邹超
重庆市两江中学校
摘要：数学学习必须经历“观察、实验、猜想、证明等”数学活动过程，以“发展合情推理能力和初步的演绎推理能力”。随着新课程改革的不断深入，数学实验已经成为学生数学学习的重要形式，教学中应该重视数学实验教学，并在实际的教学中有效地开展数学实验教学。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对高中数学实验教学探索提出了一些建议，仅供参考。
关键词：高中数学;实验教学
引言
随着“以生为本”的理念逐步深入，在高中数学教学研究当中，围绕学生的学习进行研究已经成为一个常态.从学生学习的角度来看，研究学生的学习首先是研究学生的学习方式.从传统的角度来看，学生的学习方式主要集中在接收、记忆、模仿和练习等层面，应当说这些学习方式都是非常必要的，尤其是在班级授课制的背景之下，这些学习方式具有短时高效的作用，因而会成为高中数学学习的基本方式.但是需要注意的是，仅有这些方式是不够的，面向学生的自主探索、合作探究、合作交流，以及动手实践和亲身体验等学习方式，应当成为传统学习方式的有益补充.在这样的背景之下，数学实验应运而生.自从数学实验概念的提出，并且被数学教学普遍认可以来，其在促进学生数学学习的过程中起到了重要的作用。
一、高中数学实验教学的价值
将核心素养与数学实验结合起来，实际上是一个教学目标与教学途径的联合.很显然，核心素养可以成为数学实验的目标，而数学实验能否成为数学学科核心素养培育的途径，则需要在实践的过程中予以证实.在这里，可以将教学的研究回归到数学实验的原点，思考当初为什么要将数学实验引入高中课堂.一个显而易见的答案是：传统的高中数学教学过程过于抽象，基于严密逻辑推理的数学知识演绎，意味着学生在学习的过程当中，如果对某一个概念的理解出现缺陷，那么学生将难以通过这个概念作为基础去演绎得出新的概念.为了弥补这一不足，为了丰富学生在数学知识学习过程中的感性认识，数学实验也就自然而然地被提出了.数学实验强调通过操作的方式为学生提供经验，这些经验是有明确指向的，是指向学生学习某一具体的数学概念或者规律的经验基础的，通过数学实验来丰富学生的这些经验，就可以奠定数学知识学习的基础。从这个角度来看，有人提出：学生是学习的主人，如何提升学生的学习能力是教师在教学中需要思考和解决的问题.在回答这一问题的时候，明确认为实验教学是一种较为有效的教学方式，其主要通过让学生亲身参与知识形成的过程，帮助学生梳理和记忆知识，进而实现综合素质提升的目的。
二、传统高中数学教学中存在的问题
长期以来，我国的高中数学教学一直采用凯洛夫的传统教学模式———讲授式。以思辨和训练为主的讲授式教学强调教师的主导地位以及教师对知识传授的系统性与完整性，而忽略了学生的主体性。数学学习过程不完整，“记忆公式定理、理解注意点、演练习题”使许多学生失去了学习数学的兴趣。高中数学教学资源匮乏，师生可利用的资源大多为课本、教辅资料和练习册，缺少数学学习的工具和资源。随着科技的进步，社会对人才类型的需求也发生了转变，具有综合素养的创新型人才是未来发展的动力源泉。教育不仅要为目前的创新职业做准备，还要为未来将要诞生的职业做好准备。经济与社会发展带来的新的教育诉求，迫使我们改变传统的教学方法。
三、高中数学实验教学实施策略
（一）深入挖掘数学教材中可开展数学实验的内容
教材是高中数学知识的主要载体，是教师和学生可利用的第一手资料。编入教材中的数学实验有很强的操作性，符合高中生的认知水平。教师可以根据学生的心理特点和学习能力对教材中已经给出的数学实验进行重新设计，也可以增加实验题材使教学活动变得丰富。
与其他学科不同，数学实验的主要材料是思想而非物质，所以对于教材中未使用数学实验加以呈现的内容，教师可以深入挖掘其数学思想，结合实践设计实验内容。实验内容的选择要注意以下几点:(1)选择典型性内容。实验内容要突出典型性特征，内容应具有广泛的代表性和可迁移性。实验内容应突出由个别到一般、由特殊到普遍、由个性到共性的特点，学生通过数学实验可以发现和总结数学规律，从而起到举一反三之效。(2)选择趣味性内容。有趣生动的实验内容能吸引学生的注意力，使学生主动参与实验，认真地研究实验中遇到的问题。教师从学生感兴趣的话题切入教学内容，选择不同的数学软件演示数学实验，使实验过程更生动直观，还可以引导学生将实验所得的结论应用到生活中去。
（二）在探究性数学实验中培育数学核心素养
数学实验的形式是多样的，有学生可以直接体验相对简单的数学实验，也可以体验具有一定探究性的数学实验.对于高中学生而言，在一些具有基础性的知识学习中，或者在一些相对重要的核心概念与规律学习中，采用探究性的数学实验，可以更好地培育学生的数学学科核心素养.有研究表明，探究性数学实验一般采用“问题—实验—交流猜想—论证”的教学模式，就是从课题或问题情境（实际问题或数学问题）出发，在教师的指导下，设计实验研究步骤，在计算机（器）上进行探索性实验，发现规律、提出猜想、进行证明或验证。空间几何体需要的是学生的空间想象能力，但是对于绝大多数高中学生而言，在数学学习的过程中恰恰会认为空间想象能力的缺失，而使得相关知识的学习过程举步维艰.在这样的背景之下，探究性数学实验就能够起到不可替代的作用。
（三）将合作与交流落到实处
在数学实验中开展合作学习，不仅可以使学生相互进行资源与信息的整合，而且可以让学生在合作中学会倾听、学会交往、增强数学表达能力，因此很多教师将学生分成小组进行合作学习。但在数学实验过程中常常会出现这样的现象:一人做多人看;教师“安排”好，学生“统一”做;没有足够的讨论交流时间，来不及形成完整的答案。可见仅仅把学生分成小组并不能达到预期的效果。针对上述问题，教师可以采取以下策略:(1)让每个小组成员在组内担当一个角色，如记录员、发言人、材料组织者等，确保学生参与到实验中;(2)教师要敢于将具有挑战性的问题或开放性问题交给学生，在学生交流的过程中深入每个小组倾听学生的发言并进行适当的点拨;(3)在时间规划上，应以成绩偏下同学的认知水平为参照物预估合作时间，教师在合作交流之前向学生提出时间要求。教师最后要作出科学的合作评价，教师的评价应侧重小组评价与过程性评价，使学生乐于合作，从而将合作学习落到实处。
结束语
由此可见，在高中数学教学中，数学实验有利于学生从“被动”走向“主动”，从“结果”走向“过程”，从“看客”走向“创客”。借助“具身认知”的理论来解释数学实验，可以认为在“具身学习”视角下进行数学实验，既要重视数学实验，同时又不能认为就是简单的动手操作，要追求预期的结果但又要防止淡化实验的过程。只有真正构建出数学实验情境场、探究场及延伸场，才能有效地达成心智、身体与环境的互动，在思维、身体与环境的共同参与下进行具身学习，从而使得核心素养顺利地落地。
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