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數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)研究論文
1中學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)原則
教學(xué)原則是教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的概括總結(jié)和指導(dǎo)教學(xué)工作的一般原理。從教學(xué)原則的角度出發(fā)，中學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)原則主要以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性為主，探討適合中學(xué)生的教學(xué)原則。1．1量力性原則。在教學(xué)中，中學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)知識(shí)應(yīng)該適應(yīng)學(xué)生的現(xiàn)有的知識(shí)水平，一般在不需要學(xué)習(xí)大量新知識(shí)，又符合學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)的認(rèn)知水平的前提下，就可以精設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行教學(xué)。1．2實(shí)用性原則。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)目的之一即為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，應(yīng)盡可能的選編實(shí)際應(yīng)用的數(shù)學(xué)問題，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，給予學(xué)生創(chuàng)造的機(jī)會(huì)。1．3開放性原則。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的一大功能。在日常教學(xué)中，選擇的實(shí)驗(yàn)課題以有多種求解方法為宜。學(xué)生在對(duì)實(shí)驗(yàn)課題的研究的過程中，可提高思維的發(fā)散性，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。
2中學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)類型
因?qū)嶒?yàn)?zāi)康�、涉及的知識(shí)、應(yīng)用的技術(shù)手段等不完全相同，因此，中學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型的分類也迥然不同。常規(guī)上，將中學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型分為以下四類:第一類，依據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)素材劃分，有幾何、解析幾何、代數(shù)、三角實(shí)驗(yàn)以及概率統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)等。例如:用多個(gè)矩形面積逼近不規(guī)則多邊形面積的過程可劃為幾何實(shí)驗(yàn)，解析幾何實(shí)驗(yàn)有求圓錐曲線中的軌跡方程，圓周率的計(jì)算實(shí)驗(yàn)可以作為代數(shù)實(shí)驗(yàn)。第二類，按照數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的任務(wù)不同，可分為體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算實(shí)驗(yàn)、計(jì)算實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行弧度概念測(cè)量實(shí)驗(yàn)、球面距離概念實(shí)驗(yàn)都是體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)。第三類，按照實(shí)驗(yàn)中使用的不同實(shí)驗(yàn)工具，可以分為色字實(shí)驗(yàn)、折紙實(shí)驗(yàn)、算法實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)等。比如用計(jì)算機(jī)軟件的測(cè)量、繪圖和演示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。第四類，依據(jù)需求不同來區(qū)分。依據(jù)實(shí)驗(yàn)所用數(shù)學(xué)原理、思想方法的不同可將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型分為邏輯確定型、隨機(jī)模擬型等。如:簡(jiǎn)單高次不等式解法的探索可視為邏輯確定型的實(shí)驗(yàn)，而對(duì)冪函數(shù)圖象性質(zhì)研究的實(shí)驗(yàn)即為隨機(jī)模擬型的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。
3中學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容選取
中學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有別于物理、化學(xué)等實(shí)驗(yàn)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)以思想為主要材料，而不是物質(zhì)。作為專門研究課程的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，主要強(qiáng)調(diào)自主探索和應(yīng)用實(shí)踐，以學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)發(fā)散思維，提高創(chuàng)新能力為根本目的。而作為數(shù)學(xué)教學(xué)輔助工具對(duì)的中學(xué)生數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，其主要目的為采用相關(guān)數(shù)學(xué)技術(shù)和數(shù)學(xué)知識(shí)，來突破在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。然而，無論是作為專門研究課程的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，還是作為數(shù)學(xué)教學(xué)輔助工具的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，在其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取上都應(yīng)該注重典型性、啟發(fā)性、針對(duì)性、趣味性、實(shí)用性和可擴(kuò)展性，克服傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程中只注重?cái)?shù)學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性、連續(xù)性和層次性的弊端。3．1典型性:數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)不可能涵蓋所有的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選取具有典型性的點(diǎn)，并進(jìn)行舉一反三，達(dá)到觸類旁通的效果。而對(duì)于典型問題的處理上，也應(yīng)采用“與之相適宜”實(shí)驗(yàn)方法，如數(shù)形結(jié)合問題中，采用《幾何畫板》進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)，化靜為動(dòng)，在動(dòng)中觀察并體會(huì)，使學(xué)生對(duì)于知識(shí)的認(rèn)識(shí)更鮮活深刻。3．2啟發(fā)性:啟發(fā)性是各科教學(xué)的靈魂，啟發(fā)性在數(shù)學(xué)上的作用尤為突出。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，可創(chuàng)設(shè)各種問題情境。并采用多種手段，啟發(fā)學(xué)生的思維。如在學(xué)習(xí)對(duì)稱圖形和中心對(duì)稱時(shí)，利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)艹浞终宫F(xiàn)具備對(duì)稱性的圖形的特征，通過動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)過程可將軸對(duì)稱和中心對(duì)稱的特點(diǎn)充分展示，具有啟發(fā)性。3．3針對(duì)性:在中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，極限、漸近等問題非常抽象，針對(duì)此類實(shí)驗(yàn)，可利用計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)，針對(duì)研究的問題，設(shè)計(jì)專業(yè)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)方案，不僅增強(qiáng)了問題的目標(biāo)性，也可使抽象問題形象化。在形象理解的基礎(chǔ)上，再實(shí)現(xiàn)更多的問題的抽象，從而建立起對(duì)抽象概念的理解。此外，因?qū)W生的個(gè)體差異性，也可針對(duì)不同的學(xué)生群體，設(shè)計(jì)適合該群體的實(shí)驗(yàn)，因材施教。3．4趣味性:折疊、旋轉(zhuǎn)、截面、展開、空間等問題是傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)，但通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，特別是在計(jì)算機(jī)環(huán)境下，利用《幾何畫板》等軟件，則能調(diào)動(dòng)課堂氣氛，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，進(jìn)而較容易的突破難點(diǎn)。一個(gè)好的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)題目是關(guān)鍵。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中教師最重要的任務(wù)就是綜合上述原則，選取好實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。此外，需要注意的是，雖然近幾年中學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)已得到部分教育工作者的重視，但對(duì)于中學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究與推廣遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因此，數(shù)學(xué)教育工作者有義務(wù)也有責(zé)任不斷深入研究中學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)問題，并將理論研究應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)中，讓學(xué)生從中收益。
參考文獻(xiàn):
�。�1］陳耀忠．關(guān)于數(shù)學(xué)試驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐和思考［J］．中學(xué)數(shù)學(xué)雜志，2004，11:19－22．
�。�2］曹一鳴．?dāng)?shù)學(xué)教學(xué)論［M］．北京:高等教育出版社，2008:50－52．
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