数学实验与数学素质的培养

江苏省常州幼儿师范学校 顾 静

数学素质是学生数学知识和能力的综合体现，随着科学技术的不断发展以及计算机的普及和应用，培养学生的数学素质越来越受到人们的关注，成为学校教育的一个重要内容和目标。中职学校应积极转变自己的人才教育观念，开设数学实验课程，加强对学生数学素质的培养，不断提升学生的创新意识和应用能力，培养更多与时代发展相适应的高科技人才。

一、数学实验课程

数学实验是借助数学软件，结合所学的数学知识解决实际问题的一门实践课，是计算机技术和数学、软件引入教学后出现的新事物。数学实验的目的是提高学生学习数学的积极性，提高学生对数学的应用意识并培养学生用所学的数学知识和计算机技术去认识问题及解决实际问题的能力。不同于传统的数学学习方式，它强调以学生动手为主的数学学习方式。

在数学实验中，由于计算机的引入和数学软件包的应用，为数学的思想与方法注入了更多、更广泛的内容，使学生摆脱了繁重、乏味的数学演算和数值计算，促进了数学同其他学科之间的结合，从而使学生有时间去做更多的创造性工作。

二、数学实验实施的背景

1.计算机的应用与发展

计算机的普及、应用以及发展是数学实验课程得以正常实施的前提和基础，随着社会信息技术以及计算机技术的不断发展，信息时代逐渐到来，计算机在人们的日常生活以及社会生产中扮演着重要的角色，对于人们的生活观念和方式产生了重要影响。计算机技术的迅猛发展，对人们的思维方式也产生了重要影响，不仅促进了现代教育技术的产生和发展，同时也对我国传统数学课程的教育内容、教育方法以及教育思想产生了重要影响，使得数学实验课程逐渐应运而生。计算机技术进入高校数学教学中越来越多，计算机仿真实验已经成为高校数学教学中的重要内容，在教学过程中可以将要研究的问题的数学模型转换为输入计算机进行运算的形式，或将要研究的问题设计成实验，由计算机进行实验、推导或证明。这种实验教学方法的产生和发展，使数学逐渐转变成了一门计算机科学，成了一种普遍适用的技术。

2.数学的发展及影响

随着社会以及现代科学技术的迅猛发展，人类社会已经逐渐进入了信息时代和知识经济时代，对于数学也提出了更高的要求，对数学的要求变得更加多元和深层化，使得数学技术逐渐渗透到了社会经济发展的各个方面之中。在应对一些复杂问题的数学求解时，计算机技术的应用为人们提供了各种便利，所以在当前社会的发展过程中，数学实验的实施已经成为数学学科发展的重要趋势。计算机技术促进了社会生产、管理信息处理以及科学研究的定量化，数学计算、数据处理、定量评价、数学优化以及数学建模越来越成为日常工作和生活的必备工具。在这种社会背景下，各种新兴的数学方法已经逐渐被运用到了社会生活和生产的各个方面，使数学的应用范围急剧扩大。同时由于计算机信息处理功能日益强大，定量分析的技术已经逐渐渗透到了各个科学领域，使用计算机和现代化设备进行数学化工作成为社会发展的新形势。

3.新世纪人才培养的需要

社会的竞争归根结底是人才的竞争，面对当前社会激烈的竞争环境以及世界经济全球化的发展趋势，高校更应注重对人才的培养，这就需要高校开设数学实验课程，强化对学生的数学素质培养，注重提高学生的综合能力。数学素质培养是指提高学生对数学的应用意识并培养学生用所学的数学知识和计算机技术去认识问题及解决实际问题的能力。对于专业问题的数学建模能力是新世纪人才所必需的数学素质能力之一，能够保障学生在实际工作过程中发挥出更大的创造性。文中提到，各种新兴的数学方法已经逐渐被运用到了社会生活和生产的各个方面，数学的应用范围急剧扩大，所以在这种社会形势下，必须要加强对学生数学素质的培养，使学生能够更好地适应社会发展形势，培养出更多的各类专业科技人才。

三、数学实验培养学生的数学素质

1.合理安排教学内容

在学校的数学教学过程中，要注重合理安排教学内容，中职数学教学中的教学内容较多，教师在教学过程中要做好教学取舍工作，保证实验教学活动能够符合教学需求以及学生的学习基础和实践教学能力，从而更好地促进学生的未来发展。例如：在实际的数学教学过程中，可以采用分层次、多模式的教学方法进行数学实验教学，根据学生的学习兴趣、数学基础以及学习志向的不同，对学生进行合理的教学分组，然后再对不同层次的学生制定不同的教学内容，并采取与之相适应的教学模式，对学生进行数学实验教学，将各种数学模型利用计算机技术呈现出来，对学生进行分流培养，从而更好地达到培养学生数学素质的教学目的。

2.抽象和简化模型

开展数学实验教学，有利于简化数学教学过程中的模型，将抽象的数学知识具体化，既能够增强学生对数学知识的理解和掌握，同时也有利于提高学生的课堂学习效果以及教学有效性。例如：教师在实际教学过程中，可以选取比较抽象的数学知识作为实验教学内容，利用实验教学将问题直观地呈现出来，作为课堂教学的突破口，在教学过程中让学生主动参与到课堂教学活动之中，既能够激发学生的课堂参与积极性和热情，同时又能够使学生在课堂学习过程中真正学到数学知识和方法，从而达到培养学生数学素质的目的。

3.培养学生的自学能力

在数学实验教学过程中，对学生自学能力的培养必不可少，由于数学所涉及的知识大都是实际问题，与现实生活联系比较密切，具有很强的实用性，所以培养学生的自学能力和自学习惯对于提高其数学素质具有重要作用。具有一定自学能力的学生，即使走出校门参加工作以后，也能够根据自己的工作需要以及社会知识、经济发展需求不断进行数学学习，通过自我教育更好地实现促进自身可持续发展的目标。在日常的教学过程中，教师应注重对学生自学能力的培养，例如：教师在数学实验教学时，可以采用问题教学的方法，通过问题引导学生进行自主的实验学习，培养学生的自学能力和习惯。教师可以根据学生的知识基础以及学习能力制定相应的教学问题，并引导学生进行自主实验探究，从而不断培养学生的自学能力和意识。

4.培养学生的探索能力

培养学生的探索能力和精神也是数学实验教学中培养学生数学素质的一个重要方面，对于提高学生的学习能力具有重要作用。“观察——猜想——实验——证明”是数学学习过程中的主要思维过程，所以在数学学习过程中，需要学生具有对数学知识的探索精神，同时还需要学生具有严谨的治学态度。在实际数学实验教学中，教师可以采用小组合作探究教学模式进行实际的课堂教学工作，引导学生通过小组合作共同完成相应的探究学习任务和目标。在潜移默化的教学过程中培养学生的探索能力和意识，帮助学生养成严谨的治学态度和精神，逐步提升学生的数学素养，更好地促进学生的未来发展。

数学实验作为当前新兴的一种数学教学课程，对于培养学生的数学素质具有重要作用。针对当前的社会发展形式以及对人才的需求，中职学校要主动转变自己的教育思想，开展数学实验课程，合理安排教学内容，抽象和简化模型，培养学生的自学能力以及探索精神，不断提升学生的数学素质，强化课堂教学有效性，促进学生的未来发展。

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