探讨数学实验在中学数学教育中的重要性

1、    探讨数学实验在中学数学教育中的重要性    王锋摘  要：数学实验是一项以实体教具或计算机建模程序为工具基础，帮助学生认识、演绎和解决数学问题的实践性学习活动。基于此，该文首先对数学实验在中学数学教育中的重要性表现进行了分析;其次，围绕学习兴趣、思维能力、综合素养3个方面，重点提出了数学实验在中学数学教育中发挥重要性的策略方向。关键词：数学实验  现代教育理念  学习兴趣：g633.6    ：a ：1672-3791（2020）02（a）-0122-02党的十九大提出了“努力让每个孩子都能享有公

2、平而有质量的教育”的现代教育发展战略，“有质量”3个字掷地有声。所以，为了强化初中数学教育的整体质量，我们有必要对数学实验的重要性进行讨论研究。1  数学实验在中学数学教育中的重要性表现数学实验是一项以实体教具或计算机建模程序为工具基础，帮助学生认识、演绎和解决数学问题的实践性学习活动。在实际的应用过程当中，可根据数学实验工具基础的不同，将其分为传统数学实验和现代数学实验两类。其中，前者的实验工具主要以几何体模型、折纸、剪刀等实物材料，要求学生通过触摸、折叠、裁剪、挤压等方式，亲手完成实验环节;后者则更加信息化、现代化，要求学生将实验活动延伸到网络平台当中，通过建模、制图等计算机程序

3、应用手段，对数学知识进行全方位、多层次的实践研究1。由此可见，无论是哪种数学实验，都对学生在数学学习过程中的亲身体验、主动实践做出了强调。通过参与这样的学习活动，中学学生的数学学习兴趣和理论应用能力将得到显著提升，继而消除传统中纸笔运算方式带给学生的枯燥感，达成更加高质的数学学习效果。所以，从阶段性学习的角度来讲，数学实验在中学数学教育中的应用发展是极为重要的。另一方面，基于我国社会水平的不断提升，服务、生产、科研等各个行业领域运行发展都离不开信息化建设的推动和支持，故而对学生人才的计算机应用素养提出了很高要求。此时，将数学实验引入到中学数学教育工作中，有助培养学生实现理论知识学习与计算机操作

4、技能的同步发展，最终成为符合社会实际、迎合岗位需求的高质量综合性人才。所以，从长远性成长的角度来讲，数学实验在中学数学教育中的应用发展也是不可或缺的。2  数学实验在中学数学教育中重要性的发挥方向2.1 在数学实验中培养数学学习兴趣中学阶段学生在学习学科知识、参与教育活动时，会受到很强的兴趣导向影响。此时，若学生缺乏持续、高涨的主动学习兴趣作为支持，将很难长时间、全身心地投入到学习活动当中，其最终学习效果也必然会大打折扣。在传统的数学学习活动中，学生从数学教师身上接收到的知识信息往往是书面化、理论化的。此类知识信息对大多数中学学生来讲，缺乏足够的吸引力，很难支撑起学生长期高效的主动学

5、习行为，也很难刺激学生产生进一步的创新意识和变通思维。同时，加之传统中数学教师对“唯分数论”理念的推崇，中学学生在学校内能接触到的学习实践活动也大多以考试为主，进而出现惧怕考试、担心分数的负面心理状态，造成学生对数学学习产生抵触情绪。为了扭转这一局面，中学数学教育者应积极将数学实验引入到课堂环境当中，为学生提供出互动化、趣味化的特色实践活动，使学生摆脱传统的数学学习困境，在主动思考、自主操作的过程中爱上数学。例如，在学习立体几何相关知识时，学生可以通过传统数学实验和现代数学实验两种方式进行实践学习。在传统数学实验的视阈下，学生可用自由观察、翻转和移动圆锥体、正方体等几何形状的塑料教具，并根据自

6、己不同角度的观察结果，动手绘制出各教具物体的俯视图、主视图和侧视图，从而了解几何体在不同空间角度中的形状差异;在现代数学实验的视阈下，学生亦可将长、宽、高等标准参数输入到建模程序当中，构建出不同比例、不同形状的几何体数据模型。其后，学生便可以通过鼠标的拖动控制，对几何体模型进行360°的旋转观察，从而了解几何体在不同视角下的形状差异。通过这样的实验方式，圆锥体、三视图等数学概念及其规律特点被生动、立体地展现到学生眼前，进而通过实践观察被内化到学生的知识结构当中，实现高质的数学学习效果2。2.2 在数学实验中强化数学思维能力随着学习单元的逐渐推进，中学学生所能接触到的知识理论、公式规则

7、将越来越抽象化、逻辑化。此时，若学生仍秉持传统中以死记硬背为主的学习理念，其数学思维将很难得到活跃发展，进而陷入到理论积累与实践应用相分离的泥沼当中。久而久之，学生在理解知识、解答问题等过程中便很难形成类比思维和创新思维，对“同骨不同皮”的同类题型无法做到举一反三，最终导致其数学知识应用能力的降低。基于此，在保有数学实验的支持以后，学生能在很大程度上消除“死记硬背法”带来的思维禁锢，在实践中达成数学思维的高度活跃与拓展延伸，进而将理论学习、问题解答、生活实践等行为和思维交融在一起，实现数学素养的整体提升。例如，在学习应用“集合”这一概念的相关知识时，学生可通过传统数学实验的方式，进行这样的学习

8、活动：首先，在计算机建模平台中生成多个方块模型，赋予方块模型以红、黄、蓝、绿4种颜色。再随机挑选出几个方块模型，在其表面点缀出圆点、花瓣等装饰花纹。其后，再编制出指标不同的模型筛选方式，对所有方块模型进行分类。这样以来，不同颜色、不同花纹的方块模型便会自动进入到不同的分类区域当中，具象化表现出集合的基本概念。同时，蓝色带花纹等特殊的方块模型，会同时出现在“蓝色的”“有花纹的”“非红色的”等多个筛选区域当中，进而使学生对交集、并集等知识产生理解。此后，学生在解答集合相关问题时，便会举一反三，将各元素看作是方块模型，从而仔细地分析不同元素的共性与个性，完成应用题目的快速破解。2.3 在数学实验中提

9、升学生综合素养现阶段，我国教育工作正逐渐实现由“全面化”向“有素质”发展的积极态势。此时，为了实现实际教育工作与现代教育理念的匹配性，中学数学教育必须重视通过有效手段提升学生的綜合人文素养，数学实验在这一方面具有良好的应用价值。在数学实验中，学生需要与同学进行积极有序的交流探讨和操作配合，以此逐渐查漏补缺，推动实验过程向更加高质、准确的结果方向发展。这样以来，学生便会有意识、有需求地进行自我表达，并倾听他人的意见和建议，最终在达成数学知识实践掌握的同时，实现自身社交能力、共情能力、团队意识的强化提升。同时，不同的数学实验类型，还会进一步对学生的综合素养进行刺激：在进行以亲身感知、亲手操作为主的传统数学实验活动时，学生的手、脑、眼、口将得到全面调动，进而实现学生多感官协调能力、观察能力的发展;在进行以参数设置、流程操作为主的现代数学实验活动时，学生则会更加重视建模数据的精准性，并对模型、图表的变化进行动态控制，从而实现学生严谨治学观念、行为管理意识的发展。3  结语总而言之，将数学实验融入到中学数学教育当中，有助于激发学生主动、热情的学习意识，促进学生对数学知识的深刻理解与自主实践，为学