浅谈数学实验在中学数学教学中的作用

周明洁

【摘要】随着我国的教育体制和观念的创新，在目标的浪潮下推动新一轮的素质教育，技术教育支持的高素质人才和新时期现代化的培养要求，数学实验在课程改革和教学逐渐从幕后走向台前，成为了数学教学改革的新方向。数学实验教学，扩大了教学目标的范围，增加了教学目标的深度，是一种必然性，是新课程改革精神的体现。现在我们应该重新审视传统的教育教学模式，积极探索各种有益的教学形式，使我们具有更高的数学教育水平和教学效果。

【关键词】数学实验 中学数学 教学 作用

数学作为一门应用广泛的科学，在教学中必须重视数学思想方法的形成。数学实验教学是让学生通过自己动手操作，进行探究、发现、思考、分析、归纳等思维活动，最后获得概念、理解或解决问题的一种教学过程。它作为新课程改革积极倡导的学习方式之一，已经越来越得到广大教师的肯定，也越来越被学生接受和喜欢。但是观察我国教育的现状，情况不容乐观，普遍存在的问题是学生缺乏探索知识地热情和实际的动手能力。著名数学家华罗庚说过：“人们对数学产生枯燥无味神秘难懂的印象，原因之一便是脱离实际。”因此，如何把数学实验教学的观念引入我国教育教学系统的运行机制之中，即关于中学数学实验教学的探究将是一个值得我们在较长时期内进行的重要课题。

1中学数学实验教学的教育现状和基本概念

中学数学实验教学的教育现状。传统数学教学模式一般分为五段：复习、新课、练习、小结、作业。在传统数学教学过程中，学生的数学活动大多表现为以归纳和演绎为特征的思维活动，简约了数学的发现过程。传统数学教学常常把数学过分形式化，忽视了探索重要数学知识形成过程的实践活动，制约了学生的发展。

中学数学实验教学的基本概念。中学数学实验教学，即中学教师引导学生从生活经验和已有的知识背景出发，在典型的实验环境中或特定的条件下，借助一定的物质仪器或技术手段，自行观察、实验、动手实践，通过自主探索和合作交流等方式学习、发现数学新知的教学活动。

2中学数学实验教学的理论依据

2.1建构主义的学习观和教学观

建构主义认为认识不是主体对客观实在的简单、被动的反应，而是主体以自己已有的知识经验为依托所进行的积极主动的建构过程。因此，在学习过程中，已有的认知结构和主体对建构过程的积极参与是非常重要的，即学生是主动的信息加工者，而不是被动的知识接受者。学生在已有知识结构的基础上，对信息进行主动地选择、加工和处理，不断地同化，从而构建新的认识结构。

2.2主体教育的理论

主体教育认为人的主体性素质是现代化社会人的核心素质，在教育中应该注重培养和发展人的主体性。“学生既是教育的客体，又是教育的主体。”教育者应当为学生主体性的发展提供适当的环境和一切便利的条件，并在教育过程中充分调动他们学习和自我发展的积极主动性。“活动”是主体性的具体体现，只有在活动中，人的特征才得以形成和发展，人格的各种要素才得以产生并结合成一个整体。人的活动越丰富，人的发展就越充分、越全面；人的活动越深入，人的研究意识和创造力就越强。

3数学实验在数学教学中的价值分析

3.1有助于提高学生的逻辑推理能力

数学实验能够通过创设恰当的教学情境引导学生运用已有的知识能力以及直觉思维，采用归纳类比的数学学习方法，对相关的数学问题进行合理的推测，在教师的指导下完成结论的验证，从而逐步培养学生的逻辑思维能力。在“相交弦定理”教学中应用多媒体技术向学生直接演示相交弦的原理，在学生掌握基本原理的基础上，以小组为单位结合直观的动画演示自主探索相交弦定理的证明方法，在这一过程中教师进行积极的指导，帮助学生进行实验操作、进行大胆的猜想以及做出合理的推测。如此不仅能够帮助学生掌握基本的数学知识，而且在探索过程中能够培养学生的逻辑推理能力。

3.2改善学生的数学学习方式

传统的数学学习更强调学生对数学知识的机械接受，学生的主体性被忽视，对于掌握的知识不能很好地运用。数学实验的介入，能够有效改变学生传统的学习方式，数学实验教学更强调的是学生的积极参与，通过主动的操作进行知识的获取。教师通过组织合适的教学活动，指导学生进行积极的数学实验，不仅能够实现学生在教学过程中的主体地位，而且能够活跃课堂气氛，保证教学效率。由于在实验教学中学生是进行积极主动的知识探索和获取，所以学生在掌握知识之后就能够合理地应用知识，能够应用知识进行实际问题的解答，而不是仅仅停留在“知道知识，拥有知识”上。

3.3更好地突破教学重难点

在数学教学中融入实验教学能够更好地突破教学重难点，帮助学生构建起完整的知识体系。由于数学知识具有较强的抽象性，在中学阶段学生的认知能力和逻辑思维能力还不是特别完善，在对许多教学问题的理解上还存在很大的疑问。借助实验的手段，能够更好地突破重难点，例如借助多媒体技术在讲授“二次函数的图像及性质”时，就可以通过移动鼠标实现对曲线的自由变动向学生展示不同的函数关系，从而帮助学生更好地理解和掌握相关知识。重难点突破不仅对于完成教学任务具有十分积极的意义，它也能够填补学生知识体系的盲区，帮助学生构建更加完善的知识体系，进而提高学生的数学能力。

3.4培养学生的创新能力和综合素质

由于数学实验是一个教学各方共同参与的活动，既有教师的认真指导，也有生生之间的协作互助，既有知识技能的探索和获得，也有数学思想的渗透和感染。在数学实验教学中通过学生之间的合作能够提高学生的合作能力，通过自主的探索能够最大限度地激发学生的创造性和想象性，通过学生主动的实验操作提高学生的实际动手能力。总之，在数学教学中介入数学实验教学能够为学生的创造性的发挥以及综合素质的提高提供和拓展良好的发展空间。这同时也是新课标的积极要求。

4结论

作为中学教学的重要组成部分，数学教学面临的新的发展机遇，如何更好地发挥数学教学对学生的数学思维、数学技能以及数学素质的教育成了当前一个热点课题。而由于数学实验在数学教学中具有十分积极的教学作用和优势，因此应该在数学教学中应该更加合理地融入数学实验，力求实现数学教学效果的最优化。

【参考文献】

[1]朱嘉隽.高中数学实验教学与数学基本活动经验的研究[D].苏州大学，2015.

[2]李艳茹.数学文化融入中学数学教学的途径[D].海南师范大学，2015.

[3]黄永.数学实验在高校数学教学中的实践与探索[J].才智，2015，11：104-105.