中学数学教学改革实验研究论文

2022-04-11

下面是小编为大家整理的《中学数学教学改革实验研究论文(精选3篇)》仅供参考,大家一起来看看吧。摘要:数学提问能力是中学生数学素养的重要标志。为此,我们初步探究了中学生数学提问能力培养的价值、目标与措施,取得了积极成果,有效地推动了课程改革的深入发展。关键词:中学数学;学生;提问能力;实验研究数学课程标准明确要求培养学生提出问题的意识与解决问题的能力。所以,教师必须努力培养学生提出问题、解决问题的能力。

中学数学教学改革实验研究论文 篇1:

扬小组合作之帆,启高效课堂之航

【摘要】依据新一轮基础教育课程改革提出的目标,反思自己的课堂教学:传统教学方式问题何在?实际操作中的合作学习存在什么问题?笔者有针对性地进行了问题分析、系统设计和具体的实验研究.本文就依自己半年来研究中的切身体验,阐述对这些问题的思考、感悟和经验得失,与同行商榷.

【关键词】课程改革;合作学习;实验研究

本人作为一线的数学教师,结合本校的学生实际,半年来在课堂教学中一直坚持采用新型的教学方式——合作学习,试图通过改变学生的学习方式,引导学生主动参与、勤于动手、乐于探究、合作交流,努力改变传统教学中那种单一化、模式化、静态化的弊端,能有效提高教学效益,并使学生真正成为学习的主体,将学习当作学生生活的一部分,促使学生活泼、主动、全面地发展.那么,传统教学方式问题何在?实际操作中的合作学习存在什么问题?怎样可以有效地组织合作学习?是否真正提升了学生的学习效果?這些问题有关内行学者早已研究.

一、问题分析

在课堂教学中要进行教学组织形式和教学方式的变革,要实现提高教学效益的目标,就必须先找到问题的症结,这样具体实施时才能做到有的放矢.

今年,我新接一个初三30人的班级,该班数学成绩平均分比平行班低13分,并且学生惧怕数学,甚至厌烦数学.要解决这个问题,必须先找到它的根源,选准切入点,于是我选择了倾听学生的心声.

我首先对全班同学做了问卷调查,调查题目为:

你最喜欢的数学课堂是什么样的?

你最不喜欢的数学课堂是什么样的?

结果令我吃惊.一种声音是“老师自己认为讲得清楚,我们就应该听得懂;老师觉得简单,我们就应该学得容易;老师认为讲得越多,就越充分利用课堂45分钟,我们就应该学得越好”.另一种则是要求用合作方式学习(18人).但同时提出:小组学习是“假热闹”“活而无序”,往往是教师宣布小组讨论,教师喊“停”,学生马上静下来,站起来回答问题的大多都是优秀的学生,一张口就是“我怎么怎么看”.教师的评价也是“你的看法……”.

我对调查结果进行了系统整理和分析,找出了主要问题:

(1)教师仍是灌输者,学生还是接受者.

(2)所谓“合作学习”只流于形式,没有科学组建学习小组,组内成员没有明确分工,合作学习前缺乏有效的独立学习的过程,学生缺乏良好的合作学习品质,教师缺乏有效、科学的指导和评价.

(3)学生渴望科学、高效的“合作学习”.

面对学生的心声,我们还有什么理由拒绝课堂改革呢?于是我选择了学生喜欢的“合作学习”为本班改革的切入点,探索如何真正有效地组织合作学习.

二、研究的内容及研究设计

(一)研究内容和方式

我采用了课内合作和课外合作相结合的“合作学习”的方式,并且课内教改实验主要从以下四个环节入手:新授阶段的合作、反馈阶段的合作、知识运用阶段的合作、总结延伸阶段的合作.课外合作则选择了疑难讨论式、信息交换式、作业参考式、情感交互式作为突破点.

(二)研究设计

针对作为研究对象的班级在数学教学中存在的问题及研究的目的和内容,我对具体研究做了如下设计:

1.做好实验组和对照组的记录、分析

我将新接的班作为实验对象,本班实验前的记录数据作为对照.一学期以后再进行同等因素测试,并结合平时观察、检测及最后测试进行实验分析比较.

