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一、從學(xué)科本身特點(diǎn)看,學(xué)數(shù)學(xué)需要操作實(shí)驗(yàn)
數(shù)學(xué)是從日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)展中得來的,從《幾何原本》到《九章算術(shù)》,通過前人的努力,如今已建立起一套完整的學(xué)科體系。然而在許多人(包括我們教育者)看來,學(xué)數(shù)學(xué)更重要的是多做題目, 認(rèn)為熟能生巧。事實(shí)上,數(shù)學(xué)中許多定理的得出往往是先觀察,猜想,再經(jīng)過多次的加以驗(yàn)證,最后才是證明。因而,猜想、實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),缺少這一環(huán)節(jié)數(shù)學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)不了那么多的性質(zhì)、定理。
我們知道數(shù)學(xué)的一大特點(diǎn)是抽象、邏輯性強(qiáng)。倘若在教學(xué)中缺少了必要的操作實(shí)驗(yàn),學(xué)生一味的被動(dòng)地聽課,那么他們所接受的是別人的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)和沒有發(fā)現(xiàn)過程的結(jié)論,當(dāng)然也就不能很好地理解數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)邏輯。因此對(duì)于比較復(fù)雜或抽象的數(shù)學(xué)知識(shí),就更加需要學(xué)生去反復(fù)觀察、探索和發(fā)現(xiàn),以自覺的建立自己的經(jīng)驗(yàn)體系,否則不利于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的提高,也不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng),甚至于會(huì)因?yàn)閷W(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的枯燥而使一部分學(xué)生失去學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,從而埋沒了一大批本應(yīng)在數(shù)學(xué)領(lǐng)域很有成就的人才。因而在數(shù)學(xué)教學(xué)別是講授一些比較抽象的內(nèi)容時(shí),需要安排一些操作實(shí)驗(yàn),讓抽象的內(nèi)容在直觀中了解,化枯燥為有趣。
另外數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科,其最終也是為了實(shí)際服務(wù)的,僅僅死板的掌握知識(shí)而缺乏對(duì)知識(shí)的操作及應(yīng)用,勢(shì)必導(dǎo)致“高分低能”,不利于實(shí)用型人才的培養(yǎng)。因此,從學(xué)科的本身特點(diǎn)來看,學(xué)數(shù)學(xué)需要操作實(shí)驗(yàn)。
二、從學(xué)習(xí)角度看,學(xué)生喜歡做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)
對(duì)于小部分在數(shù)學(xué)上比較占優(yōu)勢(shì)的學(xué)生來說,學(xué)數(shù)學(xué)樂在其中美在其中,解數(shù)學(xué)題往往是“山重水復(fù)疑無路,柳暗花明又一村”能讓人深切地體會(huì)到一種成功的喜悅。然而對(duì)于很大一部分基礎(chǔ)不是太好的學(xué)生來說,單純地解數(shù)學(xué)題目無疑是一種枯燥無味的工作,一味的強(qiáng)制要求他們?nèi)ソ?必將在學(xué)生心理造成一種任務(wù)觀。“興趣是最好的老師”,學(xué)好數(shù)學(xué)的前提是必須讓學(xué)生喜歡數(shù)學(xué),教師可以采用“故事引入”,“恩威并重”等活躍氣氛和以情動(dòng)人等方法來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,但達(dá)不到最滿意的效果。然而做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),比如說利用“幾何畫板”做幾何實(shí)驗(yàn),就能有效地提高學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué)的興趣和積極性。
因?yàn)殡娔X本身就能極大地吸引好奇心強(qiáng)的學(xué)生,而被譽(yù)為“二十一世紀(jì)的電臺(tái)幾何”,“幾何老師的電子粉筆”的“幾何畫板”又是一個(gè)非常優(yōu)秀的數(shù)學(xué)軟件,它給我們提供了一個(gè)做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的環(huán)境。在簡單介紹“幾何畫板”的功能和各種作圖工具的應(yīng)用之后,就能讓學(xué)生在老師的指導(dǎo)下開始在電腦中操作。從簡單的畫點(diǎn)、線、圓到較復(fù)雜的尺規(guī)作圖,從對(duì)簡單的定理的驗(yàn)證到對(duì)復(fù)雜題目的探索論證,都可以在“幾何畫板”里實(shí)現(xiàn)。這樣不僅極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生前所未有的積極性和熱情,而且激發(fā)了學(xué)生的探索數(shù)學(xué)知識(shí)的渴望,通過”幾何畫板”做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),大部分學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué)的興趣明顯提高。因此從學(xué)習(xí)的角度看,學(xué)生是喜歡做實(shí)驗(yàn)的。
三、從學(xué)生能力的培養(yǎng)來看,學(xué)數(shù)學(xué)必須做實(shí)驗(yàn)
