引入数学实验教学使学生步入成才大道

高少玲

摘 要：教师要以教学实践为依据，从数学实验教学的定义、具体操作实例入手，重视思维游戏实验、直观数学实验、开放性数学实验和数学软件实验在中职数学课堂教学中的有效作用。

关键词：中等职业学校；数学实验教学；有效性

大数学家欧拉说：“数学这门科学需要观察，也需要实验。”可见，数学实验对数学的发展起着非常重要的作用，能提高学生的动手实践能力。

一、中等职业学校数学课堂教学现状

数学学科是中等职业学校公共文化基础课之一，是学生学习其他专业课程的基础，学好数学学科至关重要。然而数学学科内容比较抽象，且中职生的数学基础薄弱，学习习惯较差，学生上课趴睡、开小差，课后抄作业等现象严重。中等职业学校数学教学低效，甚至无效课堂俯拾皆是。如何改变中职数学教学现状，提高中职数学课堂教学的有效性？笔者通过实践发现，在中职数学课堂教学中积极开展数学实验能有效降低数学学习难度，帮助学生树立学习自信，激发学生学习数学的兴趣，从而提高中职数学教与学的有效性。

二、引入数学实验教学，提高中职数学课堂教学的有效性

数学实验教学是指学生在教师指导下，按照预定的要求，利用指定的材料、设备，采用特定的方法进行恰当的数学实验，并在观察研究中发现问题、提出猜想、验证猜想、创造性解决问题的教学活动。数学实验教学有助于提高学生观察和独立思考的能力，是学生正确理解、掌握数学概念和发现数学规律及本质的有效途径；更重要的是可以培养学生探索、研究新事物的创造精神和科学态度，有利于学生主体地位的发挥。在中职数学课堂教学中采用数学实验教学能有效提高课堂教学效果，其功效远远超出我们的意想。

1. 思维游戏实验，帮助学生树立自信，激发学生的学习兴趣

数学课程学习是中职生感觉较为困难的学习科目，他们多数人在小学、初中就对数学学习不感兴趣，或因基础薄弱跟不上教学进度而对数学学习失去信心，害怕学习数学。如何帮助学生找回自信，激发他们学习数学的兴趣？

笔者通过实践发现在中职数学课堂教学中引入简单的数学思维游戏实验，能帮助学生树立学习自信，让学生感受“乐中学，玩中学，动中学”的乐趣，激发他们的学习兴趣。特别是新学年刚开始的时候，在教授数学知识之前，教师应帮助学生重新认识学习数学的目的、意义及学数学学什么等问题，让学生对学习数学有一个概括性的了解。随后可向学生介绍一些简单的数学思维游戏及其玩法，如数独、一笔画等闯关游戏，这些游戏的初级阶段容易达成，即使是学习基础较差的学生，也往往能被游戏所吸引，主动地参与到课堂教学中，并在游戏过程中表现出他们的灵活和聪明才智，赢得同学们好感与尊重。通过简单的思维游戏实验，能让基础差的学生克服自卑和畏難的情绪，帮助他们找回学习的自信，激发他们的学习兴趣。

2. 直观数学实验，化抽象为具体，加深学生对基本概念的深入理解

加强实验教学，是建立表象的基本手段。在传统数学教学中，学生学习一个新的概念，往往是用教师的精讲代替了学生自身“建构”的过程，学生在学习概念过程中缺乏必要的活动与实验，对概念的本质属性理解不深，一知半解，更别提运用。因此，在平时的数学概念教学中，适当引入必要的数学实验活动，能够让一个概念清晰地印入学生的头脑之中，甚至终身难忘。

