高中数学探究教学中数学实验的应用分析

黄华胜

【摘要】在高中数学探究式教学过程中，合理应用数学实验，能够有效突破传统教学模式束缚，融入新型教育理念，丰富课堂教学内容，调动学生学习主动性和积极性，逐步提升数学教学成效.为了充分发挥数学实验在高中数学探究式教学中的价值，本文细化分析高中数学探究式教学中数学实验的应用对策，为高中数学教师提升探究教学水平提供一定参考.

【关键词】高中数学;探究教学;数学实验;应用

一、前 言

将数学实验合理应用在高中数学探究教学中，能够有效激发学生学习主动性，使其全身心的投入知识学习活动中，通过探究学习和自主操作，提升学生动手操作能力和逻辑思维能力，培养学生探究思维和创新思维，对提升高中数学教学质量，促进学生全面发展具有重要作用.因此，有必要对高中数学探究教学中数学实验的应用策略进行深入分析.

二、开展合作探究式实验，调动学生探究兴趣

在高中数学探究教学中，要对数学实验实现合理应用，可以在小组合作模式开展实验教学，促使学生在小组合作学习过程中主动探究数学知识.在小组划分之后，每名学生都可以在组内扮演一定角色，通过独立思考和相互讨论，所有学生都参与到探究学习活动中，并对涉及的数学知识进行总结.在小组合作探究学习过程中，合理应用数学实验，能够调动学生学习积极性，营造活跃的教学氛围.比如，在“直线与平面的位置关系”这一内容教学过程中，教师可以结合内容知识，进行實验设计：指导学生用笔表示直线，将一张纸当作平面，促使学生以小组合作学习的方式，对这一试验进行独立操作和观察，探究两者之间的具体关系，之后在小组内部进行讨论和总结，教师在整个教学过程中发挥好引导作用.在这样的实验设计过程中，学生不仅再现了定理过程，直观地了解涉及的数学概念和知识，还有效提高了学习兴趣，更加深刻地理解所学知识[1].高中学生对有趣、未知的知识有着浓厚的探索欲望和兴趣，只要教师主要引导工作，就能对学生潜在学习能力实现有效激发.在高中数学探究教学过程中，合理应用数学实验，可以显著调动学生内在的学习兴趣，使学生知识面得到有效扩展，强化学生动手操作能力、创新能力和合作能力.

三、结合数学知识设计数学实验，应用在探究学习中

探究式教学和数学实验都要基于教学内容，为达到教育目标服务.在高中数学教学中，并不是所有章节内容都适合通过设计数学实验进行教学，需要合理选择教学内容，进行数学实验教学.尤其在对一些难度稍大的数学知识开展探究式教学的时候，教师可以充分利用各方面实验资源与实验器材，构建数学实验情境，进行实验教学.比如，在课堂教学中，要引入椭圆的概念，教师可以进行有关实验设计：先将一枚图钉钉在一个纸板上，并将一根细线其中一端系在图钉上，将细线另一端系在笔上或者粉笔上，之后用笔画出相应图形，同时引导学生对所画图形进行观察;之后，将另一枚图钉也钉在这个纸板上，将细线两端分别系在这两个图钉上，确保细线长度不小于图钉之间的距离，对细线长度做出一定调整，之后拿笔沿着细线做出不同图形，对所得图形进行观察，通过探究学习，归纳总结.这个实验可以是实践操作，也可以通过GeoGebra实验软件，探求椭圆的定义.在这样的数学实验设计与操作过程中，学生可以对抽象化数学知识，构建直观数学形象，在自主探究与观察中，更加深刻的认识与理解椭圆概念，构建与“圆”有关知识体系.教师在基于教学内容设计数学实验的时候，要同时配合设置一些问题，作为知识导入点，引导学生在实验操作中，通过假设、推理以及论证，获得数学答案，并在自主探究与摸索中，逐渐掌握数学知识，并同时构建一定数学逻辑[2].在这样的教学活动开展中，教师可以更加高效、充分地利用有限的课堂时间，做好重难点知识讲解工作.

四、以探究为目的设计数学实验，促进学生深入探究

在高中数学探究教学中应用数学实验，主要目的还是为了达到数学知识教学目标，完成课程教学任务，并且要在合理安排数学实验基础上，获得事半功倍的效果.在高中数学实验设计中，要保障实验的成功与优秀，就要确定清晰的探究教学目标和数学实验操作流程.比如，在对正弦余弦有关内容进行教学的时候，教师可以引导学生按照45°角，对一个圆柱体进行斜切，之后将切好的圆柱体，顺着母线逐渐展开，获得的图形与正弦余弦曲线十分接近，学生在实验操作中，也能更加直观地对有关知识进行感受.学生通过操作这一数学实验，可以深刻地记忆正弦、余弦对应特征和形状，促使后续学习更加顺利.这一数学实验具有强烈的目的性，在这一数学实验安排下，可以进一步提升探究学习成效，帮助学生更加顺利地探索数学知识[3].通过数学实验，学生可以更加直观、简单地学习和理解公式，高效完成探究教学任务和目标.通过设计高目的性数学实验，还能充分提升学生在课堂学习中的集中程度和注意力，促使探究学习活动顺利开展.

五、结束语

将数学实验合理应用在高中数学探究教学中，能够带领学生通过实验，自主观察、探究、分析、归纳数学知识点，同时进行问题的提出、思考、探索和解决，帮助学生构建系统化数学知识体系，提高观察能力、分析能力和思维逻辑能力等.因此，高中数学教师要积极采取有效措施，基于探究教学活动、数学教学内容和数学教学目标，合理设计与应用数学实验，充分发挥数学实验在高中数学探究教学中的作用和价值，逐步提升数学教学质量.

【参考文献】

[1]顾凤.高中数学教学中强化数学实验教学的研究[J].中学生数理化（教与学），2016（1）：89.

[2]陈锦森.新课程背景下高中数学实验教学的反思[J].学周刊，2017（23）：113.

[3]谢先成.基于核心素养的《普通高中数学课程标准（2017年版）》解读——访数学课程标准修订组组长、东北师范大学原校长史宁中教授[J].教师教育论坛，2018（31）：6.