眾所周知,中國曾經(jīng)在世界歷史上創(chuàng)造過燦爛的文明,就在七百年以前,我們的老祖宗就發(fā)明了改變世界的四大發(fā)明。“為什么伽利略產(chǎn)生在歐洲?既然中國曾經(jīng)在技術(shù)上如此先進(jìn),為什么從來沒有出現(xiàn)像西方那樣的科學(xué)革命?”,李約瑟的這番話至今值得國人深思。
1995年7月中旬,在教師的指導(dǎo)下,正是用”幾何畫板”做實(shí)驗(yàn),才使美國的兩位中學(xué)生發(fā)現(xiàn)了一種“自古以來第二種構(gòu)造等分的方法”----任意等分已知線段。同時(shí),在解決這個(gè)問題中提出的一個(gè)問題還發(fā)現(xiàn)了構(gòu)造Fibonacci序列的方法。這兩個(gè)發(fā)現(xiàn)讓美國教育界引以為豪,同時(shí)也震驚了中國數(shù)學(xué)教育者:我們的數(shù)學(xué)教育怎么了?我們是讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)機(jī)器,還是讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)創(chuàng)新!
因此,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是數(shù)學(xué)能力培養(yǎng)的有效手段。
四、從數(shù)學(xué)知識(shí)掌握和應(yīng)用來看,數(shù)學(xué)應(yīng)該做實(shí)驗(yàn)
《九年制義務(wù)教育初中數(shù)學(xué)教學(xué)綱要》提出,初中數(shù)學(xué)教學(xué)的目的“……能解決帶有實(shí)際意義和相關(guān)學(xué)科中的數(shù)學(xué)問題,以及解決生產(chǎn)和生活的實(shí)際問題..”。既然如此,我們的數(shù)學(xué)課就不應(yīng)該僅僅停留在課堂,而應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況把書本的知識(shí)和現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來,做一些必要的實(shí)驗(yàn)。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》指出:學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)生動(dòng)活潑的、主動(dòng)的和富有個(gè)性的過程。認(rèn)真聽講、積極思考、動(dòng)手實(shí)踐、自主探索、合作交流等都是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要方式。學(xué)生應(yīng)當(dāng)有足夠的時(shí)間和空間經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)、猜想、計(jì)算、推理、驗(yàn)證等活動(dòng)過程。蘇霍姆林斯基認(rèn)為,“孩子的智慧長在手指上”。皮亞杰也說過,“智慧的花是開放在手指尖上的”,“抽象的思維源于動(dòng)作,孩子學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是在擺弄實(shí)物中學(xué)習(xí)”。因此,進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)很有必要。下面,本文結(jié)合具體課例,來談?wù)勅绾谓柚鷶?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)探究。
1.專用實(shí)驗(yàn)室讓探究走向深入。
荷蘭數(shù)學(xué)家弗賴登塔爾曾明確指出:“要實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)學(xué)教育,必須從根本上以不同方式組織教學(xué),要有個(gè)實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可以在那里個(gè)別活動(dòng)或是小組活動(dòng)。”結(jié)合玩中學(xué)、做中學(xué)的理念,我校于2013年10月正式建成專用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室并交付使用。后來隨著不斷發(fā)展,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)涵得到了豐富,外延得到了拓展。我們致力于創(chuàng)建大空間、全場(chǎng)域的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室。由單一的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室走向全校班班都有數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室,由學(xué)校實(shí)驗(yàn)室走向家庭實(shí)驗(yàn)室,由實(shí)體化數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室走向虛擬形態(tài)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不僅有一些傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),如測(cè)量、操作、演示、堆壘實(shí)驗(yàn)、拼合實(shí)驗(yàn)等,還在數(shù)學(xué)教材內(nèi)容之外增加了一些自主拓展性研究,并搭建了數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)歷觀察、感知、操作、模仿、收集、參與、嘗試、發(fā)現(xiàn)、探索、思考等活動(dòng)過程,在一定程度上實(shí)現(xiàn)了深度學(xué)習(xí)。如教學(xué)蘇教版四上“可能性”,如果教師只是單純地告訴學(xué)生拋硬幣確定概率,往往難以令學(xué)生信服。若真讓學(xué)生不斷實(shí)驗(yàn),既耗時(shí)又枯燥乏味,即便學(xué)生努力堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)下去但數(shù)據(jù)量還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。這時(shí)就可以先讓學(xué)生實(shí)地簡單操作一下,體會(huì)大概流程,然后發(fā)揮虛擬形態(tài)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢(shì),引入計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn),提供更多更大的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持結(jié)論的產(chǎn)生。將操作性實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,既能讓學(xué)生直觀感受到事件發(fā)生的可能性規(guī)律,也節(jié)省了實(shí)驗(yàn)操作的時(shí)間。