2.构建结构合理的合作小组

我将全班分成六个五人小组,并遵循“组间同质,组内异质,优势互补”的原则,并且在小组内采取“马蹄形”的座位组合方式,有利于全组同学真正实现面对面的交流.

3.教师创设情境,出示要解决的问题

首先自己围绕教学目标,根据教学内容及教材的重难点,结合本班学生实际,培养学生间的合作与竞争的意识.比如,在学习“点和圆的位置关系”时,提出“破镜重圆”的问题,同学们兴趣很高,通过合作学习,有的组提出将破镜旋转可画出圆等等.有些方法虽不成立,但是学生们都想知道最好的办法,于是后面的教学自然就有很好的效果.

(三)实验成效及反思

目前,该实验已进行了半年,从实验的反响来看,特别是与该班实验前的数学学习情况比较来看,已显示出明显的效果.

1.激活了学生的思维

通过前一段时间的教学实验,合作学习的确使学生增加了借鉴别人思维的机会,激发了学生的发散思维.例如,在讲解“圆”的有关知识时,他们自己找来圆形的纸片,动手反复折叠、实验,尤其是在“垂径定理”的学习时,他们还能主动地发现推论,并合作讨论证实了自己的发现.又如,在“函数及其图像”的复习时,我提出“内容、方法、结构图”的要求后,各组分组讨论,分别提出了“提纲式”“列表式”“网络式”等多种知识结构图,并且通过各组互评方案优劣的方式,既加深了学生对知识的掌握和理解,又使学生在思维的碰撞中有了新的发现,很好地训练了学生的求异思维和思辨思维.

2.使学生在学习中学会了合作,在合作中学会了学习

学生通过合作认识到学习不是闭门造车,必须尽可能地利用各种资源,取长补短,互相借鉴,让自己的认知在碰撞中形成,让自己的能力在互助中提升.合作学习特别培养了学生通过多种渠道获取信息的能力.在传统教学中,教材和教师的教学已成为学生信息的主要来源.这种情况使学生的知识范围过于狭窄,易于依赖教材,无法适应信息社会“知识爆炸”的情况.因此,通过合作学习,我打算引导学生通过各种方式获取信息.如探究“圆的性质在生活中的应用”时,各组学生围绕主题,广泛查阅书籍,通过计算机查询,咨询专家,去博物馆、实验室甚至厂房调查,拓宽了知识来源,同时也培养了学生对各种信息进行选择、加工的能力,学会了更好地利用开放性的资源去学习.

3.使每名学生都获得了成功的喜悦

数学问题往往可以通过不同的方法解决.通过小组合作的形式,每名学生都有机会提出自己的解题方法,同时又分享别人的解题方法.共同讨论不同方法的优缺点,这很好地发展了学生的解题思路,增强了学生的自信心,使每名学生在我的数学课上都获得了成功的喜悦.如在进行“平面直角坐标系”教学时,指導小组以游戏的形式进行合作学习,小组成员有充当“点”的、有读坐标的、有监督评判的,然后在互相纠正中进行角色互换,你体验、我感受,而教师则适时地进行指导与鼓励:王欢同学非常踊跃、李平站位的“点”有创意……就这样,每一位学生都主动参与了知识的构建过程,都有自己独到的角色体验,并且都可能在认知、情感等不同侧面获得成功的体验.

4.有效提高了教学效率

经过半年课内、课外合作学习的实验与探索,该实验班的综合数学素养提高了,成绩的提升也初见成效.经过三次月考,和其他平行班的差距逐渐减小到一分.我有理由相信,我们师生还会继续共同进步的.

虽然教学实验初步显示出一定的效果,但也暴露出一些问题,影响了“小组合作学习”的实施和结果的巩固.主要体现在以下几个方面:

(1)在课内合作学习中,教师布置任务后,往往顾忌时间有限,给学生独立思考的时间少.小组合作解决问题时,自然就缺少了对学生独立思考能力的培养,影响了学生独立的创造性.

(2)学生的参与度不均衡,对部分“弱势群体”不能因材施教,目标达成不到位.

(3)在最终交流分享时,过多地注重知识与技能方面和过程与方法方面,而忽视了情感态度与价值观方面.

在今后的教学中,对这些问题的思考与解决,将有利于深化教学改革,为今后课堂教学指引方向.

