创设动态数学实验培养学生自主探究能力的研究

周强衡

(湖南省长沙县实验中学 410100)

提起数学教学与数学实验，大多数可以从两个角度来进行深入的探讨.第一，数学教育实验.为了能够适应数学教学改革和发展的需要，促进数学教育科研的不断深化，就需要有目的有组织地来对数学知识进行深度的体验，推行数学实验是非常合适的一个教学方法.第二，便是能够具体地在教学当中的数学实验来进行设计和操作，使得课堂实施成为一种行之有效的教学方法.

一、创设动态数学实验，培养学生自主操作能力

创设动态的数学教学情景，可以以实验为主体，让学生们自主地感受到操作实验的完整性.所谓的操作性实验数学教学，就是通过利用教学工具和教学材料来创设问题情景，引导学生们自主探索数学知识，检索出数学结论的教学活动.高中的数学知识具有较强的理论性思维，需要老师能够将数学理论知识和数学实践内容良好的结合，以此来有效地帮助学生学习数学知识.以下便是对数学实验有效性开展的内容分析.

1.数学实验在数学文化当中的渗透作用

数学是人类文化的重要组成部分，是人类社会进步的产物，也是进一步推动社会发展的前进动力.高中老师借用数学教材来拓展学生的思维能力，能够体会数学的科学价值，应用价值，人文价值，进一步地探索数学发展的历史轴线，提高文化素养让每一个学生在批判和质疑等思维的锻炼之下，不断地追求更加锲而不舍的真理精神.数学实验将很好地把教材课本的知识融入到了实践教学当中，让学生们充分地在生活当中感受到数学的奥妙.

2.通过数学实验，发散学生数学思维

唐诗宋词是文化，九章算术也是文化.数学教育的目的并不仅仅是为了能够让学生们掌握解题的方法，也是为了能够让他们将数学，哲学和数学思维更好地结合在一起.在追逐数学成长的足迹当中，学生们可以充分地了解到，数学先辈们为了能够求到更加有效的数学真理，通过一系列的算术和实验来不断验证数学思维的可靠性.老师只有让学生们能够养成尊重科学发展的规律以及求真，说理，判断，质疑等理性思维的习惯和锲而不舍的追求真理的科学精神，才能让数学真理得到更加充实的开展.

二、创设数学课堂教学情景，培养学生独立思考意识

函数的学习是一个日积月累的过程，老师，可以引入教学情景，让学生们对难点和重点进行深度的学习，形成自己的独立思考意识.展示数学知识的产生背景以及数学概念的形成，是能够进一步发展数学定理和数学思维，引导学生们了解数学学科与人类社会发展之间的相互作用，在不断的开拓眼界当中，全面地深入理解数学知识，在体现数学价值的基础之上，提高学生的科学素养和文化素养.函数作为高中的必学内容，是高中数学知识点中的难点和重点，在高考比例当中占据三成以上，也是老师和专家喜欢研究的专题内容之一.函数的知识点，一般散布在选择题和应用大题当中，需要学生们能够对高中的所有函数知识进行总体概括和学习.

为了能够让学生们掌握好基础知识，老师可以从函数的单调性等基本知识入手，让学生们理解函数单调性的基本概念，掌握判断单调性的方法，并会证明一些简单函数在某个区间上的单调性.首先，老师将数学实验的思维融入到教学当中，通过创设情景，引入问题：2008年北京奥运会开幕式由原定的7月25日推迟到8月8日，你知道其中的原因吗？怎样用数学语言刻画随着时间的增长气温逐渐升高这一特征？让学生们对以上生活现象进行深入的思考，引发他们课堂的兴趣.这时老师利用数学几何画板分别作出函数y=x+1,y=-x等相关的图象，引导学生观察图象，获得信息：第一个图象从左向右上升，y随着x增大而增大，而另外一个图象从左往右下降，y随x的增大而减小，让每一个孩子知道：函数这两性质是对定义域内某个区间而言的，是函数的局部性质.只有通过数学实验的方法，让学生们能够亲眼认识到函数的局部变化形式，才能够对微小的知识点加深印象，形成自己永恒的记忆力.

教师要立足所创设的教学情景，通过学生自主探索，合作交流，亲身经历来提出问题，解决问题，让学生们成为函数单调性的“发现者”和“创造者”，使得学生的知识目标，能力目标，情感目标均能得到较好的落实.因此，老师不仅要注重创设适宜的教学情景，真正地转变对学生提问的态度，通过数学实验的方法来提高引导水平，另一方面，也要鼓励学生们能够大胆地提出问题，妥善处理学生的各种想象力，通过更好的数学实验来揭示问题的数学实质，将提问不断深入.

三、创设任务驱动型数学实验，培养学生自主学习意识

顾名思义，任务驱动型的学习方法就是以老师为课堂的主要辅助者，通过运用数学实验的教学模式来下达任务的形式，让学生们对数学学习内容进行自主的预习和复习，让学生们在自主探索学习的过程当中，逐渐形成独立完成数学实验的能力.

例如，在开设三角函数性质的讲解当中，需要学生们能够熟练地掌握勾股定理的复杂用法，老师可以通过布置任务的学习方法，成立合作小组的模式，让学生们对正弦sinx、正切tanx、余弦cosx的基本性质进行探索，然后在上课期间老师利用教学工具在黑板上创设多种不同的三角形，并一一作出函数图象，对三角函数进行深一步的讲解.接着向学生们布置课堂任务，让学生们根据函数的性质作出反三角函数arctanx的基本图象，进行大胆的猜测，最后，老师在公布学生的猜测结果是否正确.

以合作模式的课堂学习可以进一步地促进老师与学生之间的互动，让学生和老师一起在课堂上对数学知识进行动手实践，真正地运用自己的头脑来对学习内容进行深度的掌握.

进入新的世界，世界纷纷地将信息技术引入到数学课程当中，数学软件平台的出现，使得传统以黑板为主要的数学教学模式注入新的活力，也使得数学教学由传统的粉笔模式进入到了计算操作的实验模式.为了能够跟上时代的步伐，就需要中国的高中不断地完善自己的数学实验教学，让老师运用数学建模，数学运算，直观想象，数据分析等一系列的技术专业素养，来进一步的提高学生们的认识.