2.社團(tuán)實(shí)驗(yàn)讓數(shù)學(xué)探究走向自覺。
為了豐富學(xué)生的業(yè)余校園生活,我校開展了豐富多彩的社團(tuán)活動(dòng),其中就有數(shù)學(xué)社團(tuán)。在數(shù)學(xué)社團(tuán)里,師生齊聚數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室,既可以圍繞固定的主題進(jìn)行大專題研究,也可以就自己感興趣的問題自發(fā)進(jìn)行小課題方向研究。遇到有疑問的地方,學(xué)生隨時(shí)可以走上各試驗(yàn)臺(tái),自主進(jìn)行探究活動(dòng)。
如數(shù)學(xué)課上學(xué)習(xí)了立體圖形的底面、側(cè)面和表面,一些學(xué)生特別想知道物體的截面長什么樣子。于是,社團(tuán)老師相機(jī)組織了一個(gè)主題為“可以截出幾邊形”的探究活動(dòng)。首先引導(dǎo)學(xué)生從簡單的正方體開始研究,學(xué)生先觀察,并在腦海中想象一番,然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,驗(yàn)證自己的猜想。橫著截,豎著截,斜著切,學(xué)生截出了三角形、四邊形,并探究這些截面邊和頂點(diǎn)的特征。教師繼續(xù)提問:還能截出幾邊形?學(xué)生猜想五邊形、六邊形。接著,借助裝有紅顏色水的密封正方體盒子繼續(xù)探究,慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)擺弄盒子,水靜止時(shí)的液面相當(dāng)于幾何體的截面,探究活動(dòng)增添了幾分挑戰(zhàn)和趣味。這個(gè)內(nèi)容是由學(xué)生自己的好奇心點(diǎn)燃的,因而探究是學(xué)生自覺的行為,效果出奇得好。
3.家庭實(shí)驗(yàn)讓數(shù)學(xué)探究更加延展。
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué),應(yīng)緊密聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際,從其生活經(jīng)驗(yàn)和已有知識(shí)出發(fā),倡導(dǎo)自主探索、動(dòng)手實(shí)踐、合作交流等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式,使學(xué)生在自主探索中建構(gòu)有價(jià)值的數(shù)學(xué)知識(shí),獲得情感、能力、知識(shí)的全面發(fā)展。
一、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)遵循的原則
1.趣味性原則。根據(jù)學(xué)生特點(diǎn),趣化教材,為學(xué)生提供生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)情境,喚起學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),激起學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望。
2.現(xiàn)實(shí)性原則。從現(xiàn)實(shí)生活中選取生動(dòng)形象的典型實(shí)驗(yàn),把數(shù)學(xué)知識(shí)生活化,把現(xiàn)實(shí)生活數(shù)學(xué)化,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂趣,幫助學(xué)生學(xué)習(xí)抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)。
3.開放性原則。就是課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)促使學(xué)生思維呈現(xiàn)活化狀態(tài),學(xué)生思考的空間廣闊,可以從不同角度提出問題,用不同方法來解決問題,答案不唯一。
二、設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)要求
1.圍繞教學(xué)目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)要針對(duì)課堂教學(xué)目標(biāo),有的放矢。問題內(nèi)容的指向應(yīng)是教學(xué)的重點(diǎn),切入的角度應(yīng)該針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的需要,這樣才能使學(xué)生的精力集中于教師提出的問題,不會(huì)因無關(guān)緊要的問題而影響學(xué)生的注意力。
2.以學(xué)生為主體。新課程標(biāo)準(zhǔn)要求,在教學(xué)過程中必須充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,故實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要?jiǎng)?chuàng)設(shè)愉快和諧的教學(xué)氛圍,教師應(yīng)根據(jù)課堂教學(xué)需要,適時(shí)調(diào)整或修改實(shí)驗(yàn)方案,使其能充分適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際。
