高中数学实验教学的实践研究

甘肃省临夏中学高中部 王建军

“问题中心，实验探究”是一个重要的数学思想。随着新课标教学改革的不断发展，数学课程在不断推行新式教学。探究性教学设计与研究不仅契合了教学改革的需要，在学生的学习能力与实践发展中也产生了极为重要的影响。实验探究，主要是首先由教师创设情境；其次，在课堂之上提出问题，激发学生运用现有的数学知识以及经验去对该问题进行思考、讨论；最后对问题进行总结，得出结论。除此之外，实验探究的教学方法当中，学生是主体，在课堂之上，教师必须引导学生去参与课堂教学。

一、意义

1.帮助学生更好地理解数学。实验课程的设置，可以帮助学生在脑海中建立一个数学模型，通过数学模型，让学生加深对于实验课程的理解和体验，让学生更好地理解数学知识，将数学知识与实验有效地结合起来。

2.促进学生的思考能力以及逻辑思维能力。实验的流程一般分为实验的主题、目的、计划、步骤、操作和总结等几个方面，每一个方面对于能力的要求也不一样。例如：操作就考查学生的细节动手能力；总结就考查学生的概括能力，计划就考查学生的逻辑思考能力，这不仅对教师的组织与管理能力提出了较高要求，同时也锻炼了学生的想象、推理、动手操作和团队协作能力。

3.让学生成为课堂的主导者。被动地接受知识，所取得的效果微乎其微。在日常的学习当中，学生跟随教师的脚步去获取知识，这样的知识并不牢固，一段时间以后，就会遗忘其所学习的知识。因此，让学生成为课堂的主导者，不仅有益于学生对于知识的巩固，还可以让课堂氛围更轻松。在这样的环境之下，学生的知识接受能力会有质的提高。

二、实验教学的原则

探究性实验教学与传统的教学方法相差甚远。探究性实验教学需要结合实验的严谨性以及客观性，要让学生成为教学的主体。因此，在设计课程的时候，需要遵循实验教学的原则。

1.“以学生为主”的教学原则。在“问题中心，实验探究”的教学法中，学生的参与是第一位，学生围绕问题的实验探究和思维争辩的积极性是第二位，学生提出自己的见解和疑问、表达自己的观点和疑问同样如此。教师应当根据所学的课程内容设计出相应的科学实验，并就实验的展开形式、内容及实验目的进行一定的明确。

2.引导认知原则。“问题中心，实验探究”教学法的机制属于探究性教学，使用这种方法时，学生掌握的知识并不是教师直接传授的，而是由教师引导学生参与、引导学生发现、引导学生总结出来的，因此，引导认知原则是实验性探究当中的重点。

3. 真实性原则。实验教学是以实验为中心，因此在数学的教学过程当中，所选择的实验应当具有一定的真实性，并且通过实验可以清晰地展示数学知识。例如：动态化分析的函数教学中，教师首先要教导学生形成良好的数形结合思想，并在所设置的实验操作中配以必要的操作工具。

4.具体性原则。数学学科不同于其他学科，每一个数学题目都有其具体性，在一般的教学过程当中，常常能够看到“无限极、渐进、逼近、无限接近于、无穷大、贴近”等词语，这些词语所表达的意思并不是一个具体的数值，而是一个抽象的概念，学生在接触这些词语的时候，就会感觉到枯燥。而数学实验的开展则可以很好地将这些较为枯燥、抽象的概念转化为具体、生动的方式，有助于学生的学习与理解。

三、实验教学的实施方法

1.注重课堂设计。高中数学学习内容遵循由易到难、由浅至深的结构分布，其逻辑性非常强，各单元的知识之间也环环相扣。因此，课堂设计就显得十分重要。课堂教学要进行合理的分层、推进，提出并实现不同阶段不同层次的学习目标，加强可变训练，适应不同的题型，提倡学以致用。实验课堂的设计，以生活密切相关的实验为主、理论实践为辅。

例如：可以选择正视图、侧视图、俯视图，让学生观察生活当中的物品，从各个角度画图，进而了解该知识的重点以及难点；可以选择求解三角形的角度，在课堂之上让学生自己通过量角器去度量或者估算，再通过教师的引导分析，由学生推论出该知识点的解题技巧。

2. 创设情境，提出问题。传统的教学方法当中，教师所传授的知识都来源于书本，但是书本的知识比较枯燥乏味，因此学生在听课的时候兴致不高。在高中数学的实验教学课堂当中，应当以提高学生的素质、增强学生的探究意识以及创新能力为目标。因此在课堂之上，教师需要利用各种手段，给学生创设一个具体的、严谨的数学探究环境。此外，教师在课堂之上还应当努力使知识呈现的背景具有真实性，富有挑战性以及趣味性。

利用情境提出问题是“问题中心，实验探究”教学法的关键点，而想要做到这一点，教师就应当在平时的生活当中多关注学生的行为习惯，多搜集学生身边的素材，关注现实当中的环境，以及学生对什么事物比较好奇，再将这些搬运到课堂之上，激发学生的学习兴趣。创设的情境必须展示数学知识的背景和发展的过程，让学生参与到学习的每一个环节，充分感受并获取知识的思维过程，从而激发学生参与解决问题的欲望，提高实践能力。

例如：在学习平面图形的面积求解以及立体几何图形的体积求解时，就可以在课堂之上让学生自己动手制作模型，教师再通过一定的引导，让学生利用拆分和补缺的方法，寻找出该模式的最优解以及最简便的方法。此外，通过一些题目案例，让学生在不断动手制作模型以及解题当中，总结出该类型题目的解题技巧。教师还可以反复询问学生是否还有更优秀的方法，让学生在不断思考以及不断的讨论当中，可以总结出更好的解题方法：把该平面图形以及立体图形放在向量当中求解。这样的学习模式简单来说就是实验探究—学生思考问题—第一次总结—教师再提出问题。这样循环往复，引导学生不断地思考完善，进而把该知识完美地吸收。

3.论述自己的想法以及质疑他人。数学是一门十分严谨的学科，计算复杂，需要的基础知识比较多。因此，教师在面对某些题目的时候，并不能保证百分百的正确率。但是，在传统的教学模式当中，学生已经形成了“教师是万能的，教师是不会错的”这样一个思想观念，学生即使面对十分明显的错误的时候，往往会对自己的答案、方法进行反复思考，而不会对教师的方法进行质疑，也不会说出自己的看法以及见解。这不利于探究性教学发展。因此，教师在进行探究性教学的时候，一定要改正学生的这种态度。例如：可以在课堂之上故意犯一些小错误，在进行总结的时候，反复询问学生是否正确，是否还有更好的方法，答案是否是正确的。学生在教师的不断询问下，不断地思考自己的方法以及教师的讲解是否正确，是否还有更好的方法。思考良久之后，就会发现教师的错误。久而久之，学生在课堂之上勇于发表自己的意见，指出教师的错误，达到探究性教学的目的。

数学是一个发现问题、分析问题、解决问题的思维过程，教师应当围绕这个来开展探究性教学，使学生能够熟练地掌握发现问题、分析问题、解决问题的思维方法。