中职数学课堂应用数学实验教学的探究

詹宗山

[摘           要]  数学实验在中职数学课堂教学中有强劲的生命力，既可激发学生的学习兴趣，又可培养学生的实践意识，提高课堂教学效果。从中职数学实验教学的概念及意义、中职数学实验教学的实施步骤、数学实验教学的案例分析及相关建议四个方面对中职数学课堂应用数学实验教学进行了探究。

[关    键   词]  中职数学;数学实验;课堂教学

[中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2021）18-0084-02

数学家欧拉说过：“数学这门学科需要观察，也需要实验。”中职数学新课程标准指出：中职数学课程应倡导自主学习、探究学习和合作学习的学习方式，以激发学生学习数学的兴趣，培养学生的实践能力。数学实验教学作为一种新型的教学模式，在新时期中职数学教学改革的发展过程中，具有强劲的生命力。中职数学实验教学，让学生通过喜欢的课堂活动方式来激发与保持学习数学的积极性，让学生通过实验体验做数学的过程，在实验中学到知识、培养能力，提高中职数学课堂教学的有效性。

一、中职数学实验教学的概念及意义

（一）中职数学实验教学的概念

何为中职数学实验教学？它是指在中职数学课堂教学活动过程中应用有关教具（如纸张、测量工具、实物、信息技术等）进行一系列活动，如拼、折、测、做等操作。在活动过程中让学生通过动手、动眼、动脑获得数学新知识，强化教学重点、突破教学难点，实现教学目标，使学生在课堂学习中主动参与探究、发现、解决问题的学习过程。

（二）中职数学实验教学的意义

在中职数学实验教学过程中，学生经历“问题—实验—交流—猜想—验证”的过程，变被动学习为主动学习，体现学习的主体地位，丰富数学学习方式。信息技术在数学实验中的应用，能够提高学生数据计算与处理能力，是现今社会高度信息化、数字化的要求。

1.学生兴趣所在

中职学生数学知识基础比较薄弱，但智力、素质并不差，他们思维敏捷且动手能力强，数学实验正好发挥学生的个性特点。好玩、好动、好奇是促进中职学生学好数学的催化剂，而数学实验在中职数学课堂教学中就起到了相似的作用，避免了学生学习数学知识的枯燥感，让学生在具体参与课堂活动操作的过程中，体会成功的喜悦，激发学生学习数学的兴趣并提高学生的求知欲。

2.数学课堂所需

传统的中职数学课堂教学偏向学生知识的灌输，重理论知识系统性、完整性的教学;忽视学生的实际需求及心理特征，轻数学知识实用性、应用性的传授。而数学实验创设了良好的教学情境，很好地让学生动起来、课堂活起来，为中职学生提供了探究学习的平台，更好地提高了中职数学课堂教学的有效性，培养了学生的数学素养，发展了学生的数学应用意识和能力，从而使学生乐学、善学，这正是中职数学课堂所需的。

3.教学趋势所求

基于中职数学课程的应用性和职业性，强调了数学知识要实用、够用、学生会用，满足学生的发展需求。数学实验教学让知识通过学生自己亲手操作、观察、体会而得到，他们在实验中思考，在思考中操作，培養了发现问题和解决问题的能力，正是基于以上原因，我们在中等职业学校开展数学实验教学是形势所趋，让中职数学教学达到“学中做、做中学”真正意义上的教学。

二、中职数学实验教学的实施步骤

中职数学实验教学的基本步骤是：首先，学生在教师的指导下，依据所学习的知识点，确定实验课题;其次，从问题情境出发，设计实验步骤，并进行相关实验操作研究;最后，填写实验报告，发现规律、生成新知识、解决问题。为了实施好中职数学实验教学，应做好以下几点。

（一）数学实验课题的选择

数学实验的载体是问题，做实验是从问题出发进行探索研究的，故选准、选好实验课题十分重要。实验操作前应先将数学教学内容进行梳理，筛选出需要数学实验验证的知识点确定为实验课题。数学实验课题的选择，要体现学生的主体性，适合中职学生的认知水平，在实验进行时不要补充大量知识就可操作;要从实际问题出发，体现中职数学知识的实用性;要能吸引学生思考，调动学生的学习兴趣，体现中职数学学习的趣味性。

（二）数学实验过程的实施

实验过程的实施是开展数学实验教学非常重要的一个环节。在实验过程中让学生与学生、学生与教师之间进行有效的交流，数学实验活动的形式一般以2～4人为小组合作进行，也可以学生个人或全班进行探究。可以让学生先写出自己的结论，通过提问、阐述、总结等多种形式进行交流与反思，鼓励学生把自己的探究过程和提出结论的理由描述出来，让学生互相质疑、释疑。对实验过程、实验设计以及实验现象进行反思，并修改与完善实验探究，提高实验结论的准确性，培养学生探究问题、解决问题的能力。

（三）数学实验报告的设计与填写

要让数学实验教学发挥应有的作用，就要设计好数学实验报告。数学实验报告的设计主要有以下内容：实验课题、实验目标、实验用具（如直尺、教学软件的名称等）、实验方法及步骤、实验过程、实验结论等。填写实验报告时，要把实验活动过程中观察到的现象、产生的数据、得到的结论如实填写到实验报告中。通过实验报告的填写，加深对所学数学知识的形成与发展的理解，强化对数学知识的记忆。

三、中职数学实验教学的案例分析

（一）数学实验助力概念、性质和定理的教学

在中职数学教学内容中有许多数学的概念、性质和定理，它们往往是教学的重点、难点。这些概念、性质和定理表述较为抽象并含有一些数学符号，学生学起来相对困难。我们可以通过数学实验教学突破这个教学难点、强化对概念、性质和定理的理解与记忆。

