文付友

(廣東省郁南縣西江中學(xué) 廣東云浮 527199)

近年來我國不斷推進(jìn)素質(zhì)教育的進(jìn)程，注重各種教學(xué)措施的創(chuàng)新，力圖提升我國當(dāng)前的教學(xué)水平，向著發(fā)達(dá)國家追趕，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)就是在此背景下衍生出來的新型教學(xué)理念。它注重通過讓學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)概念推導(dǎo)過程，運(yùn)用動手操作的方式實(shí)現(xiàn)知識的正向遷移目標(biāo)，在運(yùn)動電子信息化軟件設(shè)備進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中，還能夠加深理解，適當(dāng)擴(kuò)充其他學(xué)科的知識，將復(fù)雜、難以理解的抽象知識具現(xiàn)化。本文從開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的必要性與開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)具體策略兩方面入手，對如何在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動進(jìn)行了探討，用于提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

一、開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的必要性

當(dāng)前高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，對于理論知識往往只注重對數(shù)學(xué)公式、概念定理等的應(yīng)用，關(guān)注的是考試成績，而忽視了學(xué)生對定理概念來源的推導(dǎo)過程的理解，以及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膹?qiáng)化，教師對于此方面技能的培訓(xùn)也較為忽視，活動開展能力弱，不能定期進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，在日常的教學(xué)中，對于定理的推導(dǎo)往往由教師一筆帶過，忽略學(xué)生自己動手推導(dǎo)的過程，不求甚解，在遇到一些公式變形等問題考查時，往往丟分率極高。因此，需要積極開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動，用數(shù)學(xué)教學(xué)軟件幫助學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)定理推導(dǎo)，強(qiáng)化知識獲取的過程，用參與式教學(xué)來喚起學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的熱情，促進(jìn)高中數(shù)學(xué)智慧、高效課堂的打造。而且，隨著信息化時代的逐漸到來，教育也逐漸進(jìn)入了信息化，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)也逐漸成為一所高校應(yīng)當(dāng)具備的基礎(chǔ)設(shè)施，不論是專屬教師和教室的分配，還是多媒體數(shù)學(xué)軟件的研發(fā)與配備，又或者是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的進(jìn)一步推廣，都逐漸成為考查一所高?；A(chǔ)設(shè)施是否完備的重要指標(biāo)。因此，高中數(shù)學(xué)教師要注重教學(xué)理念創(chuàng)新，不斷提升自身專業(yè)素養(yǎng)，緊跟時代步伐，不斷地、強(qiáng)有力地為高中數(shù)學(xué)教學(xué)注入活力，促進(jìn)教學(xué)體制改革。

二、開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)具體措施

經(jīng)過一定時間的教學(xué)實(shí)踐證明，在高中數(shù)學(xué)中開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠幫助教師進(jìn)一步拓展學(xué)生思維的發(fā)散程度，增強(qiáng)學(xué)生的思維變通性。高中階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)除了應(yīng)對高考，更關(guān)鍵的健全學(xué)生數(shù)學(xué)能力，增加他們將所學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)際問題解決中的能力，培養(yǎng)和提升數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)，當(dāng)前教學(xué)中，更多是關(guān)注學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的“結(jié)論”，即公式、定理、準(zhǔn)則、特性等等，對于學(xué)生的質(zhì)疑精神以及求知精神較為忽略，學(xué)生只會固化地應(yīng)用定理和公式，題目中加以變形，考查公式的推導(dǎo)驗(yàn)證時，就會出現(xiàn)難以下手的問題，針對這種情況，我國教育部發(fā)布了具體的教學(xué)要求，要求高校加強(qiáng)對數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動的開展，注重對圖形模型和辯證性思維的培養(yǎng)，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端。

（一）注重?cái)?shù)學(xué)定理推導(dǎo)過程

首先我們來了解下什么是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種對于教學(xué)的新設(shè)想的初步嘗試，目的是為了增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力，促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維形成，依托網(wǎng)絡(luò)信息工具，運(yùn)用特有的數(shù)學(xué)建模App進(jìn)行數(shù)學(xué)圖形、數(shù)學(xué)定理、圖形演變過程等的演示，將抽象的數(shù)學(xué)語言和公式轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w圖形和形成過程，將圖形之間、點(diǎn)與線之間等的關(guān)系形象地表示出來，從而幫助學(xué)生加深對知識的理解，為后續(xù)解決實(shí)際問題奠定基礎(chǔ)。而在我們高中數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中，也要十分注重對于定理的推導(dǎo)過程，強(qiáng)化對“知其然知其所以然”的教學(xué)思維理解，落實(shí)教育部改革要求，不斷強(qiáng)化新課改標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用。關(guān)注數(shù)學(xué)定理、數(shù)學(xué)公式等的推導(dǎo)過程，還能夠幫助學(xué)生在做題時將文字抽象成為適宜的數(shù)學(xué)模型，從而將問題簡化，便于解題。還能夠讓學(xué)生通過這些軟件推理過程去驗(yàn)證定理的推導(dǎo)過程正確性，側(cè)面培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神和解決問題的自主能力。

