数学实验活动的理论与教学设计研究

广东省华南师范大学数学科学学院(510631) 张佳淳

1 数学教育新兴方式：数学实验活动

1.1 数学实验活动

数学不仅是写与算,而是具有经验与演绎二重性的科学.由于数学的高度抽象性,学生难以在现实中找到数学知识的原型,缺乏经验积累,更难要求他们能深入到对数学概念原理的本质认识.数学实验活动让学生通过动手实操、自主探究、合作交流学习数学,体验“做中学”的乐趣.

参考波利亚对“数学实验”的解释,“数学实验活动”是指：在一定的数学(学习、研究、发现)目标的指导下,让学生借助一定的工具、仪器和技术手段,对具有一定数学意义的实物、模型、事物,以及数字、图形等,进行观察、测试、度量、计算等数学化操作,经历“再发现”过程,以获取感性认识和数学信息．[1]

这种界定是从实验对象、实验条件、实验手段、实验目的等作了明确说明.参考曹一鸣先生提出的高中数学实验教学模式,将其概括为五个环节：创设实验情境-实验与活动-归纳与猜想-思考与验证-应用与拓展.[2]

1.2 支持数学实验活动的判据

1.2.1 基于数学实验活动在科学探究中的作用

高斯曾经说过,他研究数学的方法是通过实验.[3]实验活动为科学探究提供了脚手架,学生难以像真正的数学家一样,自主发现和经历科学探究的过程,而数学活动为科学探究创设了机会,学生在教师预先设计好的实验情境和目标下,循序渐进地模仿数学家经历科学探究的一系列过程,在其中体验失……