以平面的性质3为实验课题为例。课前让每一实验小组（两人一组）准备一块硬纸板和三颗图钉。实验步骤1：在桌面上放1颗钉尖朝上的图钉，尝试在图钉上放置一块准备好的硬纸板，观察只有1颗图钉是否能把这块硬纸板架空起来;结论是不可能的。实验步骤2：将图钉改成2颗重复实验步骤1的过程;结论也是不可能的。实验步骤3：将图钉改成3颗重复实验步骤1的过程，观察发现3颗图钉放置成一条直线时不能把硬纸板架空起来;而3颗图钉不放置在同一条直线上时可以将硬纸板架空起来。从上述实验学生可以很好地理解平面的性质3：不在同一条直线上的三个点，可以确定一个平面。

又如以直线与平面的位置关系为实验课题为例，进行以下实验操作：将铅笔放在桌面上，观察此时铅笔与桌面有几个公共点;抬起铅笔的一端，观察此时铅笔与桌面有几个公共点;把铅笔放到书本或文具盒上面（书本、文具盒在桌面上），观察此时铅笔与桌面公共点个数。通过以上实验学生对直线与平面的三种位置关系有了进一步的了解。直观实验活动不仅能帮助学生快速感知和记忆概念、性质定理，而且再现了知识发生、发展的过程，让学生更好地体会数学概念、性质和定理的本质特征。

（二）数学实验激发学生学习兴趣

中职数学在教学中要激发学生学习数学的兴趣，这是新课标提出的要求。数学实验活动能让学生在动手操作、探究实践、产生新知识与解决问题的过程中，满足学生的好奇心，使学生获得成功的喜悦感，激发学生的学习兴趣。

以圆锥体积公式进行实验教学为例。先将每四位学生分成一组，每组准备好等底等高的圆柱和圆锥形容器、水、玻璃容器、细沙、直尺、密度高于水密度的等底等高的实心圆锥和圆柱。实验步骤1：将圆锥形的容器装满水，然后倒入圆柱形的容器中，观察几次可以把圆柱形容器倒满，探究圆锥体积公式。实验步骤2：将圆锥形容器装满细沙，倒入圆柱形的容器中，用直尺量出圆柱形容器内细沙的高度，通过与圆柱形容器高度进行比较，验证圆锥体积公式。实验步骤3：在玻璃容器中注入适量的水，并用直尺测量水的高度。把实心圆柱放入容器，容器里的水要浸没实心圆柱，这时再测量水位的高度，实心圆柱的体积等于水位升高部分的体积。取出实心圆柱放入实心圆锥，重复以上过程，计算得到的两次体积比。通过以上实验探究得到圆锥体积公式，即圆锥体积等于和它等底等高的圆柱体积的■。这样的数学实验，极大地激发了学生的学习兴趣，调动学生主动参与课堂活动，使学生既学到了知识，又形成良好的创新意识，达到了事半功倍的效果。

（三）数学实验促进数学与信息技术的结合

在中职数学新课程标准中提出加强数学教学与信息技术的结合，鼓励学生运用信息技术进行探索和发现。运用信息技术进行数学实验，让教学内容化难为易、化繁为简，使实验操作具有直观、生动和灵活的特点，从而提高教学效果。

以指数函数的图像性质为实验课题为例。实验操作可以在数字多媒体教室完成，也可以在数字移动平台上完成，实验需要准备好指数函数的图像与性质学习软件或几何画板等教学软件。学生只要在学习平台上打开指数函数的图像与性质学习软件，输入底数a的值，点击“作图”即可得到指数函数的图像。改变底数a的值，作出多个底不相同的指数函数图像，通过观察所作指数函数的图像，归纳总结出a>1及0

四、中职数学实验教学的相关建议

目前，由于中职数学教材中有关数学实验的内容很少，数学期刊及网络上与中职数学实验相关的教学案例缺乏，使中职数学实验教学存在很多困难。因此对中职数学实验教学有以下两点建议。

（一）追求方式多样

在中职数学课堂实验教学中，实验资源匮乏，教师往往缺乏经验与指导。教师在教学中，要分析学情，与学生所学专业相结合;要重视数学实验教学方式的创新与多样化，及时反思，不断创新，并通过生活中的数学实验和游戏中的数学实验来丰富中职数学实验教学方式。同时，在实验实施过程中，学生的实验方式也要追求多样化，可以单人实验的方式，也可以小组的方式进行分工和合作。让多名学生组成一个实验小组，对实验现象和结论进行总结与交流。

（二）借力信息技术

在“互联网+教育”的背景下，信息技术在中职数学课堂教学中得到广泛运用，教师一定要借力信息技术，找到数学实验与信息技术的结合点，通过模仿仿真实验、数学教学软件实验、数学小程序实验、网络动态数学软件等，实现信息技术与中职数学实验教学的融合。

总之，数学实验教学是中职数学课堂教学方式的有益补充。在中职数学课堂开展数学实验教学，既激发了学生学习数学的兴趣，又有利于学生认识数学的本质，引导学生主动学习，逐步形成良好的实践意识、创新意识和实事求是的科学态度，为中职数学课堂增添勃勃生机。

参考文献：

[1]周自红.将数学实验引入中职课堂教学的研究[J].知识文库，2016（20）.

[2]薛晓芳.浅谈中职数学教学中实验性策略[J].才智，2018（18）.

[3]骆云.中职数学开展数学实验教学的尝试与思考[J].职业教育，2015（11）.

[4]高少玲.数学操作实验：提高中职课堂教學成效的途径[J].中小学实验与装备，2013（4）.

编辑 郭小琴