数学实验在高中数学探究教学中的应用研究

陈贵平

摘要：数学实验可以使学生在实践过程这能够发现其中的数学方法，并加以利用。通过数学实验的方式可以培养学生的实践动手能力，同时也能帮助学生更好的探索数学理论知识。通过数学实验可以使难以理解的数学知识形象化、具体化，可以引导学生在实践中积极思考，帮助学生更好地学习。本文主要论述数学实验在高中数学探究教学中的应用措施，仅供读者参考。

关键词：数学实验;高中数学;设计原则;情境创设

1.数学实验对高中数学教学的重要性

数学作为一门基础学科，也是比较重要的学科。通过数学实验的方式不仅可以验证一些数学猜想，还能解决一些难以理解的问题。数学实验是一种新型的教学手段，可以有效激发学生的大脑思维，培养学生实践动手的能力，从而提升课堂教学的效率。数学实验对于引导学生自主学习的方面比较突出，通过在高中数学教学中引入数学实验无疑比传统的教学模式更加有吸引力，可以激发学生对数学知识探究的兴趣，有利于调动起学生的探究欲与思考能力，提升学生的课堂学习的集中力以及参与度。其次，通过数学实验的教学手段还能将丰富一些数学知识，丰富课程的内容。同时，通过合作实验的方式还能提升学生的探究合作以及归纳总结的能力，有助于学生更好地学习[1]。

2.数学实验在高中数学教学运用的一些难题

首先，对于数学实验来说，主要人物都是教师。因此，教师的专业知识与能力素质是影响数学实验顺利开展的关键。如果教师在进行数学实验的过程中，缺乏专业的实验知识与良好的动手能力，这就会造成数学实验效果大打折扣，不利于数学实验在教学中的顺利开展。同时，在教学中教师还可能受到传统教学观念的束缚，从而导致其教学方式受到影响，比如在实验过程中言语教授的部分较多，而实验的过程较少甚至不能达到效果;还会导致教师在实验的过程情绪紧张，影响实验操作的步骤，从而影响数学实验的最终效果。其次，会影响数学实验顺利开展另一个重要因素就是学生在实验过程动手能力较差。由于学生在学习过程往往会表现出过多的依赖性，这就导致学生在实践动手的过程会出现手足无措的现象。特别是遇到困难后，往往都会寻求帮助，这会影响数学实验的效果，不利于培养学生自主探究学习的能力。再次，数学实验还会受实验基础设施的影响。如果教学中缺乏对计算机信息技术的运用，就会导致数学实验教学受到阻碍，不利于数学实验教学的顺利开展[2]。

3.数学实验在高中数学教学的运用措施

3.1建立完善的数学实验原则

对于数学实验的运用，不应该只看重教学实验的形式，而忽略数学实验的目的。因此，教师必须在开展数学实验之前明确数学实验的目的，同时也要帮助学生了解数学实验操作的目的，只有这样才能更好的引导学生动手时间，从而达到实验的目的与想要达到的效果。其次，教师还应该通过数学实验的方式强化数学知识的一些特征。这就要求教师在基于数学实验目的与效果的前提下，对数学实验进行特别设计，从而将研究对象的变化过程以及性质特别更清晰地展现在学生面前，这不仅能够降低数学实验的难度，还能激发学生的探究兴趣，有利于促动学生自主探究学习的能力。比如，在人教版必修第二册《频率与概率》的教学过程中，引入抛硬币的数学实验，全班同学两人一组进行抛相同质地的1元硬币，每组抛掷20次，记录正面朝上的次数，教师汇总所有学生结果，并在Excel表格中进行展示，随着实验次数的增加，可以很直观地观察到正面朝上的频率会稳定在概率 附近。通过这种教学方式不仅可以降低数学知识的难度，还会将频率与概率的区别与联系更加清晰地展現出来，方便学生通过观察就能明白频率与概率的特点。再次，对于数学实验来说，相关教学的设计必须基于以学生为教学主体进行。当今时代的发展，教学模式中主体教育越来越重要。因此，数学实验的设计原则还应该以培养学生的主动性为目的，不仅要注重学生的个性发展，还应该加强学生的发散性思维的锻炼，只有这样才能提升学生自主学习的能力，有助于学生更好的学习与成长。最后，教师对于数学实验的运用要适度，要认清数学实验智能适用于一些特定的教学课程，不能盲目开展数学实验教学，这不仅会浪费很多时间与精力，还会影响教学的进程[3]。

3.2加强数学实验的情境创设

在教学中，情境的创设尤为重要。而创设教学情境就是指教师通过特别的教学设计，并借助一些手段和工具来创设符合课程知识的教学场景，同时，教学情境的创设还应该注重培养学生的发散性思维，建立具有感染力的教学环境，为学生提供有利于学习的气氛。教师通过对课程内容进行情境创设来激发学生对知识的兴趣以及探索欲，从而方便接下来的教学工作顺利进行。而数学实验是创设教学情境比较有效的手段之一，通过用数学实验的方式对进行教学情境的创设有利于激发学生的学习兴趣。比如，高中人教版数学教学中，对于椭圆的学习可以通过数学实验的方式创设相关情境。比如，教学中可以让学生取一条定长的细绳，把它的两端都固定在图板的同一点，套上铅笔，拉紧绳子，移动笔尖，这时笔尖（动点）画出的轨迹是一个圆。如果把细绳的两端拉开一段距离，分别固定在图板的两点F1，F2，套上铅笔，拉紧绳子，移动笔尖，画出的轨迹是椭圆。如果把细绳拉直，固定两端，画出的轨迹是线段。通过这种方式可以强化学生对椭圆的几何特征的认识，进而可以引导学生抽象出椭圆的定义。这样不仅能够降低相关知识的理解难度，还能提升学生的学习兴趣，有利于相关课程教学的展开。

3.3提升教师的实验能力

由于在高中数学教学中，教师是教学的主要人物。如果教师在进行数学实验的过程中，缺乏专业的实验知识与良好的动手能力，这就会造成数学实验效果大打折扣，不利于数学实验在教学中的顺利开展。因此，为了保障数学实验的教学手段能够顺利实施，必须加强对教师数学实验方面的技能与知识的培训才能保障高中数学实验的顺利进行。首先，学校应该重视对教师的专业技能的培训，可以通过定期举行技能培训活动的方式进行。同时，学校还应该对教师进行一定的了解与考察，并对教师的一些不足地方进行有针对性地培训，通过这种方式能够有效提升教师的专业能力与整体素质。其次，学校还应该建立完善的激励机制，对教师在日常教学的表现进行绩效考核评定，通过这种方式可以有效调动教师的积极性，有利于教学能够主动提升实验所需要的技能与专业知识，从而保障数学实验教学的顺利开展。

4.结语

通过以上论述可以得知，数学实验可以为高中数学教学提供活力，不仅能够激发学生的学习兴趣与对知识的探索欲望，还能培养学生的主动学习的能力，有助于学生对高中数学知识的学习。因此，数学实验教学的重要性不言而喻。对于数学实验教学的有效运用可以通过建立完善的数学实验原则、加强数学实验的情境创设、提升教师的实验能力等几个方面进行，只有这样才能保障数学实验教学的顺利开展，有助于高中学生更好地学习。

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]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.