高职数学引入数学实验课堂教学的可行性研究

吴志华

(张家港开放大学 江苏 张家港 215600)

下面将从数学实验的概念，将其引入高职课堂的必要性及可能性三个方面来对将数学实验引入高职数学课堂的可行性进行讨论。

一、什么是数学实验

对于数学实验，南京师范大学的曹一鸣教授是这么认为的“为获得某种数学理论、检验某个数学猜想、解决某类问题，实验者运用一定的物质手段，在数学思维活动的参与下，在特定的实验环境下来进行的探索的研究活动。”可见数学实验通常是从实际问题出发的，是让学生以数学理论为依据，借助计算机，通过设计并完成实验来体验数学知识的形成的一种教学活动，是学生学习数学知识的一种重要手段。数学实验的主导者应当是学生，而教师仅仅作为协助者存在的。

二、将数学实验引入高职数学课堂的必要性

1.数学实验的开设有助于学生对于数学知识的理解以及数学应用能力的培养。学习应当是一个从感性认识到理性认知循序渐进发展的过程，数学的学习不应当仅停留在抽象思维的层面，而应当遵循发现，推理，猜想，验证的规律，而数学实验的开展正是为了满足这种教学需求。首先，在课堂教学中引入实验能够还原数学问题的解决过程和数学知识的发现过程，计算机演示让学生能多角度，深入理解数学知识。其次，引入数学实验后，学生作为活动主体来参与教学活动，这是一个由被动转化为主动的过程，学生的学习积极性被充分激发，从而达到事半功倍的效果。再次，在数学实验的进行过程中，学生是作为实验的主要实践者参与其中的，为了保证实验的顺利进行，学生需要运用自身所有的数学知识对于数学实验进行设计与规划，达到培养学生数学应用能力的目的。

2.数学实验的开设有助于培养符合社会需求的高技能人才。教职成[2014]6号文中对于高职人才的培养定位有着明确的标准：“要树立正确人才观，牢牢把握服务发展、促进就业的办学方向，把提高职业技能和培养职业精神高度融合，努力培养数以亿计的高素质劳动者和技术技能人才。”在计算机飞速发展的当代，数学的工具作用日益明显，提高学生的职业技能和培养职业精神成为了新时代高职院校的人才重要培养目标，这要求我们不仅仅要培养学生的数学应用能力，还要培养学生的数学创造力和数学探究力。通过数学实验，学生不再是被动的接受知识，而是主动进行探究。学生通过数学实验经历知识的探索和验证过程，促使学生自觉的分析问题，解决问题，掌握高技能人才所需要的创新精神和数学能力。

三、将数学实验引入高职数学课堂教学的可能性

1.具备硬件支持，提供良好的实验条件。将数学实验引入数学课堂，首先要保证良好的硬件设施，现在大多数的高职院校都拥有成熟的计算机房，具备教学网络和一定的计算机系统配置。比如拥有在Windows系统下具有Windows XP SP3及以上的操作系统，X86架构且支持SSE2指令集以上的cpu以及 2G以上的硬盘配置的计算机房。在此基础上学校可以构建专门的数学实验室，将数学软件如Mathematica、 Maple、SAS、Lindo、Lingo以及双向交互的多媒体教学系统及技术处理系统引入计算机房。在数学实验室里，学生可以自己着手在机器上进行实验和练习。甚至在有些学校(以南京科技职业学院为例)学校拥有自己的E教学平台，教师可以通过教学平台发布实验内容及实验参考资料和答疑，学生也可以通过教学平台自主进行课后实验，进一步利用数学实验激发学生的学习兴趣，培养学生的数学应用能力和创造力。

2.教师精心安排实验内容，设计合理的教学项目。将数学实验引入数学课堂还需要教师对于数学实验教学进行合理的项目设计。因此为了保证加入数学实验的课堂教学能达到预定的教学目标和教学效果，教师的教学设计必须兼顾以下几点：

(1)围绕教学目标将数学实验与理论教学充分融合。将数学实验引入课堂的目的是为了更好地进行数学教学，进一步促进学生对于理论知识的学习和理解，弥补理论教学中的不足，两者因当是相辅相成的关系。因此，在教学内容的安排上应当避免过于夸大数学实验在数学教学中的作用和地位，以免偏离原有的教学目标，使得教学重点不明确。

(2)教学设计上突出典型性兼顾趣味性，数学实验的教学内容应当选择具有典型性和代表性的项目，方便学生举一反三，以达到触类旁通的效果，此外数学实验作为实践教学内容还应当具有一定的趣味性，教师应积极创设认知情境，通过以学生感兴趣的内容作为切入点，以新颖的设计项目吸引学生注意，激发学生的求知欲，引导学生自主学习，提高数学学习的积极性。

3.教学形式应以学生为实践主体，兼顾个体研究与团结协作。将数学实验引入数学课堂还需要教师积极转变教学观念，全面贯彻“以学生为主，教师为辅”的教学原则。鼓励学生树立勇于提出疑问的探索精神，在课堂教学中不但要将学生作为实践教学的主体，更要鼓励学生之间进行团结协作。在学生充分实践的基础上，教师引导学生之间合作交流，让学生将动手实践数学知识与数学交流相结合，让学生通过团结协作发现自己的不足，查找自身学习中值得改进的地方利用“群体效应”在学生中间营造积极主动地学习氛围。

四、结束语

总之，将数学实验引入课堂是具有充分的可行性的，是满足高职数学教学改革的需要的，是符合高职院校培养创新型、实践型人才需要的，因此，发挥数学实验的强大作用，将其作为培养社会需求人才的重要手段是我们每个数学工作者所面临的强大挑战。它要求我们拥有丰富的数学专业知识和充分的实践经验，相信不久的将来，在高职数学教育工作者的不断努力下，数学实验会成为高职数学课堂教学重要的教学手段，为了迎接这一天的到来，我们应该不断地更新知识，努力提高业务水平和科研能力，掌握更多的现代教育技术，最终培养出具有较高数学素养的新时代技能人才。