3.具有探究性。因?yàn)樘骄渴菙?shù)學(xué)學(xué)習(xí)的靈魂,創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)具有探究性,使學(xué)生在問題情境的探索過程中,通過多種感官的參與,學(xué)會(huì)提出問題、分析問題和解決問題的方法。
4.設(shè)計(jì)新穎,趣味性強(qiáng)。創(chuàng)設(shè)密切聯(lián)系學(xué)生實(shí)際而新穎、奇特、有趣的實(shí)驗(yàn)容易引起學(xué)生的注意,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,所以應(yīng)創(chuàng)設(shè)引發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲的問題情境。
三、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的幾種方式
1.運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)作為課堂教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在學(xué)習(xí)“菱形”一課時(shí),上課伊始,我創(chuàng)設(shè)了動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的環(huán)境,請(qǐng)學(xué)生拿出準(zhǔn)備好的矩形紙片,對(duì)折兩次,折出一個(gè)直角,剪一刀,得到一個(gè)直角三角形,把所得的直角三角形展開,得到一個(gè)四邊形,然后請(qǐng)同學(xué)觀察所得四邊形,它是怎樣的四邊形,引出“菱形”概念。通過動(dòng)手操作,使學(xué)生對(duì)菱形有一個(gè)感性認(rèn)識(shí),借助得到的菱形,探究新知:①觀察它是軸對(duì)稱圖形嗎?對(duì)稱軸之間有什么位置關(guān)系?②從圖中你還能得到哪些結(jié)論?通過小組合作,集大家智慧,使學(xué)生能從線段、角、圖形的形狀、大小、面積方面得到更多的結(jié)論。這樣不僅可使學(xué)生養(yǎng)成善于觀察、勤于探究、精于思考的好習(xí)慣。另外,通過自己動(dòng)手操作發(fā)現(xiàn)的知識(shí)更易于理解、記憶。
2.在觀察——嘗試——體驗(yàn)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和能力。在學(xué)習(xí)“三角形的內(nèi)角和”時(shí),我讓學(xué)生自己動(dòng)手、動(dòng)腦,用剪、拼、擺等方法來猜想三角形的內(nèi)角和的度數(shù),然后組織學(xué)生討論如何證明自己的猜想。經(jīng)過討論學(xué)生發(fā)現(xiàn)拼圖的過程實(shí)際就是一個(gè)角的轉(zhuǎn)化問題——找等角,這樣就可以得出兩個(gè)思路:①作等角,證平行。②作平行,證角相等。顯然,為學(xué)生提供自由地看、想、說、做的條件,可促進(jìn)學(xué)生多角度靈活思維,學(xué)得更為主動(dòng),也就促使學(xué)生不斷地追求、探索、創(chuàng)新。
3.利用直觀、熟悉的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),歸納出抽象的數(shù)學(xué)原理,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、合情推理能力。在學(xué)習(xí)“三視圖”時(shí),我讓學(xué)生自己制作長方體、正方體等立體模型,學(xué)習(xí)中先根據(jù)課本的內(nèi)容擺出具體的圖形,通過觀察、操作、歸納、類比、猜測(cè)、交流、反思等活動(dòng),獲得基本的數(shù)學(xué)知識(shí)和技能。然后再對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,兩個(gè)人一組。其中一個(gè)人用實(shí)物擺出具體圖形,再讓另一個(gè)同學(xué)畫出它的三視圖,老師在一旁巡視并適時(shí)加以指導(dǎo)。利用立方體來擺出老師所提供的三視圖的實(shí)物圖形學(xué)生解決起來比較得心應(yīng)手,既培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力,合情推理能力,又培養(yǎng)了合作意識(shí)。
4.在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中探求實(shí)際數(shù)學(xué)應(yīng)用模型,增強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),提高解決實(shí)際問題的能力。數(shù)學(xué)源于現(xiàn)實(shí),寓于現(xiàn)實(shí),高于現(xiàn)實(shí),因此又必須返回去服務(wù)于現(xiàn)實(shí)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與建立數(shù)學(xué)模型息息相關(guān),通過走出課堂去實(shí)驗(yàn),到大自然和社會(huì)去搜集實(shí)物和數(shù)據(jù)樣本,理論聯(lián)系實(shí)際,學(xué)生的好奇心和渴望揭開奧妙的心理使他們興趣盎然,從而達(dá)到探索與獲取數(shù)學(xué)模型的目的。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,計(jì)算機(jī)進(jìn)入課堂,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和方式也更加豐富重要起來。因此數(shù)學(xué)已經(jīng)成為一門更具探索性、動(dòng)態(tài)性的實(shí)驗(yàn)學(xué)科,而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值也將更全面的體現(xiàn)出來。
參考文獻(xiàn):
[1]張馬彪.對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的探討[j].數(shù)學(xué)通報(bào).
