中学数学实验室建设探索

李晓宁

摘 要 在中学阶段建立数学实验室是新课改的基本要求，与学生的发展需求同步。信息技术的进步与教师、学校教学理念的转变，推动了中学数学实验室的建设，而数学实验室的建设有利于培养学生的数学综合素养。

关鍵词 中学数学；实验室；新课改；素质教育

中图分类号：G482 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）05-0013-03

1 前言

数学在中学教育阶段具有重要作用，随着教育改革的不断推进，在数学教学中引入实验教学，使学生通过实验验证数学知识，激发学生对数学知识的兴趣。建立中学数学实验室，为学生验证数学知识、探索数学知识提供实验环境，使学生可以在数学实验室中通过猜想、观察实验、推测等过程学习数学知识，从而有效解决数学教学中的疑难问题，强化中学数学教学效果。可见，中学数学实验室建设具有重要意义。

2 建设中学数学实验室的目的

开展数学实验主要是为数学教学提供可以全面探究数学知识的环境。中学数学教师和学生可以在数学实验室中进行测量、画图、推理以及计算等多方面的教学和探究活动，从而使学生掌握比较详细的数学知识，了解数学知识的起源和发展，并准确运用数学知识解决问题。建设中学数学实验室的目的可以从不同的角度加以详细解释。

1）实验室可以为数学教学内容、与数学教学内容联系密切的数学单元教学以及数学知识专题教学提供良好的教学环境。教师可以带领学生在实验室中验证数学知识之间的关系，探索数学知识的奥妙，对中学数学知识有更加深刻的体验。

2）中学数学实验室中有丰富的数学教研资源，且实验室环境较好，适合教师在实验室中学习和工作。教师可以充分利用数学实验室进行备课，在实验室中进行专业知识的学术研究，研究教学过程和教学内容，利用实验室中的设施提高探索知识的准确性。可见，中学建立数学实验室有利于数学教师的专业化发展，进而使学生在数学方面获得较好的发展机会。

3）中学数学实验室的功能和环境可以满足不同学生的个性化需求，使学生可以在实验室中验证自己的猜想，从而培养学生的数学思维，创新学生学习数学知识的思路，增强学生学习中心数学知识的信心，为学生探索数学知识提供验证环境。

4）使学生对数学知识充满兴趣，培养学生独立思考数学知识的能力，这是中学建立数学实验室的重要目的。中学数学知识比较复杂且抽象，而在数学实验室中可以运用数学软件将抽象的知识使其具有动态感，使学生可以快速理解数学知识。同时，数学实验室中的教学设备可以为课堂教学提供丰富的教学形式，帮助学生将数学知识转化为自身的数学素养，真正理解数学知识，了解数学知识的使用方向。

政府相关部门的支持是中学数学实验室建设成功的主要依据，而数学实验室的建设，一是为教师的教研活动和学生的学习；二是响应政府的号召，创新数学教学模式。按照新课标和新课改的要求：学生学习数学知识具有现实意义，且在教学中体现出学习数学知识挑战性的特点；同时，学生应主动参与教学活动，并亲自验证数学知识，强化数学实践意识和能力。国家对数学教学改革的要求，推动我国教育机构积极建设中学数学实验室，为学生提供实践的机会和环境，增强学生学习数学知识的现实意义。

中学数学实验室可以为教师和学生研究数学知识提供实验探究环境。在中学数学教学中，迫切需要改变学生学习数学的模式，模仿和记忆数学知识已经不能满足现代社会对学生能力的要求，需要学生根据教学内容进行实验，探索数学知识的形成过程。因此，中学数学教学需要建立属于自己的实验室。

3 中学数学实验室建设现状

中学数学实验室建设在逐步完善中，但在建设过程中仍存在不足，具体可以从实验室的教学设施、中学数学教学理念以及各方对数学实验室的认识等方面进行详细概括。

中学数学实验室教学设施不足 很多发达国家的中学建有完善的数学实验室，而我国目前只有部分高校中配有数学实验室，因对中学建立数学实验室没有明确标准，大多数中学没有建设数学实验室[1]。同时，即便是建设数学实验室的学校，其实验室的实验设施也存在不全面的问题，实验室中的器材只能满足教师和学生进行简单的数学实验，且以操作性实验为主，不能满足学生对数学实验的需求。此外，由于数学实验器材的缺失、场地的限制以及数学实验课题的筛选等，需要在实验之前做很多准备工作，导致中学数学教师对数学实验教学兴趣不高，中学数学实验室成为摆设。可见，中学数学实验室的建设要想取得成功并运用到数学教学中，需要从完善数学实验室的教学设施做起，使实验设施满足师生“教”与“学”的要求。

应试教育影响中学数学实验室建立 受到中考的影响，中学数学教师在课堂教学中增大教学容量，学生每天需要通过课堂教学学习很多数学知识，教学和学习的强度加大，且很多数学知识需要教师重复讲解，导致教师和学生在数学知识的教授和学习上都出现情绪化，影响数学教学的正常进度和效率。同时，中学数学教师担心数学实验教学对正常的理论教学产生影响，导致数学教学质量下降，影响学生的中考成绩，使其失去进入重点高中的机会，故而几乎不带领学生进行数学实验。尤其是初三数学教师，学生马上要参加中考，学生每天需要不断地做练习题，掌握数学理论知识，解答各类数学模拟题。应试教育影响中学数学实验室的建设和使用，教师在教学中不使用数学实验室，对建设数学实验室没有积极的态度和想法，影响实验室的建设进程和使用效率。可见，应试教育影响了中学数学实验室建立。

