数学实验在高中数学探究教学中的运用

龚周

【摘 要】 数学实验是高中数学教学的有效手段，运用数学实验可以改善课堂设计现状，达到提升课堂教学质量的目的.而当前高中数学教学中，教师对数学实验运用比较少，教师缺乏经验，实际教学中因数学实验运用少，无法达到教学效果.本文是以高中数学为基础，对数学实验在高中数学探究中运用的现状和策略进行分析，希望能够为教育者提供一些参考.

【关键词】 数学实验;高中数学;探究教学

伴随着社会的进步，数学应用于飞机制造、宏观经济控制等领域.当前高中试卷中有很多结合社会热点的情景应用题，这对学生应用数学实验解决问题能力考察比较多，尤其是很多数学知识是通过实验操作方式进行归纳总结，解决这类问题[1].因此，高中课堂教学中需要重视对数学实验的运用，培养学生探究能力，通过实验解答数学问题，锻炼学生数学思维.

1 数学实验在高中数学探究教学中运用的价值

高中数学教学中，运用数学实验可以提高教学效果，尤其是当前数学教学需要考虑培养学生的思维能力，让学生有数学实验的意识.数学模型在科学研究、生产等全面应用比较多，数学与其他学科相互渗透，呈现出综合运用的趋势.在数字时代需要充分的考虑这一特点，这就要求高中数学教学中提高数学教学效果，将数学实验运用其中，保证学生具有数学建模能力和使用计算工具的能力，运用数学实验探索数学知识，用缜密的思维解决数学问题[2].

高中数学教学中，运用数学实验可以让学生感受数学知识，探究数学知识结果的过程.在这个过程中，可以观察数学问题的思路和方法，这对学生数学问题解决能力提升有重要价值.

2 数学实验在高中数学探究教学中运用现状

2.1 数学实验与概念结合不足

高中数学教学中运用数学实验能够提高教学效果，满足当前教学要求，但是教师对于数学实验的认识不足，可能无法了解数学实验实际价值.

高中数学中有很多知识是从基础的概念上进行教学，而教师无法将概念知识与数学实验结合，这就导致实际教学效果不理想，可能会影响后续教学活动开展[3].尤其是教师对于数学实验的运用往往是为了应对学校要求，没有将数学实验与教学深入地了解，导致实际教学效果不佳.

2.2 数学实验对于难点问题解答不足

高中数学难点知识比较多，很多知识讲解单一，无法了解实际价值，还有可能影响后续教学效果.教师对难点知识与数学实验教学结合认识不足，实际教学中可能面临较多的问题，无法将难点知识潜移默化地讲解清楚.

教师在教学中对于难点知识认识不足，并且没有充分的考虑学生的理解能力，因此实际教学效果并不理想，学生无法理解知识点，更无法将其运用到解题中.

2.3 对合作小组运用较少

高中数学教学要采用合作教学方式，分析各种教学方式的价值.数学实验教学中无法有效地运用合作小组教学方法，在教学工作开展中，很多实验无法单一完成，而教师没有建立合作小组，这就导致实际教学效果不佳，无法达到教学的目的.部分内容教学结合合作教学方式，但是无法达到理想的效果，可能出现合作效果差，大部分学生没有参与到小组合作中等情况.

例如 等比数列教学中，学生自己思考规律，无法合作学习，因此运用数学实验也无法达到理想的效果，这就导致实际教学效果不佳.

2.4 实验设计没有充分地考虑数学知识实际情况

数学实验在教学中运用要结合学生实际生活和相关课程内容，若是为了运用数学实验而开展活动，可能导致教学效果不理想，无法达到教学要求，并且在实际教学中可能出现异常情况，影响正常教学活动开展.高中数学教学中很多教师并不清楚数学实验的设计原则和要求，因此并不会运用多种数学实验活动.

2.5 实验活动比较少

为了满足高中数学教学进度要求，教师并不会设计太多的数学实验.尤其是为了开展数学实验需要充分的考虑学生的实际情况，并且要做好准备工作，需要进行的工作量比较大，并且需要占据较多课时.数学教学中无法将实验活动运用其中，可能会出现实验活动少，实验活动设计单一等情况.

3 数学实验在高中数学探究教学中运用策略

3.1 运用实验解释数学概念

初中数学教学中有很多的难点问题需要用实验的方式解决，若是不采用新的教学方式，可能无法调动学生学习的积极性，无法达到教学要求[4].

例如 在三角形沿探究中已知两边和其中一边对角解的情况下，教师可以让学生制作三角形，感受三角形，這样能够了解三角型相关的知识，对于题目解答有重要的价值.学生在自己动手操作的过程中可以提高兴趣，并且能够更直观地感受三角形解答相关信息，感受到数学的真实性.

3.2 对数学实验重点难点分析

高中数学教学中，运用数学实验需要考虑数学概念的讲解方式，让学生更容易记忆.由于教师对于数学概念的讲解不足，学生可能无法理解数学概念的本质，因此无法将知识运用的数学题目解答中[5].而数学实验的运用，可以让教师将概念与实验结合，从学生知识背景角度出发，通过实验操作方式进行交流，让学生可以感受解答问题的过程;在这个过程中，提高学生对数学知识的认识，形成数学概念认识.

例如 在正学函数图像学习中，教师单一的进行正弦曲线概念的解答，可能无法让学生理解，而通过45度截面截圆柱的方式，可以让学生直观地观察正弦曲线的图形，采用这种方式能够得到这一曲线.通过实验验证方式，可以让学生感受到这一概念能够提高学生学习数学知识的兴趣.

