数学实验在高中数学探究教学中的应用

拱旭霞

摘要：在高中数学探究教学中，以往普遍都是利用逻辑来推理教学的，很少进行实验，但是纵观实际，我们发现教材中涉及的很多公式和定理都是在实验中发现的，因此，数学实验显得尤为重要，其不仅能帮助学生了解和掌握基本的数学定理与概念，促进教学目标的实现，还能进一步提升高中数学探究教学效率。本文主要分析和探讨了数学实验在高中数学探究教学中的应用。

关键词：数学实验；高中数学探究教学；应用

数学实验在高中数学探究教学中的作用是不容小觑的，其也是实现高效探究教学的重要途径，高中阶段是学生成长成才的关键时期，数学学科又是高中教学中一门非常重要的基础性学科，因此，高中数学教师一定要充分重视数学实验，切实发挥出数学实验的价值，加强对学生的引导启发，采用科学有效的教学手段培养学生的数学思维和动手能力，同时提高学生的认知能力和实践水平。

一、数学实验与高中数学探究教学之间的关系

高中数学探究教学为数学实验的开展提供了平台，其是高中数学课程中一种新型的教学方式，实质上是由教师紧密结合教材内容创设情境，引导学生借助各种探究活动自主得出最终结论，从这里我们就可以看出来探究活动其实就包含了数学实验，正是由于引入了新型的数学探究教学方式，因此，数学实验的实施才有了应用平台，学生才能主动参与进来，切身体会数学知识是如何形成的，也让学生多角度了解了数学知识的内涵，建立健全了自身的数学知识体系；数学实验是探究教学的重要渠道，采取科学合理的途径开展探究教学，它的价值才会有效体现出来，数学实验正好能为探究教学的实施提供有力支持，给予了学生動手操作和自主探究的机会，通过数学实验，学生既能获取丰富的知识经验，又能掌握数学思想方法和基本技能，让自己的大脑一直保持在活跃状态，并在动手操作和自主探究中锻炼他们的实践能力和探究能力，这些都归功于数学探究教学的实施。

二、数学实验在高中数学探究教学中应用的问题

1. 学生缺乏一定的动手能力

之前的数学学习方式是被动式学习，由于深受以往学习模式的影响，对之前的学习方式学生已经产生了严重的依赖感，就算是在探究教学中要求开展实验，学生也仅仅是观看，根本没有亲自动手操作过，如今要求学生自己进行实验，他们难免会感觉手足无措，无从下手，再加上学生对一些数学软件不熟悉，也不知如何操作，因此，他们自然就会从心底里害怕数学实验，能躲就躲，更别说是主动思考，大胆尝试了。

2. 教师缺乏经验

数学实验是近年来新兴的教学方式，相对于以往传统的教学模式来说，数学实验对教师综合能力的要求是非常高的，需要教师具备较强的课堂组织能力和教学能力，但是教师根本没有实验教学的经验，也未能全面深入了解数学实验，他们根本就不知道怎么开展数学实验。

3. 未能把握好数学实验开展的度

由于长期受应试教育的深深影响，高中数学教师已经习惯了灌输式的教学方式，如今要求在探究教学中应用数学实验，教师就会瞬间发懵，不知道怎么办，再加上新教材内容的增多，导致高中课程安排得非常紧张，我们都知道动手操作实验是需要时间和精力的，有些教师担心应用数学实验会在一定程度上影响教学进度，如果在探究教学中应用数学实验时未能科学合理地设计教学，或者是教师未能把握好实验过程的节奏，这都会导致出现数学实验占时较长的情况。