例如在教授“椭圆的概念”时，笔者让学生事先准备好如下实验材料：一条没有伸缩性的细绳，若干枚图钉、图板和笔。教授椭圆概念前，先让同学动手实验画出椭圆的图像：将没有伸缩性细绳的两端用图钉固定在图板上的两点F1和F2上（绳长大于|F1F2|），然后用笔尖将细绳拉紧，并使笔尖在图板上慢慢移动一周，则笔尖画出的曲线就是一个椭圆。做完实验后引导学生根据实验过程完成如下的实验问题做好实验报告：（1）在画出一个椭圆的过程中，F1和F2两点是固定的还是运动的？（2）在画椭圆的过程中，绳子的长度变了没有？这说明了什么？（3）在画椭圆的过程中，绳子的长度与两定点的距离大小有怎样的关系？（4）若不满足（3）的条件，画出的图像又怎样？有上述实验基础学生就能清楚地理解椭圆的定义：平面内与两个定点F1和F2的距离之和等于常数（大于|F1F2|）的点的轨迹叫做椭圆。

3. 开放性数学实验，发散学生思维，培养学生的创新思维能力

著名的数学教育家G·波利亚指出：“只要数学的学习过程稍能反映出数学发明的过程，那么就应让猜想合情合理地占有适当的位置。”由此可知，在中职数学教学中，教师根据教学内容合理开设相应的数学实验，引导学生细心观察、动手实践、大胆设想，把教学重点放在发现问题和证明方法的探究上，有助于发散学生思维，培养学生的创新思维能力。

例如在“圆柱侧面积公式”的教学中，笔者设计了如下的实验：课前将学生进行分组，每组准备一把剪刀、一个圆柱形纸筒、一瓶颜料、一张白纸、一卷透明胶带。课堂实验时让学生利用这些工具探求圆柱侧面积公式的推导方法。学生通过分组实验、探讨交流，发现了下面一些方法，并顺利得出了圆柱侧面积公式。

方法1：用剪刀沿圆柱一条母线把圆柱形纸筒剪开，展开后得到一个矩形，用矩形的面积推求圆柱侧面积。

方法2：用剪刀沿圆柱一条斜线把圆柱形纸筒剪开，展开后得到一个平行四边形，用平行四边形的面积推求圆柱侧面积。

方法3：在圆柱形纸筒的表面涂上颜料，让纸筒在白纸上滚动一周，纸筒在白纸上留下的痕迹正好是矩形，痕迹面积就是圆柱侧面积。

方法4：用透明胶带在圆柱形纸筒侧面由底到高一圈一圈地贴上去，直到贴满侧面，最后算一下用了多少胶带。

方法5：压扁纸筒，即得两个对折的全等矩形，也可以用矩形的面积推求圆柱侧面积。

4. 数学软件实验，化繁为简、化难为易，突破教学难点

在数学学习过程中，中职生最害怕的是作图和烦琐的计算，引入计算机数学软件，依托功能齐全的软件操作平台，则能有效解决这一难题。

例如指数函数的图像和性质的教学。在传统的教学模式中，教师一般采用“描点法”指导学生作出指数函数y=2x和y=■x的图像，再根据所作的图像由特殊到一般归纳出指数函数的性质。对于中职生来说，学习函数是他们最为头疼的，作图更是他们的弱项，采用传统的教学方法让学生用“描点法”作图，仅有少数同学能按要求完成，课堂教学效果不佳。因此，在教授本节课时，笔者利用教材配套的教学软件，设计教学实验，让学生先到机房进行上机实验，了解指数函数图像的绘制和基本特征，并按要求完成事先设计好的实验报告，归纳出指数函数的性质。上机实验符合中职生的心理特点，利用教学软件作图操作简便，不仅轻而易举地解决了学生作图的难题，激发了学生的学习兴趣，而且本节课的教学难点也得到了有效的解决。

实践表明：在中职数学课堂教学中引入数学实验，合理科学地进行数学实验教学，让学生动手实践，是调动学生热爱数学、学好数学、用好数学，发现步入数学殿堂大门的十分有效的数学教学方法。时代在发展，教育观念在更新，作为中职数学教育者，我们应在传统教育教学模式，积极探索各种有益的教学补充形式，不断提高我们的数学教育教学水平，让中职数学教学更上一层楼，便更多的学生步入成才大道。

参考文献：

[1]吴响铃.重视数学实验教学对学生的影响[J].基础教育课程，2011（5）.

[2]曹一鸣.数学实验教学模式探究[J].课程·教材·教法，2003（1）.