数学实验教学与师范生能力培养

江苏省常州幼儿师范学校 刘建国

传统数学教学工作中，对计算、推导证明、叙述等方面内容较为看重，对数学模型的构建、如何应用数学语言描述问题等方面能力的培养有所忽视，对师范生能力的培养产生一定阻碍。针对上述问题，本文对数学实验教学优化改革方面的工作进行具体分析，希望人们能够对计算机技术、各类数学软件及工具等进行充分利用，通过数学实验教学更好地辅助数学教育专业基础课程及应用课程的教学工作，为师范生实际问题解决能力等方面的培养奠定坚实基础。

一、数学实验教学对师范生能力的影响

数学实验教学对师范生能力的培养具有较大帮助，下面从几方面对其进行具体分析：

其一，通过数学实验教学使师范生对数学基本理论方面的知识进行更好的理解。在教学过程中，教师可以对现代教学手段、技术进行充分利用，通过数学实验教学和更加生动、直观、有趣的方式将数学定理、定义、公式等展示出来，提高数学理论知识教学工作的趣味性、生动性及直观性，同时对师范生自身数学知识建构方面的工作具有较多的积极影响，在实验过程中有更多的时间和机会进行分析、观察、研究归纳和猜想，真正意义上理解数学理论知识，为自身能力发展及今后的工作提供更多支持。

其二，在数学实验过程中，师范生能够对数学学科的魅力产生更多直观感受，对借助计算机技术完成数值计算、随机模拟等方面工作的便利性及高效性，对现代数学方法在非线性科学相关数学知识中的作用及威力进行了解，使师范生能够更好地应对今后数学教学、研究等方面工作，甚至对利用现代化手段及技术“做数学”“教数学”的方法进行掌握，为师范生自身从师任教能力的提升奠定坚实基础。由此可见，数学实验教学对师范生能力的培养是极为重要的，下面对如何利用数学实验教学培养师范生能力的相关内容进行具体分析。

二、利用数学实验教学对师范生能力进行培养的方法及策略

1.秉承几方面原则开展数学实验教学工作

开展数学实验教学时，需要秉承实践化、问题化、算法化及图形化原则进行教学，进而对师范生能力进行有效培养：首先，实践化的数学实验教学。对师范生计算机做题能力、实践能力进行培养时，需要对数学软件平台的选择产生更多重视，使师范生能够对数学问题进行合理简化，以数学建模等方式对问题进行解决，通过计算机操作及适宜的算法完成解题工作，并且对数学实验分析及计算结果进行研究。其次，问题化原则。数学学科知识的学习是动态化过程而非封闭的、绝对的、僵化的规则性训练，因此通过数学实验教学能够对数学问题进行细化，对传统教学方式的单一性问题进行解决。再次，算法化原则。数学实验教学过程中，需要对数值计算、统计原理、优化方法等进行示范讲解，使学生对相应的数学概念、思想以及方法等进行更好的掌握。最后，图形化原则。通过数学实验教学对学生流程设计方面的能力进行培养，使其能够以绘图、构建数学模型等方式解决实际的数学问题。

2.对数学实验教学内容进行优化调整

为了提高数学实验教学的实效性，对师范生的能力进行提升，需要设置更多实用性较强的数学实验教学内容，对现代教育技术进行更多的应用，进而为师范生逻辑思维、定量思维、抽象思维等方面的训练提供更多支持，使其能够对数学实验教学中所学的数学理论及方法进行有效运用。此外，需要减少刻意追求刻板演绎风格的情况出现，对数学教学程式化方面的问题进行克服，加强对数学本质问题的关注，结合师范生能力培养目标方面的情况对部分定理证明内容的要求进行适当放宽，加强对师范生抽象思维、逻辑思维及严谨性方面的训练，对具有代表性的定理证明进行更好的掌握，能够将“数”“形”进行紧密联系，对数学知识间的内在联系进行掌握，提高师范生的空间想象能力等。通过教学内容的调整和侧重性讲解，能够为数学实验教学提供更多的时间，为理论及实践的融合提供更多支持，通过数学实验对师范生数学知识分析、处理的能力和问题解决能力进行更好的锻炼。

3.对师范生的数学思维能力、数学情感等方面进行培养

数学实验教学可以为师范生提供更多动手实践的机会，使学生在自主探索、合作学习过程中对数学知识、技能以及方法等进行透彻理解及掌握，获取更多的数学活动经验。然而，部分数学实验教学工作仅停留在实际操作层面，未能将数学实验教学和师范生数学思维的培养工作进行融合，无法使师范生在脑海中完成数学知识、认知等方面的重构和重组，不能让师范生的数学思维进一步发展，针对这些问题，需要设置更多侧重于创造性思维培养的数学实验，使师范生在实验活动中进行更多的观察、想象、猜想，在锻炼了师范生创造性思维、归纳性思维、演绎思维等方面的同时，使其意识到在今后的数学教学工作中，需要对学生这几方面能力进行更好的培养，促进其教学水平及业务能力的提升。

此外，需要对师范生数学情感的培养产生足够重视，除了数学知识、技能等方面的学习外，师范生的情感态度、价值观等同样对其自身能力发展和今后教学工作的开展具有较大影响，因此在数学实验教学活动中，需要对师范生进行有意识的启发和引导，使其获得更多有价值的心理体验。例如教师可以在数学实验教学过程中创设相应的数学实验情境或问题情境，使学生在相应的情境或动手实践过程中获得相应的体验，形成数学情感，激发师范生对数学知识的学习兴趣、自信心；在数学实验活动进展顺利或较为成功时，师范生的情绪较为高涨，探索失败时产生失望、沮丧之感，如何对这些情绪、情感进行正确的调动，对其激励性作用进行充分发挥也是人们需要关注的重要内容，比如在数学实验教学过程中，教师需要注重对学生进行鼓励，使其能够积极主动地寻求问题的解决办法，并且通过不断研究、摸索找到解决办法，使数学实验更加成功，获得更多精神上的成就感及快慰，在发现及创造新事物时获得更多快乐的体验，体会到数学知识探索过程的艰难，对数学科学的研究真谛进行感悟，进而产生更多内部驱动力，能够积极主动地投入到数学实验教学活动中，对自身的能力进行有效锻炼。

4.在数学实验教学中加强对学生的计算机应用能力的培养

计算机基础知识、应用及操作能力的培养同样为数学实验教学中的重要内容，并且是师范生需要具备的素质和能力，因此在数学实验教学中需要对师范生的这些能力进行有重点的训练和培养，教师先进行相应的数学实验演示操作，师范生进行模仿和学习，对熟练应用计算机技术解决数学问题的能力进行锻炼。通常情况下，在数学实验教学之初，便需要对学生进行计算机导论、计算机应用相关知识的教学，让师范生对计算机基本操作原理进行了解，一些能力较强的师范生甚至可以自己编写一些小程序解决数学问题，对上机操作的方式进行更多的熟悉和应用，进而为师范生今后的教学工作提供更多支持。

综上所述，为了对师范生的能力进行更好的培养，需要对数学实验教学方面的工作产生更多重视，在师范院校开展数学教育工作时，对师范生解决实际问题的能力、今后从事数学教学工作的业务能力等进行重点培养，通过数学实验教学改变和丰富原有授课方式，使学生对数学概念进行更好的理解，加强对数学猜想、定理探索过程的了解，让师范生的思考方式更加接近数学家，最终使其能够更好地驾驭数学本领，促进师范生综合素质及能力的提升。

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