高中数学教学论文 高中数学虚拟实验探究式教学模式

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1、高中数学虚拟实验探究式教学模式【摘要】突破传统课堂教学模式，将现代信息技术与MM教育方式加以整合，信息技术作为教师教辅工具、情感激励工具和学生认知工具，构筑数字化学习资源，实现学习方式的变革，从被动接受式学习真正转变为自主探究学习、有意义学习和合作学习，构建适应素质教育的、以学生为主体、以教师为主导、以学生自主探究为主线的基于现代信息技术的高中数学虚拟实验探究式教学模式：“创设情境——确定主题——虚拟实验——提出猜想——验证猜想——成果交流”，以更好地培养学生的数学创新意识、创新精神、创新能力和解决实际问题的能力。【关键词】信息技术，MM教育方

2、式，课程整合，虚拟实验探究式【中图分类号】G434【文献标识码】【论文编号】1009—8097（2003）03—0091—04著名的数学教育家G·波利亚认为，数学有两个侧面，它是欧几里得式的严谨科学、系统演绎科学；但在创造过程中的数学，却是一门实验性的归纳科学，其创造过程和其它知识一样，在证明一个定理之前，你得先猜其内容，再猜其证明思路。得先把观测结果加以综合、类比，你得一次次地尝试。数学家的创造性工作成果是论证推理，即证明，但这证明是通过合情推理，通过猜想发现的。为此，他提出数学教学（及相应的数学学习）三原则：促使学生主动学习的原则：学习任何

3、东西的最佳途径是靠自己去发现，教师只应起助产士的作用。最佳动机原则：教学中，教师应尽量促使学生产生最佳动机（即学生对所学材料感到有趣，并在学习活动中找到乐趣）。如引导学生在解题前猜测结果，说明内容的重大，奇妙的背景等。阶段序进原则：通过行动和感受的探索阶段，进入术语、定义、符号、证明等的形式化阶段，以及把所学的材料消化吸收到自己的认知结构和整个精神世界中的同化阶段。教师应指导学生做一些带有挑战性的题目，一些具有丰富背景并值得深入研究的题目，一些能从中品味到科学家工作的题目[1]。拟定中的教育部《国家高中数学课程标准》明确指出：在高中数学教学中，

4、不仅要培养学生的逻辑推理能力、空间想象能力和运算能力，还要提高学生直觉猜想、归纳抽象、符号表示、运算求解、演绎证明、体系构建等诸多方面的能力，要培养学生的数学建模能力与数据处理能力[2]。然而，传统高中数学教学片面强调数学的严谨性、逻辑推理的形式化，教师通常是沿着“定义--假设--定理--证明--推论”这么一条演绎的道路进行的。这种教学模式对学生数学建模能力与数据处理能力培养是无能为力的。我们认为最好的策略是运用构筑的现代信息技术与MM教育方式整合教学平台系统，用电脑模拟数学发现的历程，使用计算机进行数学实验，通过电脑证明数学定理、解决数学问题

5、，培养学生上述各种能力。一、现代数学虚拟实验的涵义现代数学虚拟实验是指教师根据数学思想发展脉络，以计算机数学软件的应用为平台，充分运用现代信息技术，模拟实验环境，创设数学教学情境，设计系列问题增加辅助环节，引导学生通过操作、实践、试验，探索数学定理的证明、数学问题的解决，让学生亲自体验数学建构过程。二、MM教育方式数学方法论(Mathematicalmethodology)教育方式(简称MM方式)就是：教师在数学教学全过程中，充分发挥数学教育的两个功能，自觉地遵循两条基本原则，瞄准三项具体目标，恰当地操作8个变量（运用八项教学措施），从而达到全

6、面提高学生素质的目的。“教学全过程”：班级重组、学法培训、备课、上课、辅导、作业处理、学习评价、课外活动指导；“两个功能”：技术教育功能、文化教育功能；“两条基本原则”：既教证明，又教猜想原则和教学、学习、研究（发现）同步协调原则；“三项具体目标”：引导学生自我增进一般科学素养，自我提高社会文化修养，自我形成和发展数学品质；“八个变量”：数学返璞归真教育，数学审美教育，数学发现法教育，数学家人品教育，数学史志教育，演绎推理教学，合情推理教学和解题方法的教学[3]。三、构建信息技术的高中数学虚拟实验探究式教学模式高中数学虚拟实验探究式教学模式概括

7、为六个环节：创设情境、确定主题、虚拟实验、提出猜想、验证猜想、成果交流。其教学流程图如下：图1基于信息技术的高中数学虚拟实验探究式教学模式流程图四、基于信息技术的高中数学虚拟实验探究式教学模式的操作特征笔者以高二年级下学期一节数学实验课“三垂线定理及其逆定理”为例阐述基于信息技术的高中数学虚拟实验式教学模式的操作特征。教学内容：人民教育出版社中学数学室编著人民教育出版社出版发行《全日制普通高级中学教科书（试验修订本·必修）》——《数学》第二册（下A）第九章“直线、平面、简单几何体”第四节“直线与平面垂直的判定和性质”第四部分（1课时），教学目标

8、：（知识目标）使学生正确理解并掌握三垂线定理及其逆定理的内容，并能用自己的语言正确地表达定理，初步掌握运用三垂线定理或逆定理证空间两直线垂直的思考方法