浅议中学数学中的实验教学-九游会老哥俱乐部

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2004-11-17    来源:    点击:

  白银市二中  秦改玲  居煜峰

  提起实验,无论是中学生还是大学生都会本能地想到物理实验、化学实验和生物实验;说到数学实验,他们都会表现出茫然和困惑。那么,什么是数学实验,为什么要开设(做)数学实验呢?


  一.当前数学教与学中存在的问题


  中科院院士吴文俊在《数学教育不能从培养数学家的要求出发》一文中指出:任何数学都要讲逻辑推理,但这只是问题的一个方面,更重要的是用数学去解决问题,解决日常生活中,其他学科中出现的数学问题。学校给的题目都是有答案的,已知什么,求证什么都清楚的,题目也一定是做得出的,但是将来到了社会上,所面对的问题大都是预先不知道答案的,甚至不知道是否会有答案,这就要求培养学生的创造能力,学会处理各种实际数学问题的方法。”


  教学内容过于强调自身的系统性与知识性,与实际脱节。教师为考试而教,学生为考试而学,不注重学生数学素质与能力的培养。学生被动学习,学习积极性严重缺乏,教师怕教,学生怕学。数学无用论抬头,甚至认为只要会算术会四则运算则一生足矣。学生和教师不会用计算机来探索研究数学问题,计算机成了一种高级摆设。


  要解决诸如此类的问题,数学教学需要进行一场深刻的革命,这场革命不仅应在教学内容上,而且也包括在教学方式和教学手段上。


  二、什么是数学实验


  数学实验是一种新的数学教学和数学学习模式,它是实验者根据实际问题的特点和要求,经反复思考和研究后,作出某些合理的假设,使问题在不致失真的情况下得到简化,并进行抽象和概括,建立数学模型,然后研究所建立的数学模型的方法与算法,求得结果并将结果反回到实际问题中去检验和解释。它将数学知识、数学建模与计算机应用三者融为一体,使学生深入理解数学基本概念和基本方法,熟悉常用的数学软件包,培养学生运用所学知识建立数学模型,使用计算机解决实际问题的能力。


  三、数学实验的意义


  开设数学实验,其意义不仅仅在于使学生掌握必要的数学知识,更重要的在于提高学生学习数学的积极性,提高学生对数学的应用意识。


  1、计算机的引入和数学软件包的应用,为数学的思想与方法注入了更多、更广泛的内容,使学生摆脱了繁重的乏味的数学演算和数值计算,促进了数学同其他学科之间的结合,从而使学生有时间去做更多的创造性工作。


  2、数学实验通过学生对全过程的参与与自我尝试,使学生品到了应用数学于实际的甜头,增强学生学习数学的信心,有利于改变数学是中学生最痛恨的科目这一现状,有利于培养学生独立思考的学习品质和探索精神,有利于分析和解决问题能力的真正提高。


  3、数学素质是数学知识和能力的综合体现,它除了包含传统的逻辑思维能力,计算能力和空间想象力以外,还应包含用数学解决实际问题,用计算机解决实际问题的能力。开展数学实验无疑有利于学生数学素质的全面提高,这也与99年6月《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》的精神是一致的


  四、数学实验的特点


  以问题为载体。通过对实际问题的解决,培养应用数学知识解决实际问题的意识和能力。以计算机为手段。实际问题的解决离不开计算机对数据的处理和计算机仿真(即计算机模拟),而这正是计算机的长处。


  以学生为主体。在教师的精心准备和指导下,学生自主探索解决问题,在失败和成功中获取知识和培养能力。


  五、中学开设数学实验应注意的问题


  数学实验的载体是问题,做实验是从问题出发进行探索研究的,故选准选好实验课题就显得十分重要,我们选择实验课题一般应遵循以下原则:


  量力性:适合中学生的知识水平和年龄,在实验时不需要补充大量的知识就可入手。 实用性:要有一定的实际背景和意义,选择这种实际问题,可以使学生从实验过程中体会数学的价值,提高学习数学的自觉性。


  趣味性:饶有趣味的问题,能吸引学生思考,启迪学生思维,开阔学生眼界,提高学生学习数学的兴趣。


  能体现计算机的作用:实验课题的解决需要借助和通过计算机的计算和模拟功能。这是时代的要求,也是数学教育改革和发展的方向。


             (作者:秦改玲,中学二级教师,居玉峰,中学一级教师)

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