唐学林
新疆巴音郭楞蒙古自治州第二中学 841000
摘要：伴随着我国教育事业的改革，高中教育水平受到重视。高中是学生人身转折的一个重要阶段，学生面临高考的压力，学科学习压力较为繁重，而数学作为其中一项重要考查内容，更是需要教育工作者多多关注，注重教学工作的不断优化，提升教学质量，数学实验是近年来提出的新型教育理念，强调让学生从原理推导过程入手进行学习，强化对知识的理解和对动手能力的提升。
关键词：高中数学；数学实验；探索；思考
引言
“问题中心，实验探究”是一个重要的数学思想。随着新课标教学改革的不断发展，数学课程在不断推行新式教学。探究性教学设计与研究不仅契合了教学改革的需要，在学生的学习能力与实践发展中也产生了极为重要的影响。实验探究，主要是首先由教师创设情境；其次，在课堂之上提出问题，激发学生运用现有的数学知识以及经验去对该问题进行思考、讨论；最后对问题进行总结，得出结论。除此之外，实验探究的教学方法当中，学生是主体，在课堂之上，教师必须引导学生去参与课堂教学。
一、高中数学实验教学的必要性
伴随着新课改的推进，在实际教学中将实验以适当有效的方式引入到课堂中，会对教学效果产生重要的影响。这不仅可以帮助学生获得必要的数学知识，还可以帮助学生提高学习数学的热情和实践技能，以及分析问题的能力和解决问题的能力。而且，有助于培养学生思考探究能力。新课程改革以来，虽然出现了大量关于数学实验实施的文章，但在目前的中学数学教育中，大多数数学实验仍然浮于表面，还没有深入到教室。
在“互联网+”时代，现代科学技术特别是计算机科学、人工智能的迅猛发展，正在对数学教育产生深刻影响。数学学习已经从认知角度发展到基础素养培训，帮助学生发现数学观点，使用数学语言和模型来描述问题，并使用数学思想和方法解决问题，这已成为当下数学教师的使命和任务。
数学实验教育旨在激发学生对数学的兴趣，加深他们对数学知识的理解，提高他们应用数学知识的能力。实验学习还可以缩短学生与数学之间的距离，从而充分发掘学生的潜能。在数学实验过程中，教师需要提前制定好相关程度和步骤，通过进行科学的示范，适时的指导，能帮助学生更深层次地解决问题，形成良好的思维习惯。
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。
早在20世纪初，英国数学家贝利就提出，“通过数学实验，可以训练技能，让学生探索事物本身的规律”。1989年，美国曼荷莲学院数学系在教学计划中增加了一门导引性课程———数学实验，使数学实验教学正式走入大学。中国国防科技大学于1997年率先在国内开展了数学实验教学；同年，李尚志教授编写了《数学实验》一书。随后，数学实验教学在国内外都获得了长足的发展。我国中学数学实验比高校起步晚了近十年。2004年，经全国中小学教材审定委员会初审通过的《普通高中课程标准实验教科书》在全国范围内推广使用。这套教材设置了“探究与发现”“信息技术应用”“读一读”等环节，包含许多数学实验内容。2011年版的《义务教育数学课程标准》和2017年版的《普通高中数学课程标准》都强调数学教学要关注学生的自主探索和动手实践能力，努力提高学生的数学素养。
新一轮课程改革希望利用数学实验改变学生的学习方式，更好地落实课标要求。
三、高中数学实验教学实施策略
（一）结合高中数学教材
俗话说：“巧妇难为无米之炊”，数学实验教学活动也无法脱离教材而单独存在，教学活动的开展一定要以教材为依据，以高考考查方向和学生能力培养为教学活动开展原则，以培养学生数学思维、形成整体学习体系为目标，在牢固掌握基础知识的基础上，运用数学实验进行定理推理、信息归纳、规则验证，加深对数学知识的理解与掌握。
首先教师要对教材的结构、重难点有所了解，然后以教材知识为出发点，按照由易到难的顺序进行实验课程设计，教学中就可以将教材所用的例题进行实验展示，教材内容都是诸多教育工作者共同挑选的具有典型意义的题目，对此加以充分利用，再配合适当的引导及辅助，就能在传统教学模式的基础上获得更大的收益，加快教育理念和方式改革进程。
（二）注重课堂设计
高中数学学习内容遵循由易到难、由浅至深的结构分布，其逻辑性非常强，各单元的知识之间也环环相扣。因此，课堂设计就显得十分重要。课堂教学要进行合理的分层、推进，提出并实现不同阶段不同层次的学习目标，加强可变训练，适应不同的题型，提倡学以致用。实验课堂的设计，以生活密切相关的实验为主、理论实践为辅。
例如：可以选择正视图、侧视图、俯视图，让学生观察生活当中的物品，从各个角度画图，进而了解该知识的重点以及难点；可以选择求解三角形的角度，在课堂之上让学生自己通过量角器去度量或者估算，再通过教师的引导分析，由学生推论出该知识点的解题技巧。
（三）教师做好点评指导
高中数学教学和研究小组应重点建立数学实验教学评估体系，善于运用多元方式对学生融入实验教学进行点评。以坐标轴一章的知识讲解为例，可以从四个方面进行评价：第一，从技术角度评价，坐标轴的伸缩增加学生直观感受，利于学生掌握。第二，从教师角度评价，从教学角度分析，选题从生活实际出发，带领学生感受数学建模来源于生活。第三，从学生学习角度分析，小组讨论方式利于复杂问题的教学，宽松的学习氛围提高了学生的参与度。第四，课堂文化角度分析，课堂处处都是创新。
（四）搭建交流平台
人工智能的发展实现了优质教学资源的共享，慕课、“金课”、一体化教学形式的出现为数学实验教学开启了新的视角。数学实验教学要获得新的突破与发展，就应搭建良好的交流平台。首先，应搞好校园网络建设。教师通过学校的网络教学平台引入教学资源并充分利用，进行线上辅导、答疑、讨论等活动；学生组建兴趣小组针对共享内容进行线上交流。其次，应适当地开展数学实验教学研讨活动，通过竞赛课、观摩课、培训课等形式为教师搭建交流平台。重点培养有意愿投入数学实验教学研究的教师，将他们在教学实践中获得的研究成果通过课题、论文、观摩课、竞赛课等形式展示出来，以点带面，从而吸引更多的优秀教师进行实践创新，推动数学实验教学更快的发展。
结语
综上所述，随着素质教育改革的不断深入，教师也应当注重教学方法和教育理念的转变，应当及时创新与调整，与当前的国家政策保持一致，数学实验教学已经成为当前高中数学中的重要一步，教师要定期参与培训，提升自身专业素养，以更积极的态度去进行高中数学教学，以方便学生、直观教学、简洁清晰的教学理念，提升高中数学教育质量，落实新课标改革新要求，培养符合新时代要求的高素质学生。
参考文献
［1］涂荣豹，宁连华．中学数学经典教学方法［M］．福州:福建教育出版社，2011．
［2］张波，徐玥．我国中学数学实验研究:现状与展望［J］．课程·教材·教法，2019(2):132－137．
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