3.3 合作教学，提高学生探究兴趣

高中数学教学活动开展中，运用数学实验可以调动学生学习的积极性，在探究实验中，可以采用合作小组方式，让学生进行数学知识研究，划分学习小组.教师可以制定每个小组学习要求，划分角色，在活动开展中需要独立思考，相互讨论观点，这样能够保证所有学生都参与的数学实验探究活动中，对涉及到的数学知识进行分析[6].

小组合作探究方式的运用可以调动学生积极性，营造良好的教学氛围.

例如 在直线与平面的位置关系研究中，教师可以结合相关内容设计教学活动，可以指导学生用笔画直线，将纸作为平面，然后在小组学习合作中进行探究，了解直线与平面之间的关系，这样能够总结和讨论相关的知识点，让学生能够自主学习.

教师在教学实验设计中需要充分的考虑学生的个性，并且要直观地进行数学知识的讲解，让学生能够深刻地理解数学知识.

高中数学教学中，数学时间的运用需要提高学生的潜力，调动学生学习兴趣，并且要通过数学知识拓展学生知识结构，从在这个过程中让学生动手操作能力、团结合作能力.

3.4 结合数学知识进行实验设计

数学实验在高中数学教学中运用，需要结合数学知识进行实验设计.教师在这个过程中需要选择合理的内容，充分地考虑教学内容是否能进行设计数学实验，保证教学效果，避免对于数学实验的盲目应用[7].

例如 在课堂教学中想要引出椭圆的概念，教师可以进行实验设计，可以拿一枚图钉钉在纸板上，然后使用细线系住图钉的一段，另一端使用笔或者粉笔画出图形，让学生观察图形的形状;之后将另一枚图钉也放在这个纸板上，细线系在这两个图钉上保证细线长度不能短于图钉之间的距离，进行细线长度调整后画出图形;对得出的图形进行观察，让学生了解椭圆的概念;通过实验操作可以了解椭圆的定义，这对教师教学活动开展也有较大的价值.

教师在教学活动设计中可以结合这类知识点击进行数学实验设计，同时可以配合一些问题让学生思考，日后进行实验操作，通过假设推理方式印证自己的答案.通过数学实验教学方式，能够让学生掌握更多知识点，了解数学知识的逻辑.

3.5 组织数学实验知识活动

3.5.1 结合学生生活进行教学设计

数学实验教学可以让学生解决实际问题，从数学教学角度出发，发展学生应用数学知识的意识.

例如 五一黄金周，一家人决定出去旅行，需要结合旅游公司的报价设计旅游方案.教师可以结合这个应用题进行研究，让学生设计方案，将数学知识与生活结合，让学生了解数学与实际生活的联系，并解决实际问题.如在红绿红灯与绿灯教学中，可以让学生利用知识进行抽样调查，了解红绿灯等相关知识，还可以查阅交通法规，了解交通事故对人身伤亡的影响，从实际数据中调查相关信息.

教师可以让学生思考类似上述问题，通过大脑模拟操作、解决这些问题.教师在這个过程中指导学生对于遇到的问题，引导其通过数学实验教学，让学生将理论数学知识转化为实践知识，提高学生应用数学的能力.

3.5.2 组织数学社团进行数学实验

教师可以让学生开展社团实践活动，在校内组织活动，进行数学实验，这样能够围绕主题进行大范围的研究，将自己感兴趣的问题结合到课题研究中，这样就能够提高自身数学问题解答的能力让学生可以自己设计实验解决相关问题[8].

例如 在数学课堂中，学习立体图形的概念，学生想知道立体图形的截面长什么样子，社团教师组织主题为立体图形的截面的探究活动，可以让学生先从简单的正方体开始探究，在脑海中想象图形之后实验验证，这样就能够让学生积极进行实验.同时在实验中可以采用横、竖、斜等截面方式，采用这种方式可以得出不同的图形，了解是立体图形截面特征.教师可以提出问题让学生进行解答，如想要得到五边形或六边形，需要怎么截取立体图形或者需要使用什么样的立体图形才能得到这样的截面图案.

4 结论

高中数学教学中，善用数学实验可以提高教学效果，应充分地考虑数学实验的价值.

通过自主探究归纳数学知识点方式，提出问题，思考数学问题解决方法，让学生可以建立数学知识体系.运用数学实验教学，可以提高教学效果，提升教学数学学生分析能力和逻辑思维能力.

高中数学教学需要从教学活动.教学内容的角度进行分析，合理地进行教学实验探究，并且要考虑高中数学实验的作用，提高教学质量.

高中数学实验教学要重视理论教学，开发学生的潜力，让学生能够自主学习，积极地参与到学习活动中.

参考文献：

[1]陶政国，李海龙.数学实验在高中数学探究教学中的应用[J].读写算，2021（29）：66-67.

[2]周秀丽.数学实验在高中数学教学中的应用[J].新课程，2021（36）：129.

[3]李彦.摭谈数学实验在高中数学探究教学中的应用[J].数学教学通讯，2021（24）：78-79.

[4]林瑜.画板技术在高中数学实验教学中的应用[J].数学大世界（下旬），2021（03）：10.

[5]朱秀娟.数学实验在高中数学探究教学中的应用研究[J].考试与评价，2020（11）：140.

[6]杨全录.数学实验在高中数学教学中的应用[J].试题与研究，2020（30）：53-54.

[7]孙少仙.数学实验在高中数学探究教学中的应用[J].教师博览，2020（30）：55-56.

[8]文付友.高中数学教学中数学实验的探索与思考[J].科学咨询（教育科研），2021（06）：296-297.