三、结  论

小组合作学习是一种有效而又十分可行的学习方式.只要我们正确运用,合理调控,我相信师生之间、生生之间的诚实守信、竞争意识、团队精神、共事能力、交往艺术等现代人的合作品质以及数学素养都能得到全面地展示和大幅提升.

【参考文献】

[1]陈峰.基于自主合作的初中数学实验课的探究[J].中学数学月刊,2016(3):12-15.

[2]董学成.初中数学小组合作学习中存在的问题与对策[J].吉林省教育学院学报(中旬),2014(9):82-83.

作者:张艳

中学数学教学改革实验研究论文 篇2:

中学生数学提问能力培养初探

摘 要:数学提问能力是中学生数学素养的重要标志。为此,我们初步探究了中学生数学提问能力培养的价值、目标与措施,取得了积极成果,有效地推动了课程改革的深入发展。

关键词:中学数学;学生;提问能力;实验研究

数学课程标准明确要求培养学生提出问题的意识与解决问题的能力。所以,教师必须努力培养学生提出问题、解决问题的能力。 随着对“问题解决”研究的逐步深入,我们发现,仅强调问题解决是远远不够的,“问题提出”能力的培养更有价值和意义。但是,在现实的教学中,学生问题提出的意识与经验明显少于问题解决。因此,问题提出是一个值得深入研究的课题。

一、数学问题提出能力培养的研究背景及意义

(一)理论意义

本研究将从教育理论的角度对中学生缺乏发现并提出问题的能力及其成因进行比较全面、深入的研究,为课堂教学改革提供一些理论依据,丰富初等数学教学理论。

(二)应用价值

培养学生提出问题的能力,有助于发挥学生的主体作用,激发学习动机;有助于活跃课堂气氛,提高教学效果;有助于培养学生追求真理的精神,提升创新意识和能力;有助于学生掌握有效的学习方法,提高学习能力。

我们研究的创新点有二:

创新点一:在数学能力发展研究中,心理学的研究对象常局限于年幼儿童,以中学生为对象的研究很少。因此,课题组将以中学生为研究对象展开行动实验研究。

创新点二:构建数学课堂的问题解决模式。即从对初始问题的连续再阐述开始,提出一些连续的精炼的问题,进而提出更能体现已知信息与目标之间关联的问题。在系列问题提出的同时,将问题解决的总目标分解为分目标,通过分目标的达成,实现对问题的最终解决。

二、数学问题提出能力研究的目标与内容

(一)研究目标

期望数学课堂在问题提出中开始,又在提出新问题后结束。即教师先诱发学生提出问题,在解决问题的基础上再引导学生进一步提出更多、更广泛的新问题、好问题,这些问题能使教学活动无止境地进行下去,引发学生探究的强烈欲望,促使他们走上创新之路。

(二)研究内容

1.中学生数学问题提出的类型。

2.中学生数学问题提出能力的发展特点和规律。

3.中学生数学问题提出能力的影响因素。重点研究数学知识和技能、成就动机、自我效能、数学信念和课堂环境等因素的影响。

本课题分四个子课题展开研究:

一是关于中学生数学问题提出能力与教师因素关系的研究。本研究采用访谈法,考察石家庄市长安区中学数学任课教师对学生问题提出的认知,包括:教师对学生提出“有价值的问题”的界定和判断标准;教师对学生问题提出类型的分类;教师对学生问题提出的态度及反馈行为特征;教师对学生问题提出功能的认识。然后,根据访谈结果和文献资料,编制《中学生问题提出行为调查问卷》。

二是关于中学生数学问题提出行为的类型与发展特点研究。我们从课题主持人所在区的四所完全中学,选取初一至高二年级学生400人,采用访谈法、问卷法。主要工具是研究编制的《中学生问题提出行为调查问卷》。对该问卷进行因素分析后,确定问题提出行为包括的维度。重点分析学生问题提出类别的总体分布特点和发展特点,并比较不同问题提出类别学生的自我效能特点,进行学业水平比较。

