实验，培养学生数学探究能力的引擎

江苏省扬州市江都区大桥高级中学 刘 娟

实验，培养学生数学探究能力的引擎

江苏省扬州市江都区大桥高级中学 刘 娟

数学学习不是单纯地依赖与模仿，实验是培养动手操作与提高自主探究能力的重要方式。不仅如此，实验可以让学生在自主探索与合作交流中真正理解数学知识与技能。本文围绕四个方面阐述如何通过实验培养学生的探究能力，旨在提高教学效果。

高中数学；实验；探究；能力

《高中数学课程标准》中指出：“有效的数学学习不是模仿与记忆，而是在开展实验过程中提高自己的自主探究能力。”在高中数学教学中引导学生开展数学实验活动可以切实培养学生的探究学习能力，同时，在数学实验过程中帮助学生发现问题、分析问题、解决问题，这样才能帮助学生提高探究能力，进而掌握基本技能。因此，应不断优化实验教学，让学生在实验中获得数学思想方法。

一、营造实验氛围，引导学生参与实验

美国认知心理学家布鲁纳说：“人是一种趋向性极强的个体，良好的氛围能诱发个体趋向心理变化的，并且能够随氛围的浓厚而进行积极的探索。”所以，高中数学教学中，教师要营造实验的氛围来引导学生参与其中。教师在开展数学实验教学过程中，让学生在面对数学问题的情境中逐步形成主动探究知识的欲望，从而把实验活动进行到底。例如：在教学《圆锥曲线与方程》这一内容时，就开展了这样的实验：首先，让每个学生准备一个画椭圆的教具。有的学生是用废弃的硬纸条与绳子做成的；有的学生是用筷子与绳子做成的等等。学生选用了不同的材料，并且制作的方法多样。接着，要求每个学生开始画椭圆。学生们开始自己动手画图，探究椭圆的画法，同时要求学生从画的过程得出怎样才能画出椭圆的结论。这样，学生经历了获得椭圆知识的全过程，为下面的教学奠定基础。在这样的操作中，学生感受自己智慧的力量和动手操作的快乐，并且掌握了科学的认知方法。最后，要求学生在实验过程中养成良好的动手习惯。

二、利用实验探究，揭示知识形成过程

苏联教育家苏霍姆林斯基说：“人的心灵深处都希望自己成为学习的发现者、研究者与探索者。”实践证明，很多数学知识必须通过实验来验证，并且通过数学实验来揭示知识的形成过程。所以，应该利用数学实验给学生提供参与数学实验的机会，还可以促进其通过自主探究来理解知识、获得技能。高中数学知识中概念、定义、定理和公式比较多，要真正理解这些内容还需要辅助以直观的教学方法。而直观的教学方法莫过于开展数学实验，所用新课程标准中强调数学教学要重视开展数学实验，利用实验来揭示知识的形成过程，在过程中寻找数学知识的规律。因此，我们应该不断优化数学实验教学，利用实验来探究知识的形成过程。例如：在教学《球》这一内容时，就可以拿出球的模型让学生观察，通过自己的观察与演示来计算有关球的表面积与体积，同时，利用地理仪中的经度与纬度来探究二面角与线面角。这样，通过开展实验操作活动不仅解决了数学的问题，还加强了与地理学科的联系。

三、实验验证结论，培养数学应用意识

现代教学理论告诉我们，数学实验是渗透数学应用意识的有效手段。我们知道，学习数学的最终目的是为了在实际生活中的运用。因此，在教学过程中要通过开展实验来验证数学问题探究而得出的结论。这样不仅可以让学生经历探究数学知识的过程，还让学生感知了数学知识的应用价值。例如：在教学“数学归纳法”时，就利用多米诺骨牌来开展数学实验。首先，教师提出问题：一副成功的多米诺骨牌在倒下时要具备什么条件？有学生认为：第一张牌必须推倒；有学生认为：两张牌之间有一定的间距，不能太大也不可太小；有学生认为场地要平整等等。为了验证他们的结论，就开展了这样的实验。总结出规律：第一张牌必须被推倒；在骨牌排列时保证前一张骨牌倒下后，一定推倒后一张骨牌。从这个实验中引出了数学归纳法，这样通过改变知识的呈现方式，为学生建立起了一个学习数学归纳法的模型，从而有利于学生理解数学归纳法的概念。通过开展这样的数学实验，不仅可以帮助学生理解数学归纳法的知识，还培养了学生的数学应用意识。

四、结合生活实验，激活创新思维意识

我们知道，数学知识与实际生活紧密相连，数学实验与我们的实际生活结合到一起才能真正发挥作用。因此，我们应该结合生活开展数学实验。心理学告诉我们，人的思维发散意识只有在具体情境中才能得到激活。所以在数学实验中通过与实际生活结合从而把知识直观地呈现出来，进而激活学生的思维能力，抓住数学知识的本质。例如：在教学“二面角定义及其应用”时,就用多媒体技术制作二面角定义及其应用的实验演示课件。在教学过程中讲述二面角的概念以后，用几何画板演示如何来度量二面角的大小；在讲述二面角的平面角的概念后用几何画板来演示二面角的平面角以及怎样画二面角的平面角大小。生活中见过山路与水平面的角和山路与山脚所成的角中的两个，那么怎样来求第三个呢？生活中如何解决折叠问题？有什么规律可循？还有很多这样的问题，要让学生自己去探索。利用现代先进技术开展数学实验，可以培养学生猜测、分析、推导与论证的能力。在这样的过程中，不仅唤起了学生的生活经验，还激活了学生的创新思维意识。

总之，在高中数学教学中开展数学实验是培养学生探究能力的引擎。所以，我们要重视数学实验的开展，并通过实验的开展来关注学生在实验过程中如何获得知识。这样，数学实验才能真正成为学生探究数学知识的媒介。有理由相信，数学实验是高中数学教学不可缺少的环节，更是学生获得知识的重要渠道。

[1]金召霞.浅谈数学实验对学习数学的重要性[J].中国教育装备，2015（04）.

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