对中学数学实验的认识存在不足 在中学数学教学中，教师和学生已经适应并熟悉传统的数学教学模式，可以顺利使用教学中的演示和操作教学用具；而对于数学实验教学，不仅需要教师掌握数学知识，更需要教师掌握计算机等现代科技产品的使用和性能，甚至在探究数学知识的过程中，需要教师运用程序设计的相关知识。很多中学数学教师没有开展数学实验教学的经验，抵触实验教学中的未知情况。同时，部分教师对于中学数学实验教学的认识停留在多媒体教学上，利用多媒体展示数学实验，而学生只是“看实验”，没有亲自操作的经验。初中数学教学中有很大部分探究活动，学生可以进行数学实验，而由于教师对数学实验的错误认知，导致学生只能“看实验”。

4 中学数学实验室建设措施

基于中学数学实验室建设中存在的不足，笔者提出几点意见，期望各中学可以全面展开数学实验室建設，促使数学实验室早日投入使用，改善中学数学教学环境。

完善数学实验设施 完善中学数学实验室设施建设，首先需要从实验室的框架建设方面着手。在数学实验室建设中，其室内设计和使用的建筑材料等需要按照国家的相关标准执行，确保学生在实验室学习期间处于安全的环境中；同时，实验室的采光、通风以及用电等需要具有环保、安全的特性。其次，数学实验需要的硬件设备要与初中数学实验内容相符，保证实验的硬件设备满足数学实验要求，设备质量要合格，避免实验设备经常出现维修或是数据不准确等现象，并保证学生使用实验设备的安全性，严禁无生产日期、无使用说明、无质量合格证明等设备进入中学数学实验室。如现代化的中学数学实验室中需要配有一定的电子产品，其中电脑是最为常见的实验设备。初中数学教学内容中很多实验需要依靠电脑，学校购买的电脑应保证质量合格，避免电脑突然出现死机等导致实验数据丢失或是数据不准，影响数学实验的正常进行。因此，需要在够买电脑时认真检测其性能以及产品的其他信息，为师生使用电脑提供基本保证。

转变应试教育理念 我国早已实行素质教育，国家更加重视学生的全面发展和素养，应试教育理念与素质教育的标准明显不同。同时，应试教育理念影响教师的教学安排，影响中学数学实验室的使用。因此，建设中学数学实验室，需要转变教师的应试教育理念，使素质教育深入每一位教师心中，在初中数学教学活动中积极使用实验室验证初中数学知识[2]。如验证勾股定理，在传统教学中，教师直接讲解勾股定理的公式和概念，学生不了解勾股定理的发展和验证，只是按照教师的讲解背诵定理和公式，在解题过程中直接使用，影响对数学做深入探究。教师需要改变这样的教学模式，减少中考对自身的影响，在讲解勾股定理知识过程中，带领学生进行数学实验，验证勾股定理。

此外，学校应积极对数学教师展开培训，使其了解其他初中数学教师使用实验室开展教学的效果、使其了解我国对素质教育的重视，进而转变教师的应试教育理念，使其为中学数学实验室建设提供意见，并积极使用实验室开展教学活动。

强化对中学数学实验的认识 目前，中学数学教师对数学实验的认识存在不足，进而不认可建设中学数学实验室。因此，需要强化教师对中学数学实验的认识，使其正确看待数学实验在教学中的作用，进而使用数学实验室落实教学，并在实验室中进行教研活动。促使教师正确认识中学数学实验，可以有不同的方式。

1）组织中学数学教师到其他学校参观，使其了解其他学校的数学实验室使用情况，并观察该校学生的数学成绩和历年来学生的数学中考成绩，从而了解数学实验有推动数学教学的作用，不仅不会对中考造成不良影响，反而会提高学生的数学成绩。

2）组织教师参加中学数学实验教学培训。通过培训，使教师了解如何正确使用实验室器材，带领学生探索数学知识，改变学生只能“看实验”的实验教学现状，发挥数学实验室的作用。

5 总结

根据数学教学内容的不同，主要建设具有操作功能、验证功能等不同类型的中学数学实验室，可以在实验室中探索不同类型的数学知识。本文结合中学数学实验室的建设现状，提出具体的建设策略，主要有完善数学实验设施、转变应试教育理念、强化对中学数学实验的认识等措施。这些措施适合应用在不同类型的数学实验室建设方面，促使中学数学实验室能够顺利建设，进而为中学数学教学提供更好的教学环境，增强教学成果。

参考文献

[1]孙苏菁，白占兵.关于数学实验室建设的若干思考[J].科技视界，2013（11）：41，104.

[2]孙宏根.中学数学实验室建设标准的思考[J].中国教育技术装备，2012（5）：57-60.