数学实验在高中数学中的应用研究

樊继佩

(江苏省连云港市厉庄高级中学，江苏 连云港 222100)

在高中数学课程学习中，数学实验教学主要是让学生在数学知识学习的环节中，通过参与实验探究的方式，强化对数学知识的理解与应用，让学生可以化难为易，理解数学理论中抽象的难点知识，将其转化为直观的操作实践，帮助学生分析遇到的数学问题.数学实验活动的有效开展，对学生理解能力以及实践能力的培养具有十分重要的意义.但是开展数学实验活动需要综合考虑课程开展的进度以及教学条件，否则无法确保数学实验开展的有效性，也会给学生的学习造成阻碍.重视数学实验在高中数学教学中的应用，让学生能够在实践中思考数学理论知识，对提升学生的学习效率具有积极的促进作用.

1 高中数学教学与数学实验的关系

在高中数学教学中，积极开展数学实验的目的，是让学生通过数学实验的方式，了解和理解数学知识原理的核心概念，掌握高中数学课程中的重点知识.数学教师结合具体授课内容，有效开展数学实验，能吸引学生的注意力，降低学生对数学知识学习的抵触感，让学生感受到学习数学知识的乐趣.将枯燥的数学知识学习转变为氛围轻松的实验活动，在实验活动中完成课程的讲解.将讲授数学知识转变为学生探究学习的方式，改变传统的数学教学方式，可以不断提升学生的综合能力.因此，在高中数学教学活动中，重视数学实验的开展，积极开展数学实验课，可以更好地帮助学生参与到数学学习中，找到高效的学习方法，及时对数学知识的学习进行巩固，有效吸收所学的知识，夯实数学基础.

2 数学实验在高中数学中应用的实际情况

高中阶段，是非常重要的一个阶段.高中数学作为一门主要学科，学生通过参与数学实验，可以提高学生的动手操作能力，让学生切实感受数学知识与生活实践之间存在的联系.高中数学教师可以将一些学习难度较高的理论知识引入到数学实验中，将数学实验活动作为创新活动，为学生营造相对轻松的学习氛围，改变一成不变的授课方式，实现动态化的教学，鼓励学生积极参与.数学实验课是通过教师设计数学问题，鼓励学生通过实验的方式探究知识，使学生可以积极地参与到数学课程的学习中.就目前的实际教学情况而言，部分学校的数学教师仍采用传统的教学方式，对数学实验的重视程度不够，很难有效开展数学实验，对于学生的数学学习产生了不利影响.

3 高中数学探究教学中应用数学实验存在的不足

3.1 数学教师缺乏相关经验

高中阶段数学课程的学习具有很大的难度，很多学生常常感觉学习效率很低.一般情况下，数学教师对学生的学习进度、课程教学内容都会提前进行规划，以确保学生可以在有效的时间内完成课程知识的学习和复习.但很多时候，由于数学教师缺乏相关经验，不够重视数学实验课，或者片面地认为数学实验课只是一种活动课，对于提升学生的学习能力以及数学成绩影响不大，导致即使开展数学实验课，也只是流于表面形式，教学成果不尽如意.数学实验课逐渐变成了自习课或者答疑课，失去了数学实验课本身的价值.

3.2 学生普遍动手实践能力较差

数学实验课作为一种新的数学教学方式，与传统数学课堂教学活动不同，数学实验需要学生具备一定的动手实践能力.但是由于很多学生实践能力较差，很难在数学实验活动中感受到探究数学知识的乐趣，导致学生数学实验活动的参与性不高，甚至放弃参与.学生普遍动手实践能力较差，是客观存在的一个问题，很多学生热衷于“题海战术”，将大部分时间用于刷题、做题，忽略了数学实验活动的重要性.即使参与数学实验活动，也是草草应付了事，没办法体验数学实验活动的乐趣，久而久之就更加不喜欢参加数学实验活动了.

3.3 学校缺乏完善的基础设施

就目前的发展情况而言，部分学校的实验基础设施不够完善，也是影响数学实验活动开展的主要因素之一.导致这种问题出现的根本原因，是学校不够重视数学实验在数学教学中的应用.这也使得很多数学教师缺少开展数学实验的意识，在日常教学计划中很少安排数学实验，学生对于数学实验甚至是陌生的，只是按照数学教师讲授的理论知识进行学习.这一问题的存在，会对学生正常学习数学课程以及后续的数学复习效率产生不利影响.

4 提高学生探究实验的发展策略

4.1 在教学中应用实验活动

高中阶段的数学课程，相对于初中而言，难度增加了很多，学生需要更努力地去学习和消化新的知识.很多时候，多次尝试以后，才能找到适合自己的学习方法.其实高中学生仍保有童心，在其内心深处仍然渴望探索未知的东西，对新知充满着期待.数学实验活动的开展，可以满足学生探索新知的兴趣，学会如何快速地解决遇到的问题.有效地开展数学实验活动，鼓励学生参与自主探究活动，不但可以帮助学生实现深度学习，更有利于促进学生之间、师生之间的感情，数学教师可以及时地了解学生的学习状态，不断完善教学方案，帮助学生切实解决遇到的数学问题，让学生学会用实验探究的方式解决问题.同时，学校应结合自身情况，改善数学实验的基础设施设备，更好地帮助学生全面参与到数学课程的学习活动中.