“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”在現(xiàn)在的大學(xué)數(shù)學(xué)教育中經(jīng)常出現(xiàn),數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門新型數(shù)學(xué)課程,是指實(shí)驗(yàn)者運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)軟件在特定的環(huán)境下應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題或?qū)δ硞€(gè)數(shù)學(xué)理論進(jìn)行求證。這項(xiàng)新事物是繼數(shù)學(xué)建模之后對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)體系、內(nèi)容和方法改革的又一項(xiàng)嘗試。以問題為載體,以計(jì)算機(jī)為手段,以數(shù)學(xué)軟件為工具,以學(xué)生為主體的探索活動(dòng)統(tǒng)稱為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)就是在課堂上通過創(chuàng)設(shè)問題情境,并結(jié)合數(shù)學(xué)軟件的繪圖、動(dòng)畫演示、計(jì)算等功能進(jìn)行教學(xué)。通過循序漸進(jìn)地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),可以提高學(xué)生自我思考、自我學(xué)習(xí)的能力,提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維。通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),還能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)而解決一些經(jīng)濟(jì)、管理和社會(huì)等方面的實(shí)際應(yīng)用問題。
二、獨(dú)立學(xué)院學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)分析
1.基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱
在近幾年高考中,獨(dú)立學(xué)院的高考錄取分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)低于二本,獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的高中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較差。而且在我院開設(shè)“經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)”課程的專業(yè)中,文科生比例占到了50%左右,同一課堂上學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)差異較大,導(dǎo)致課程授課計(jì)劃的制訂、教學(xué)進(jìn)度都會(huì)受到極大影響。
2.學(xué)生性格外向,思維活躍
獨(dú)立學(xué)院學(xué)生性格外向,在課堂上思維活躍,課堂氣氛較好,喜歡跟教師進(jìn)行知識(shí)的互動(dòng)與交流;家庭條件較好,喜歡社會(huì)實(shí)踐,可以通過家庭力量和社會(huì)力量的支持進(jìn)行自我創(chuàng)業(yè),實(shí)現(xiàn)自我人生目標(biāo);比較重視自身素質(zhì)的提高,在學(xué)校和社會(huì)中積極參加各種活動(dòng),喜歡在學(xué)習(xí)中進(jìn)行動(dòng)手實(shí)踐和操作。像我院學(xué)生就經(jīng)常參加全國數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、說課比賽和職業(yè)生涯規(guī)劃活動(dòng)等?;谝陨锨闆r的分析,筆者結(jié)合近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),為了在上課過程中激發(fā)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的分析問題和動(dòng)手操作的能力,同時(shí)也為了實(shí)現(xiàn)獨(dú)立學(xué)院應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),提出了在“經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)”教學(xué)中融入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想。
三、通過軟件在“經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)”教學(xué)中融入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)
1.通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)輔助學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念