三是关于中学生的数学问题提出能力与水平的发展研究。该实验设计是4×5×3完全随机设计,自变量是4所学校、5个年级、3种类型(优等生、一般生和学困生)被试,因变量是数学问题提出能力的发展水平,主要工具是《中学生数学问题提出能力问卷》。该问卷属于开放性问卷,重点分析不同年级学生在回答问题时的特点,探讨学生的数学问题提出能力发展的趋势。

四是关于中学生数学问题提出的影响因素研究。

三、数学问题提出能力研究的方法

我们采用访谈法、问卷法。主要工具是《中学生问题提出行为调查问卷》、《中学生数学问题提出意识、态度问卷》、《中学课堂环境调查问卷》等。问卷设计是参考康武的相关研究,并依据我区学生实际水平做适度改编。

四、数学问题提出能力研究的初步探索

本研究大致分为三个阶段:在理论准备阶段主要调查、收集相关课题材料,拟定子课题,确定研究方案与步骤。在正式试验阶段主要提炼归纳阶段性成果,围绕本课题主旨,进行深入的分析与研究,首先,探索让学生敢于提问。在传统教学的影响下,学生习惯于解决教师或教材提出的问题,而不习惯也没有机会自己发现问题、提出问题。学起于思,思源于疑,疑则诱发创新。质疑是思维的导火索,在教学中,教师要根据学生好奇心强的心理特点,有意识地设置“问”的情境,使学生形成认知冲突,主动地去发现问题、提出问题、解决问题。

(一)创设问题情境,激发求知欲望

学生学习的主动性和创造性与教师思维的灵活性和丰富性密切相关。因此,教师应该带着思维的创造性进入到课堂教学情境中去,为学生提供敢想、善想、敢于提出问题的创新学习的良好情境。良好的教学问题情境,可以有效抓住学生心理,使学生产生强烈的求知欲望。通过教师创设问题情境,引导思维方向,可清晰地发现学生经历了“疑惑——猜想——解决”等一系列创造性思维过程,也看到创设好的问题情境,能更好地激发学生的求知欲望。

(二)鼓励质疑,培养学生的提问意识

爱因斯坦说过:“提出问题比解决问题更重要。”提出问题是一种高水平的能力,学生在学习数学过程中,会不会提出问题是学习是否进入状态的标志,敢于和善于提出问题是创新精神的具体表现。教师应该多鼓励、多引导学生质疑。通过鼓励,使学生由不敢提问到敢于提问;通过引导,逐步做到善于提问。从敢于提问到善于提问是一个飞跃过程。在这个过程中,教师要保护和扶持他们的热情,要不断提高他们质疑的质量,要认真研究学生的思路,教给学生提问的方法,善于发现和捕捉好的提问,带动全体学生积极参与,促进学生积极主动的学习。

在一次数学课上,有这样一道题:如果点A、B、C在一条直线上,AB=3cm,BC=2cm求线段AC的长。此题有两解,一种情况是点C在线段AB上,一种情况是点C在线段AB的延长线上。教师在讲解时,把直线AB画成了线段AB,一学生指出,应该把线段AB画成直线AB,才符合题意。这位教师及时纠正了自己的疏漏,并送给该生一句“你真爱动脑筋,考虑问题很仔细,我们大家都要向你学习。”当即赢得同学们赞许的目光。老师的鼓励和赞许肯定会促进全班的同学来关注质疑。

(三)在一题多变中培养学生的问题解决能力

在平时教学中,要精选例题,对学生进行灵活多变的变式训练。如采用改变叙述方式,改变量的关系,改变设问的角度或因果关系,改变已知条件,改变题目结论,改变题目类型等变式。促使学生从不同角度、不同方向进行剖析,从多个方面进行思考,促使学生从顺、逆、侧等不同角度进行创新意识的训练。例如:已知线段AB上有一点C,可有多少条线段?如果有两点C、D,可有多少条线段?若在线段AB上有三点C、D、E,总共可有多少条线段?若在AB上有n个点时,总共有多少条线段?

分析:若AB上有一点C,则共有2+1=3条线段(注意数的方法指导)。

若AB上有两点C、D,则共有3+2+1=6条线段。

若AB上有三点C、D、E则共有4+3+2+1=10条线段。

以上分析启发我们得到:若AB上有n个点,则共有(n+1)+n+…+2+1=条线段。

变式1:若在三角形的一边上有一点,有两点,有三点,有n个点,共有多少个不同的三角形?

