子两端用钉子固定在木板上，并使绳长大于两枚钉子间的长度，然后请学生上前亲手体会，当绳子拉近时，铅笔在木板上画出的图形得到的就是椭圆。这样使得学生对于椭圆的概念从直观转化的抽象，印象深刻，便于记忆。

（四）数学信息化实验

数学信息化教学实验是将信息化技术与数学课程教学整合，使学生使用更丰富的教学手段得到知识。在中职数学教学中，学生最讨厌的是作图，最容易出错的是复杂的计算，引入信息化教学软件，借助拥有强大功能的操作软件，可以帮助学生进行复杂的画图、计算，降低课程学习难度，突破教学难点，提高课堂教学效率和效果。例如在讲解“三角函数”一章，书后就介绍了一些方便计算的计算机软件，便于学生操作。

（五）生活實验

数学家华罗庚曾经说过：宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之变，日用之繁，无处不用数学。这是对数学与生活关系的精彩描述。在中职数学课堂教学中开展数学生活实验，把数学知识和学生的生活实际连结起来，可以使学生感受到数学在生活中的魅力，从而激发他们的学习，增强他们学习数学的自信心。例如，在教学“数列在实际生活中的应用”时，针对当前各银行推出的分期付款服务，可以设计如下实验：将学生进行分组，让学生利用课余时间了解各银行和大型商场对相关产品的售价及分期付款方式，记录不同付款方案的期限和计息利率。上课时指导学生利用调查的结果进行数据分析，并根据个人的实际情况选择最优分期付款方式。通过这样的生活实践活动，充分调动学生学习数学的积极性、主动性，让学生通过实践体会数学在生活中的应用，提高他们的学习兴趣。

四、结束语

数学实验是一门新的课程，新课程体现了新的教学思想，这就要求教师既要有较高的学术水平，又要有较强的专业实践能力。教师对数学要从各种角度进行理解与反思。不但要讲清楚数学的本质，还要弄清楚其直观意义及变化与应用。同时，精通现代化技术，教师才能

设计出直观的数学实验，才能提出针对性强的问题，引导学生积极参与教学过程，动手操作，总结规律，收到学以致用的效果。