三、数学实验在高中探究教学中的有效应用

1. 应用数学实验有效突破教学难点，增强学生的应用意识

高中数学探究教学中自然会遇到一些疑难问题，对于这些问题教师可以巧妙借助数学实验，调动学生的数学思维，推动教学目标的高效完成，其实高中数学探究教学的根本目的就是让学生能够熟练应用数学知识解决现实问题，因此，增强学生的应用意识是高中数学探究教学的重要目标，例如：“随机事件的概率”内容与人们的现实生活是紧密相连的，概率既是高考的重点内容，又是学生应该掌握的重要知识，因此，教师可以通过剖析生活实例，让学生体会生活中我们利用事件发生的频率估计概率的实践经验，通过抛硬币的数学实验让学生逐渐体会虽然随机事件在一次试验中发生与否不可确定，但是大量重复试验的情况下其概率值会存在一定的规律性——接近于一个常数，让学生体会数学源于生活又应用于生活，从而有效增强应用意识，真正实现素质教育的目标。

2. 科学合理地开展数学实验，提升教师的数学实验技能

在高中数学探究教学中开展数学实验时自然会占用一些时间，但是由于时间有限，教师当然不能把教材中所有内容都用来开展数学实验，因此，这就需要教师严格根据教学时间和培养目标要求，科学合理的选择内容，尽量选择一些有内涵的内容来开展数学实验，在合理选择后，还需要增强教师的数学实验技能，我们都知道要想确保数学实验的顺利开展，教师就必须精心设计实验活动，如何才能做到这样呢？例如：在教学“y= （a﹥1，a≠1）”的图像和性质时，教师可以设计以下实验：利用几何画板不断对底数a赋予不同的值，观察所得到的不同函数图像，最终归纳和总结出对数函数的性质，通过设计这样的数学实验，能够让学生在具体实验操作中获得函数的变化规律，充分理解a对函数图像的影响，同时也培养了学生数形结合意识，教师自身呢，必须注重提高自己的课堂组织能力和教学能力，对于一些现代化软件的实验操作教师必须深入了解并熟练应用，在探究教学中不断增强数学实验的相关技能，同时积极探索和归纳，以此形成实验教学的设计与实施原则。

3. 增强学生的动手实践能力

学生动手实践能力的增强对于数学实验在高中数学探究教学中开展具有非常积极的影响，其为数学实验的开展提供有力保障，在高中数学探究教学中，如何才能有效增强学生的动手实践能力呢？这就需要教师紧密结合学生实际，多多开展一些动手实践的教学活动，有效借助简单的动手操作教学活动，牢牢吸引学生眼球，力求班级中每一位学生都能参与进来，例如：在教学“随机数的含义与应用”内容时，可以引导学生尝试用计算器或计算机产生随机数的方法，并能运用模拟方法估计概率，如函数型计算器产生的方法如下：每次按SHIFT、Ran#键都会产生一个0～1之间的随机数，而且出现0～1内任何一个数的可能性是相同的，也可以使用计算软件来产生随机数，如Sci1ab中用rand（）函数来产生0～1的均匀随机数，每调用一次rand（）函数，就产生一个随机数，如果要产生a～b之间的随机数，可以使用变换rand（）*（b-a）+a得到，教师呢，也不能完全放任不管，应该发挥自身的指导和帮助作用，把自己由数学知识的传授者真正变为学生学习过程中的协助者和促进者，另外，教师需要给学生讲解一些与数学实验相关的技能和注意事项等，引导学生在数学实验中锻炼自身在数学知识接受过程中的再认识和再发现能力，快速提高学生的动手实践能力，确保数学实验的高效开展。

结束语：

综上所述，高中数学实验还处于刚刚起步阶段，如何才能设计符合教学要求的数学实验，让学生学会利用和熟练掌握数学实验工具，把数学实验更好地贯彻落实到高中数学探究教学中，已经成为当下广大高中数学教育者需要认真思考和探索的课题，可以调动一切力量，寻找学校和教师的共同配合和协作，不断鼓励和引导学生，同时基于实际采取科学有效的措施，切实发挥出数学实验在数学探究教学中的作用，以此推动数学实验的应用和发展。

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（广东省河源市河源中学）