在高中階段，指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、反函數(shù)和圓錐曲線等都是教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，同樣也是教學(xué)中的難點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生對于圖形理解、變形、動點(diǎn)問題尋找以及圖形之間的幾何關(guān)系理解起來相對困難，傳統(tǒng)教學(xué)中都是教師在黑板上運(yùn)用幾組典型數(shù)據(jù)，進(jìn)行示意圖手繪，精準(zhǔn)度不高、典型性差、教學(xué)嚴(yán)肅性較弱，學(xué)生在學(xué)習(xí)時也更多處于“人云亦云”的狀態(tài)，理解的快慢和深淺，全靠自身的抽象理解能力，而運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，則可以有效改變這類局面?？梢宰寣W(xué)生在計(jì)算機(jī)上自行選取數(shù)據(jù)值組進(jìn)行輸入，然后利用電腦軟件進(jìn)行高精度圖形繪制，選取動態(tài)展示模式，讓學(xué)生觀看圖形的動態(tài)過程，觀察圖形從而理解圖形形成過程，然后再觀察數(shù)據(jù)值之間的關(guān)系推導(dǎo)出數(shù)學(xué)公式，讓學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)的實(shí)驗(yàn)性，增強(qiáng)學(xué)生電腦操作能力和數(shù)據(jù)推導(dǎo)能力，促進(jìn)核心素養(yǎng)提升。

（二）搭建專業(yè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)平臺

盡管當(dāng)前教育部門和學(xué)校、教師都對“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”有了正確認(rèn)知，但是基礎(chǔ)設(shè)施跟不上，還是給我們的教學(xué)活動開展帶來了困難，因此，除了注重教學(xué)過程的創(chuàng)新和專業(yè)素養(yǎng)的提升，還需要為學(xué)生搭建專業(yè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)平臺，研發(fā)更高端、精確、全面的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件，來確保教學(xué)活動有效、順利地開展，落實(shí)教育部相關(guān)教育政策。與此同時，還需要保證高中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程開展的時長，將學(xué)生上機(jī)進(jìn)行操作的時長與考查納入學(xué)生綜合測評之中，進(jìn)一步提升數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量與水平。

在學(xué)習(xí)平臺打造這方面，需要多方面共同出力，第一肯定是教育部門作為牽頭人進(jìn)行活動發(fā)起，尋找專業(yè)技術(shù)人士進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)函數(shù)、圓錐曲線、圓、數(shù)據(jù)分析等相關(guān)的計(jì)算機(jī)程序，第二就是教師參與其中作為設(shè)計(jì)導(dǎo)向，及時與設(shè)計(jì)人士進(jìn)行溝通和交流，將高中數(shù)學(xué)所學(xué)習(xí)的知識盡可能涵蓋在一個程序之內(nèi)，并且把程序改革后的體驗(yàn)感與改革建議及時反饋給設(shè)計(jì)師進(jìn)行程序調(diào)整。最后就是學(xué)生和學(xué)校，學(xué)生負(fù)責(zé)及時反饋對于軟件使用和學(xué)習(xí)的信息，看能否滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求，學(xué)校方面應(yīng)當(dāng)提供軟件裝載的電腦設(shè)施、教師以及軟件設(shè)備維護(hù)人員等，為學(xué)生打造相對專業(yè)、精準(zhǔn)、全面的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)平臺和設(shè)施，確保教育活動能夠高效開展，盡可能減少或者消除由于設(shè)備和環(huán)境帶來的問題。當(dāng)前用的較多的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件有MathCAD等，學(xué)生的應(yīng)用難度較高，但是對于函數(shù)的值域、周期、動點(diǎn)問題等有較大的優(yōu)勢，在專業(yè)軟件的研發(fā)上可以吸收已有軟件的經(jīng)驗(yàn)，更深刻、深入地融合立體幾何知識，幫助學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中提升自己數(shù)學(xué)能力。

（三）結(jié)合高中數(shù)學(xué)教材

俗話說：“巧婦難為無米之炊”，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動也無法脫離教材而單獨(dú)存在，我們的教學(xué)活動開展一定要以教材為依據(jù)，以高考考查方向和學(xué)生能力培養(yǎng)為教學(xué)活動開展原則，以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維、形成整體學(xué)習(xí)體系為目標(biāo)，在牢固掌握基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行定理推理、信息歸納、規(guī)則驗(yàn)證，加深對數(shù)學(xué)知識的理解與掌握。

首先教師要對教材的結(jié)構(gòu)、重難點(diǎn)有所了解，然后以教材知識為出發(fā)點(diǎn)，按照由易到難的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)，教學(xué)中就可以將教材所用的例題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)展示，教材內(nèi)容都是諸多教育工作者共同挑選的具有典型意義的題目，對此加以充分利用，再配合適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)及輔助，就能在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上獲得更大的收益，加快教育理念和方式改革進(jìn)程。

綜上所述，隨著素質(zhì)教育改革的不斷深入，教師也應(yīng)當(dāng)注重教學(xué)方法和教育理念的轉(zhuǎn)變，應(yīng)當(dāng)及時創(chuàng)新與調(diào)整，與當(dāng)前的國家政策保持一致，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)前高中數(shù)學(xué)中的重要一步，教師要定期參與培訓(xùn)，提升自身專業(yè)素養(yǎng)，以更積極的態(tài)度去進(jìn)行高中數(shù)學(xué)教學(xué)，以方便學(xué)生、直觀教學(xué)、簡潔清晰的教學(xué)理念，提升高中數(shù)學(xué)教育質(zhì)量，落實(shí)新課標(biāo)改革新要求，培養(yǎng)符合新時代要求的高素質(zhì)學(xué)生。