高中数学教学中数学实验的探索与思考

邱杰

摘要：高中生数学核心素养的提升离不开数学实验。高中数学实验课程的开设与普及必将更新中学数学教师的教育观念，有力推动素质教育的实施，有助于培养学生运用知识解决问题的能力。教师要充分发挥数学实验工具的优势，引导学生更加有条理地进行知识内容的探索，让学生在生动的知识展示的基础上，形成正确的探索意识和探索思路。基于此，本文主要分析了高中数学教学中数学实验。

关键词：核心素养 高中数学 数学实验

引言

数学实验不仅是一门理论性的课程，同时也是一门实践性的课程。数学实验教学是近年来最受欢迎的一种新型教学模式，其完全突破了传统教学的限制，真正实现创新教学，促进学生数学思维的提升。在高中数学教学中，教师要设计灵动的课堂实验机制，让学生在“做中玩”，在“玩中思”，在“思中做”。

1当前高中数学实验教学存在的问题

1.1数学实验价值无法体现

2010年以来，全国各地建设了大量高中数学实验室，但是绝大多数数学实验室并没有发挥它应有的功能与作用。数学实验教学既没有进入日常的数学课堂教学，也没有成为教师教数学与学生学数学最常用的平台，其价值没有得到应有的体现。

1.2教师忽视数学实验的功能

部分高中数学教师习惯用最熟悉的“粉笔+黑板”的方式进行教学，他们眼中的教育技术变革并没有为数学教学带来新的改变，因此他们的教学仍然是抽象的、枯燥的、难学的。因此也无法认识到数学实验教学对唤醒学生已有认知能力、积累活动经验、领悟知识本质等具有的巨大作用[1]。

2高中数学教学中数学实验的探索

2.1搭建实验交流平台

人工智能的发展实现了优质教学资源的共享，慕课、“金课”、一体化教学形式的出现为数学实验教学开启了新的视角。数学实验教学要获得新的突破与发展，就应搭建良好的交流平台。首先，应搞好校园网络建设。教师通过学校的网络教学平台引入教学资源并充分利用，进行线上辅导、答疑、讨论等活动;学生组建兴趣小组针对共享内容进行线上交流。其次，应适当地开展数学实验教学研讨活动，通过竞赛课、观摩课、培训课等形式为教师搭建交流平台。重点培养有意愿投入数学实验教学研究的教师，将他们在教学实践中获得的研究成果通过课题、论文、观摩课、竞赛课等形式展示出来，以点带面，从而吸引更多的优秀教师进行实践创新，推动数学实验教学更快的发展。

2.2充分融合高中数学教材

高中数学实验教学活动也无法脱离教材而单独存在，我们的教学活动开展一定要以教材为依据，以高考考查方向和学生能力培养为教学活动开展原则，以培养学生数学思维、形成整体学习体系为目标，在牢固掌握基础知识的基础上，运用数学实验进行定理推理、信息归纳、规则验证，加深对数学知识的理解与掌握。首先教师要对教材的结构、重难点有所了解，然后以教材知识为出发点，按照由易到难的顺序进行实验课程设计，教学中就可以将教材所用的例题进行实验展示，教材内容都是诸多教育工作者共同挑选的具有典型意义的题目，对此加以充分利用，再配合适当的引导及辅助，就能在传统教学模式的基础上获得更大的收益，加快教育理念和方式改革进程。

2.3注重数学定理推导过程

开展高中数学实验，首先我们来了解下什么是数学实验，数学实验是一种对教学的新设想的初步尝试，目的是为了增强学生的数学建模能力，促进学生的数学思维形成，依托网络信息工具，运用特有的数学建模App进行数学图形、数学定理、图形演变过程等的演示，将抽象的数学语言和公式转变为具体图形和形成过程，将图形之间、点与线之间等的关系形象地表示出来，从而帮助学生加深对知识的理解，为后续解决实际问题奠定基础。而在我们高中数学的教学过程中，也要十分注重对于定理的推导过程，强化对“知其然知其所以然”的教学思维理解，落实教育部改革要求，不断强化新课改标准在实际教学中的应用[2]。

2.4通过问题引领数学实验方向

问题引领的目的是用理论研究驱动数学实验走向深入，使学生的实验不再具有盲目性。首先，实验教学中的问题引领与简单的课前预习不同，它是涵盖相关理论知识、实验方法、操作步骤、实验和现象的研究判断等的一个完整的思考体系。教师在设计问题时要考虑内容的完整性，将实验相关理论通过问题串的形式进行梳理，以便学生更扎实地掌握这些内容。其次，要考虑实验中困难问题的处理办法。教师可以将难题分解成若干个成梯度的小问题，引导学生通过这些小问题理解实验中的难题。最后，要关注实验现象的研究和判断。教师应通过问题的设定引领学生根据所学的理论对实验进行预判，使数学实验在理论分析的基础上有序展开。

2.5开展小组合作实验

高中数学教学过程中，探究性学习和小组合作有着密切的关系。教师在教学的过程中，需要让学生把握住数学的一些本质性的内容，利用数形结合的思想，解决在学习过程中所遇到的问题，从而保证学生学习效率和学习质量的提高。比如教师在为学生讲解有关平面解析几何这部分内容时，主要是利用代数的方法，也就是解决点的轨迹问题。在求点的轨迹问题时，教师可以让班级中的学生分成几个小组，并且还要告诉学生求这一类问题的基本思路和方法，从而使每个同学能够在小组合作中更加高效地进行知识和能力的学习。教师可以向学生展示如下内容：根据已知条件建立相对应的平面直角坐标系;在轨迹上任选一点设置点的坐标，列出相关的恒等式，并且进行简化;得出轨迹方程。在向学生展示完这部分内容之后，教师需要利用几何画板向学生进行演示，从而使学生能够加深对相关知识内容的印象。

2.6拓展数学思维

高中数学实验是培养学生数学思维的有效途径，学生数学知识体系就是从数学实验中衍生而来的。在数学实验中，学生既能发展能力，又能形成全新的解题思路。从某种意义上分析，数学实验不但提高了实践效果，让学生明白数学的具体作用，培养了学生的实践能力，同时拓展了知识结构，使学生在真实的实验中学到创新的研究方法，从而培养学生的探究及创造能力。学生经过实验受到启发后，很快能总结出圆周角的性质，极大地提高学习效率[3]。

结束语

综上所述，数学实验是近年来最受教师青睐与学生喜爱的一种新颖的教学方式，它是集认知活动与学生观察、思考、操作于一体的教学实践，能让学生在动手实践的过程中会学、会用、会做，进而提升其综合数学素养，培养其数学思维，真正达到学、思、创共存的目的。

参考文献：

[1]高根.数学实验在高中数学探究教学中的应用研究[J].内蒙古教育，2017（16）：113-114.

[2]龔雪霜.数学实验在高中数学探究教学中的应用研究[D].重庆：重庆师范大学，2016.

[3]翟斌.数学实验，让数学课堂更精彩[J].初中生世界，2018（48）：42-44.