“經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)”中有很多數(shù)學(xué)和經(jīng)濟(jì)概念,這些概念往往都是從實(shí)際生活和實(shí)際問題中抽象出來的,故學(xué)生理解起來會(huì)感到非常抽象。教師如果按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法,譬如通過黑板進(jìn)行板書講解的話,會(huì)造成學(xué)生學(xué)習(xí)的巨大壓力,從而影響學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的自信心。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,教師可利用軟件進(jìn)行適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn),通過動(dòng)畫等演示使抽象的概念直觀化,使學(xué)生更好地理解和接受數(shù)學(xué)概念,更好地構(gòu)建認(rèn)知體系結(jié)構(gòu)。
2.通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)來計(jì)算和證明微積分問題
微積分中有很多數(shù)學(xué)問題比較復(fù)雜和抽象,像求函數(shù)的高階導(dǎo)數(shù)、級(jí)數(shù)的展開和不等式的證明等。要解決這些問題,需要進(jìn)行大量的手工計(jì)算和證明,而通過數(shù)學(xué)軟件Mathematica來輔助計(jì)算和證明,可以達(dá)到事半功倍的效果。通過數(shù)學(xué)軟件來輔助教學(xué),使得計(jì)算和證明過程既快捷又直觀,能夠瞬間激起學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,從而提高了課堂效率。
3.通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)來解決經(jīng)濟(jì)模型問題
在世界經(jīng)濟(jì)快速增長的今天,數(shù)學(xué)與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系更為密切,可以說每一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究成果、決策的產(chǎn)生,都離不開數(shù)學(xué)理論在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用。特別是自從諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)創(chuàng)設(shè)以來,利用數(shù)學(xué)工具來分析解決經(jīng)濟(jì)問題得到的理論成果特別多,以及越來越多的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者背后顯現(xiàn)出的數(shù)學(xué)背景。在經(jīng)濟(jì)學(xué)中,要解決經(jīng)濟(jì)問題或者對(duì)經(jīng)濟(jì)問題作出決策和預(yù)測(cè),一般要先建立經(jīng)濟(jì)模型,然后用定性或定量的方法對(duì)問題進(jìn)行分析和解決,這其中,數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)和計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的理論就發(fā)揮了巨大作用。
作為經(jīng)濟(jì)管理類的學(xué)生,在學(xué)習(xí)中經(jīng)常會(huì)遇到一些較復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)問題。在解決這些問題過程中,一般都會(huì)先根據(jù)問題的條件,把經(jīng)濟(jì)問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題,然后建立相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)模型,最后再解出模型。但在建立模型過程中,往往需要處理較多的數(shù)據(jù)和進(jìn)行較為復(fù)雜的計(jì)算,這時(shí)如果利用數(shù)學(xué)軟件Mathematica、SPSS等進(jìn)行模型的處理,就會(huì)使計(jì)算非常簡單和便捷。
四、結(jié)束語
一、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情景,從生活導(dǎo)入
記得一位著名的教育家曾說過‘興趣是最好的老師’。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中如能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果會(huì)起到事半功倍的作用。圓錐的體積這一節(jié)內(nèi)容是通過實(shí)驗(yàn)來推導(dǎo)體積公式的。如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是我們首要考慮的問題。所以一上課我便創(chuàng)設(shè)了這樣的情境:“春天到了,萬物復(fù)蘇,春筍也從睡夢(mèng)中醒來,三只可愛的小熊貓來到竹林中采竹筍,他們都采到了一只竹筍,熊貓都都說:“今天,我采的竹筍是最大的。”熊貓聽了不服氣地說:“誰說的?第一大的應(yīng)該是我的?!毙茇埢ɑㄒ膊桓适救醯卣f:“不對(duì),不對(duì),我的竹筍應(yīng)該是第一大的?!迸c此同時(shí),大屏幕出現(xiàn)三只小熊貓采的竹筍圖,形狀是圓錐體。