变式2:(1)在下图所示的每个图形中,各有多少个正方形?(2)若正方形各边上有n个等分点又可形成多少个正方形?

在数学教学过程中,教师应时刻注意培养学生的问题意识,引导学生提出有价值的问题,并且让学生积极地去探索,不断去寻找不同的解题方法,学生的数学思维能力才能得到有效发展,学生才能自觉地走上创造性学习之路,数学教学将会取得良好的效果,事半功倍,学生数学素养也将全面得到提高。

参考文献:

[1]喻俊鹏.创新教育对数学教师能力的要求[J].中学数学教参,2000,12.

[2]张黎庆.浅谈例题类型设计[J].中学数学,2000,10.

作者:王发成

中学数学教学改革实验研究论文 篇3:

数学实验综述

摘 要 中学数学实验是根据数学教学的需要,在一定的数学目标的指导下,借助一定的器具或计算机技术,对有一定数学意义的模型、实物,以及数字、式子、图形等进行操作,通过动手操作来“玩”数学——理解数学,解释数学或建构数学的一类数学活动。本文通过阅读大量文献,概述了数学实验的背景,高中数学实验教学现状和研究现状。

关键词 数学实验 高中数学 研究

Summary of Mathematics Experiments

CHEN Yi, LIANG Tian, CHEN Jiejing, LUO Wenyu

(South China Normal University, Guangzhou, Guangdong 510631)

Key words mathematics test; high school mathematics; research

1 背景

1.1 社会背景

在唐盛昌先生主编的《高中国际课程的实践与研究》中,相关调研结果表明,信息技术进入数学教育领域已经成为一种国际趋势,高科技在改变人们思维方式和生活习惯的同时,也改变了数学知识的结构和课程目标。在中国,6套高中数学新课程教材中,使用了多种信息技术:2套用了微软的EXCEL(人教A版和江苏版),2套介绍了“图形计算器”(人教A版和北师大版),还有3套介绍和使用了“几何画板”(人教A版、北师大和湖北版)。此外还涉及有“Z+Z超级画板”,“Scilab”以及“科学计算器”等相关软件进行教学辅助。

而在国外,如美国的高中教材Advanced Mathematics 和美国AP微积分教材Calculus-Graphical,Numerical,Algebraic经常性地使用图形计算其进行问题分析和解决;澳大利亚的Mathematics系列教材中,除了图形计算器、EXCELWAI ,还自编了画图软件、很多flash课件、影片等多种材料供师生使用。日本的一些教材甚至用上了Basic语言进行编程。从国内外教材编排的对比上可以看到,我国的数学教学课程在数学教学与信息技术的结合应用上有明显差距,表明我国高中教学中,数学实验的发展进度仍处于落后阶段。

我国教育部发布《普通高中数学课程标准(实验)》中指出,数学与各学科的交织越来越多,社会生活的方方面面离不开数学的应用,随着科技的发展,数学与计算机技术的结合展现了自身的巨大价值和光明前途。新的课程标准突出体现了“以学生发展为中心”的理念,更注重过程性目标,强调了数学学科的人文价值,强调课程的选择性,也把数学的应用和数学与计算机的结合反映到了高中数学课程中。这无一不明确指出了,数学实验在高中教育事业发展中的必然性。

1.2 教育科学背景

高等学校数学课程教学指导委员会提出了《关于数学系列课程教学改革的建议》(以下简称“《建议》”),《建议》指明了21世纪的数学教育和课程体系的改革应把着重点放在“为什么”上,即数学解题思想和方法的教育和指点上,加强学生的应用实践能力,而不是单纯机械地运算和解题技巧能力,对于复杂的数值计算,可以借助计算机软件实现。同时,《建议》中指出“应当逐步创造条件,开设数学实验课程”;中科院院士、北京大学的姜伯驹教授对建立数学实验课寄予厚望,他认为“应该通过数学实验课程,学生在教师的指导下,用数学软件探索数学理论或应用实践,或者通过探索自己的想法获得真知。”这种方式变被动的灌输为主动的参与,有利于培养学生的独立工作能力和创新精神”。以上的学者们,都有共同的目的,都希望新时期的学生在数学学习的模式上,与以往有所改变,不再是纯粹的理论与枯燥的文字图片演绎,而是切切实实地从实验中探索、学习和掌握数学规律,体验在解决问题的过程中所领会的一切。因此,在高中阶段开设数学实验课程,是符合国家教育需求,符合新课标的要求,对学生在知识的掌握上,对数学实际用途的理解上,能起到不容忽视的作用。