4.2 积极培养高中数学教师的数学实验技能

为了更好地开展数学实验活动，积极培养高中数学教师的数学实验技能是非常重要的.在高中数学课程开展的过程中，学校应重视数学实验活动的开展，联合各个部门，有计划地培养数学教师的数学实验技能.在提升数学教师实验技能的基础之上，促使数学教师有效地开展数学实验活动.在学校每年度的教学时间内，定期对数学教师进行专业技能培训，提升数学教师专业技能，建立相应的奖励机制，对数学教师的实验行为进行一定的测评，并与教师的绩效奖励进行关联管理，以提高数学教师的学习积极性.通过这样的方式，可以优化数学教学工作，丰富数学课堂教学内容，为学生创设符合其心理的学习情境，有效提高学生的学习效率.

4.3 锻炼学生的主动探究学习的能力

在高中数学课程学习中，学生的动手实践能力，对其后期学习理工科类的相关课程具有一定的影响.数学实验作为数学探究活动的一种方式，是学生发现问题、形成解决问题思维的过程.数学实验是一种非常有效的学习方式，在参与数学实验的环节中，学生可以梳理、发现问题，并积极开展探究，最终将学到的数学理论知识运用到实践活动中，进而有效提升自身的学习能力.通过开展数学实验的教学方式，鼓励学生参与到数学实验活动中，使所有学生都可以在教师的指导下，关注数学实验的操作步骤、注意事项等内容，能够有效优化数学教学方式，促进数学实验活动的开展，使学生更加积极主动地学习.例如，在讲解“椭圆”时，在准备引入椭圆的概念环节，数学教师引导学生参与数学实验.首先准备本次实验所需要的所有用具，包括白纸、图钉、足够长度的棉线(不需要弹性)、铅笔.在数学实验环节，要求学生在白纸的中间区域，设置两枚图钉，并在图钉上固定一根棉线，注意棉线长度要大于两枚图钉之间的距离，用铅笔紧贴棉线进行画图.在完成以上步骤的基础上，要求学生再换两根长度不同的棉线，再次进行相关的实验操作步骤.完成以上所有步骤，就会得到三个椭圆.此时，数学教师可以引导学生对“画出的椭圆”进行观察，发现并探究三个图形存在的共同特征，进而引入椭圆的概念，激发学生参与数学实验的热情，有效提高学生数学探究学习的能力.

4.4 完善数学实验基础设施

在高中数学教学活动中，完善数学实验基础设施，是有效开展数学实验活动的物质基础.学校方面，应结合自身的实际发展情况，重视数学实验基础设施的完善工作，投入一定的教学资源进行基础建设工作.重视数学实验活动条件的改善，引进相关教学设备.高中数学与物理、化学等实验学科存在一定的差异，其并不是纯粹的实验科学，很多时候涉及的知识比较抽象，因而实验设备和实验器材要符合数学实验的要求，才能帮助学生将抽象化的知识进行具体化转变，加之多媒体教学设备的辅助，可以帮助学生将抽象的知识进行分解、探究，促使学生切实感受到数学探究的乐趣.

4.5 培养学生的创新思维能力

创新思维能力的培养，并不是短时间内就可以实现或者是每个学生都可以实现的.数学实践是培养学生创新思维的有力手段.通过数学实验的方式，可以让学生明确自身存在的问题，找到适合自己的学习方法，对于发现的问题及时进行思考和探究，逐渐提高自身的学习能力.所以，要让数学实验成为学生学习数学的有效方法，帮助学生更好的参与数学课程的学习.

综上所述，在高中阶段数学课程的学习，离不开数学实验活动的“辅助”.数学教师可以结合教学内容，与学生一起探究数学知识应用的过程，构建数学模型，演示解决数学问题的过程，促使学生通过实验实现对数学知识的探索.通过数学实验的方式，还可以让学生相对清晰地了解数学学习的基本思想，找到适合自己的学习方法，在一定程度上有利于提高学生学习数学知识的能力.因此，在高中数学教学活动中，数学教师应根据课程教学标准，在符合学生认知水平的基础之上，积极开展数学实验活动，保证学生在最短的时间内，高效完成学习目标，及时发现自身存在的学习问题，并严格按照数学教师的要求，在数学实验中进行知识的探索和学习，发现自身存在的问题，优化数学学习方法，进而有效提高学习能力和动手实践能力.通过数学实验总结和分析提出的问题，帮助学生更加全面的学习数学知识.