老師說:“三只小熊貓激烈地爭論著,哪個(gè)小裁判裁決一下,誰說的對(duì)?”同學(xué)們各抒己見,老師又說:“同學(xué)們要想當(dāng)個(gè)公正的裁判員就要準(zhǔn)確知道誰采的竹筍最大,那就要學(xué)會(huì)圓錐的體積的計(jì)算,今天我們就來上一節(jié)實(shí)驗(yàn)課,研究如何計(jì)算圓錐體的體積,要求全體同學(xué)都來參與實(shí)驗(yàn)操作,看誰做得最好。”學(xué)生聽后歡呼雀躍,學(xué)習(xí)熱情異常高漲,學(xué)習(xí)興趣也被大大激發(fā)起來了。
二、精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生主動(dòng)參與
在實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)操作上,一定要做到精心設(shè)計(jì),還要考慮周全。不但要使學(xué)生較容易運(yùn)用器材做實(shí)驗(yàn),而且要為推導(dǎo)公式打基礎(chǔ)。在這一環(huán)節(jié)中,我首先讓全班同學(xué)自由組成3個(gè)小組,然后讓各小組分別推出一位小組長。由小組長領(lǐng)回實(shí)驗(yàn)器材。(每組圓錐的底面直徑和高是固定的,圓柱有四種不同的情況,第一種:和圓錐等底等高。第二種:等底但不等高。第三種:等高但不等底。第四種:既不等底也不等高。但三組中底面直徑和高又有區(qū)別。)讓學(xué)生認(rèn)真觀察本小組的圓柱和圓錐特征,找出它們的異同;并把圓柱和圓錐的異同記錄在實(shí)驗(yàn)記錄本上,并想一想怎樣通過圓柱求出圓錐的體積;匯報(bào)時(shí),大家都踴躍發(fā)言,情緒非常高漲。有的同學(xué)說用器具裝上水,有的說裝上沙子、大米等;有的說用圓錐裝滿倒進(jìn)圓柱,有的說圓柱裝滿倒進(jìn)圓錐。
三、分組實(shí)驗(yàn),在操作交流中獲取知識(shí)
分組實(shí)驗(yàn)?zāi)苁垢嗟膶W(xué)生參與實(shí)驗(yàn)和討論,更容易調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,更有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和競(jìng)爭意識(shí);使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中學(xué)會(huì)合作;以及通過實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力、協(xié)作能力、分析歸納概括能力等的培養(yǎng)。在分組實(shí)驗(yàn)中,為每一組發(fā)一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告(見下表),學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)邊填報(bào)告,然后匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。采用這種方法,有利于培養(yǎng)學(xué)生積極發(fā)言的良好作風(fēng),增強(qiáng)學(xué)生的自信心;同時(shí)又能很好地保護(hù)學(xué)生的自尊心,有利于學(xué)生的健康成長。因?yàn)樵谶@樣的環(huán)境中發(fā)言,就算學(xué)生說錯(cuò)了,也沒有關(guān)系。同學(xué)們是不會(huì)用異樣的眼光看著他,因?yàn)檫@是在討論問題、這樣學(xué)生也不會(huì)覺得沒面子、不好意思了。在這一環(huán)節(jié)中我還要求同組之間做完后要互相議一議,并彼此說明實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。然后,大屏幕出示表格:
再讓三個(gè)小組分別匯報(bào)自己實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,老師邊聽匯報(bào)邊把表格填完整。接著由全體同學(xué)看著表格的內(nèi)容自由討論。要求對(duì)比著各組圓柱和圓錐特征,看著自己的實(shí)驗(yàn)記錄本,這樣可以提高學(xué)生的參與程度,讓同學(xué)們都有充分發(fā)言和辯論的機(jī)會(huì)。通過這樣的安排使學(xué)生有重新認(rèn)識(shí)自己的機(jī)會(huì),增強(qiáng)了他們的自信心。通過同學(xué)們認(rèn)真細(xì)致的觀察,激烈的討論,得出各組中都有一種特殊的情況,即所倒的次數(shù)相同,都是3次。我抓住機(jī)會(huì)引導(dǎo)大家討論研究,提出為什么這幾種情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同?通過觀察這三種情況的實(shí)驗(yàn)器材;并再次在全班同學(xué)面前做試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)共同的特點(diǎn):這三種情況的圓柱和圓錐底面積相同、高也相同;所以這三種情況的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都是倒三次,自然得出了“圓柱體的體積是圓錐體體積的3倍,反過來圓錐體體積是圓柱體的體積的1/3”的結(jié)論。最后由師生共同歸納概括推導(dǎo)出公式,強(qiáng)調(diào)“等底等高”為重點(diǎn)詞,并板書。
板書:
圓柱體積: v=sh
等底等高
數(shù)學(xué)分析論文 數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)家論文 數(shù)學(xué)建模 數(shù)學(xué)初一論文 數(shù)學(xué)物理論文 數(shù)學(xué)簡史論文 數(shù)學(xué)思維論文 數(shù)學(xué)創(chuàng)新教學(xué) 數(shù)學(xué)初二論文 紀(jì)律教育問題 新時(shí)代教育價(jià)值觀