2 高中数学实验教学现状

在赵娅玲的《高中数学实验教学的实践与探索》论文中可知,我国高中数学实验的现状为:

2.1 部分数学教师对数学实验的认识不足

长期的师范技能培训中,传统的教学模式——教师进行教学演示,学生观看教师演示,已经深深扎根在教师心中,对学生动手实验活动的教学模式则经验不足。一些本可以让学生动手操作的实验却变成教师演示,学生观看。一些教师由于教学安排原因,甚至忽略了这些数学实验。教材中的探究活动,数学实践实验只是形同虚设,没有发挥到应有得作用。

2.2 “应试教育”对“数学实验”教学的影响

现在很多中学迫于升学压力,教师不得不放弃这些“奢侈”的数学实验,转而进行高强度,多反复,大容量的课堂教学,希望通过题海战术提高学生的分数。

2.3 数学实验的“软硬件”不足

美国、英国等国家在中学就很重视数学实验,开设了数学实验室,我国的大学中也开设了不少数学实验室,但是在中学几乎没有数学实验室。一些计算机操作的数学实验便不能进行,剩下的操作性实验很多也因实验器材,活动场地的限制或复杂的前期准备寸步难行。

3 高中数学实验教学理论研究现状

随着时代的发展,社会的进步,重结论轻过程的传统教学模式的缺陷渐渐表现出来。传统的教学模式既不利于培养学生的创新能力也不利于学生数学情感的产生。传统课堂教学中学生被动接受知识的方式的改变,关键在于教学方式的改变。通过数学实验,学生观察、猜想、归纳、探索,由接受数学知识转变为探索知识,这样才能改变学生死记硬背的现象,使学生真正理解数学,体会数学的乐趣,提高自己的创新意识和实践能力。目前,数学实验教学越来越受到人们的关注与重视,关于数学实验教学的研究成果也越来越多。

本小组在中国期刊网,中国学术期刊网出版总库、中国学术辑刊全文数据库、中国博士学位论文全文数据库、中国优秀硕士论文全文数据库、中国重要报纸全文数据库、国家标准全文数据库、中国科技项目创新成果鉴定意见数据库和麻省理工科技创业数据库这八个数据库中以“数学实验”为主题, “高中”为关键字检索得到从1979年1月1日到2013年10月25日间与数学实验相关的研究成果90篇(其中两篇由于版权原因无法阅读)。

图1

图2

经过初步数据整理,本小组将现有研究成果进行统计(如图1,2):

由图1,2可以看出,从1979年以来,关于高中数学实验教学的研究是逐渐增加的。由此可以看出高中数学实验逐渐受到教育界的重视和认可。

经过对这88篇文献的阅读(其中有2篇文献因版权的原因无法阅读),本小组发现现有研究成果主要是基于对数学实验教学的感性认识的基础上撰写的数学模式方案,以及其作者本人对教学过程的一些思考;现有模式缺乏理论依据和支持。此外,对数学实验的相关研究大多集中于具体教学模式层面上的研究,例如背景,现状,开展数学实验的重要性和可行性等等,很少从教学设计的层面系统地对数学实验进行研究,而涉及具体的实验教学案例的文献也很少,甚至没有一篇专门研究这项内容的文章。为了更好的说明高中数学实验的教学研究现状,本小组把这88篇文献的内容进行如下分类:

本小组把88篇文献分成两类,纯理论研究和理论加实践的研究。其中,纯理论研究是指该文献仅在理论的层面进行研究,并未涉及具体的实例。理论加实践研究(理论且带有实验案例的研究)是指既有理论研究也包含具体的实验案例。其中对每类还进行关联性分类,即按关联大小进行分类。纯理论研究中,若文献只是提及到“数学实验”这个词,但是内容与数学实验的理论研究无关,则本小组把它划分为关联不大;若文献对数学实验背景,现状,作用意义,影响,可行性等或其中的某些方面进行研究的,本小组把它划分为关联较大。理论带有实验案例的研究中,若文献中的实验案例有成形的实验方案,步骤,实施方法等,则归为关联较大;若文献中只是对例子轻描淡写,仅仅对例子进行陈述,没有加以实验步骤,则归为关联不大。统计结果如图3:

图3

另外,为了更清晰的看到现有研究中数学实验案例实施途径的种类,本小组做了对理论加实践中关联较大的24篇文献进行分析统计(图4):

图4

根据图3,4,可以发现,现有研究成果中,涉及具体实验案例的研发与设计的研究只占三分之一,而在这些文献中有成形的实验步骤的占82.7%。但是这些案例多数集中在三角函数,一次函数,立体几何,涉及范围较小,不利于高中的系统性教学。另外,实验案例的进行主要建立几何画板和动手实验的基础上,这也是高中数学教学中常用且可用的手段。其它的,例如Mathematics,IT图形计算器,Matlab在大学实验中常用到,技术含量较高,需要大量的编程语言,对于高中教学过于复杂,难掌握。所以,高中数学实验主要通过几何画板和动手实验进行。

根据以上分析,本小组认为目前对高中数学实验教学的研究仅停留在理论层面的研究是远远不够的,其中的实验案例也未能很好的覆盖到高中的所有知识点,在具体的实验案例的研发与设计上还远远不足。从长远的数学教学的效果来看,制作一套与高中数学配套的实验教材是必要且急需的,也是创新的,这也是本小组后续工作的方向和目标。

4 分析和总结

中学数学实验是根据数学教学的需要,在一定的数学目标的指导下,借助一定的器具或计算机技术,对有一定数学意义的模型、实物,以及数字、式子、图形等进行操作,通过动手操作来“玩”数学——理解数学、解释数学或建构数学的一类数学活动。

科技进步和创新是经济社会发展的首要推动力量,而随着社会的发展,科学技术的进步,计算机技术的普及,关于数学的应用领域愈加广泛也愈加深入,对于建设创新型国家的作用也愈加巨大。新课程标准的改革,突出了“以学生发展为中心”的理念,更注重过程性目标,多种信息技术如excel,几何画板,图形计算器等逐渐渗入到一些版本的教材中。相比国内,国外发达国家的高中教材对这些信息技术的使用更加普遍,数学实验的发展明显超过我国。越来越多的教育机构、学者认为21世纪的数学教学不应再关注在大量的数值计算和解题技巧上,而应把重点放在培养学生的动手实践应用上,使学生从实验中探索、学习和掌握数学规律,体验在解决问题的过程中所领会的一切。因此,在高中阶段开设数学实验课程,是符合国家教育需求,符合新课标的要求,对学生在知识的掌握上,对数学实际用途的理解上,能起到不容忽视的作用。

如今高中数学实验教学的现状面临多种困难,由于部分数学教师对数学实验的认识不足,数学实验没有真正发挥应有的作用;“应试教育”对“数学实验”负面影响降低教学质量;数学实验的“软硬件”不足使教师们望而却步。

目前对于数学实验的研究大都停留在其在教育中的意义与作用,再用相应的例子来应证,并没有梳理出整套与教材同步配套的数学实验,更没有与课堂相结合的实验教材,很难将数学实验应用到中学教育中。尽管市面上有一些关于数学实验的教材,但是真正使用的学校不多,普及范围小。我们的重点就在于研发和设计实验,整理出一套与教材同步,与课堂相结合的实验教材上。除此之外,为了更好地适用于课堂教学,本小组会将一些数学实验以课件或视频展现出来。

本项目获得大学生创新创业比赛国家项目

参考文献

[1] 常丽艳.中学数学实验教学设计与应用.首都师范大学,2004.4.

[2] 陈如平等.中国普通高中教育发展报告.教育科学出版社,2001.

[3] 唐盛昌,马峰等.高中国际课程的实践与研究·数学卷.

[4] 中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准(实验).

[5] 赵娅玲.高中数学实验教学的实践与探索.上海师范大学,2009.

[6] 平小建.在五年制高师开展数学实验的探索.苏州大学,2008.

作者:陈奕 梁填 陈结静 罗文玉

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