组建中学数学实验室是当务之急_联合实验室组建流程

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组建中学数学实验室是当务之急

湖南宁乡一中 黎国之

关键词：中学数学 数学实验室 实物型数学实验室

一、背景与原理

长期以来，中学只有物理、化学和生物实验室，而唯独没有数学实验室，这是非常不合理的现象。或许有人认为、物理、化学、生物是实证学科，因此必须要有实验室，让学生通过亲自试验获取知识，而数学是逻辑学科，无需实验，也无以实验。这是非常错误的观点。数学和物理化学生物一样，都是来源于实践的学科，是对实践的总结和抽象，只不过数学是上述学科的工具性学科而已，而工具的掌握同样离不开实践，这还不只是学会操作工具的问题，重点是让学生通过实践深入建立概念理解世界和感受世界，培养对数学的欣赏和追求。

因为这样的认识，一些有识之士提出了数学实验室的概念，不太多的文献对此已经有所论述。这种实验室是基于数码技术的发展而提出来的，起点是相当高的，是具有现代化气息的。其具体做法，是用电脑终端、软件和网络组成一个系统，学生在电脑上运用虚拟技术模拟数学情境，体验数学知识。最简单的则是利用图形计算器来进行。毫无疑问，上述设想是值得肯定的，至少，这给了学生一种有别于多媒体演示、黑板书写和口头讲述的新体验。特别是对于函数图像的变化规律，其动态性效果相当好。

二、正本清源

我们姑且把用电脑或图形计算器作为实验器材的实验室称为“虚拟型实验室”，而把用实物模型、实物工具和实物材料作为实验器材的实验室成为称为“实物型实验室”。

显然，上述虚拟实验室仍然是非常不够的。

其一、理念上的缺陷。顾名思义，实验实验，乃实践体验，是现场的，真实的。虚拟型实验仍然不是实物型实验，仍然无法给人真切的现场触摸感，因此学生的体验仍然是虚的，仍然是看人吃饭而不是自己吃饭，这对提高学生的动手能力、养成动手习惯、培养对科学的情感都是非常不够的。

其二、不利于学生之间的合作与和互动。

其三、现实操作上的困难。学生使用一款专门软件，本身就有一个学习和熟悉的过程，对于有限时间内的实验课来说，课堂效率是不很高的。

其四、成本高昂，不利于在广大的农村地区普及。实物型数学实验室的好处，就在于克服了上述缺点—— 第一、理念看似原始，但其实很先进，实践出真知，是永不落后的学习理念。化学中的氯气有刺激性气味，你就得让学生闻闻是哪种刺激性气味；物理中的电、光、热、力、磁，你得让学生亲自接触；生物学黎的细胞是什么样子，你就得给学生通过显微镜看看。数学也一样：学习概率，就该让学生摇摇色子投投硬币并进行统计分析，学习了解三角形，就该让学生进行实地测量，学习立体几何，就该让学生亲自触摸几何体，学习直线与平面所成的角，就得让学生亲自端详端详直线、平面与射影的关系。美国前总统克林顿十分欣赏毛泽东说过的一句话：你要知道梨子的滋味，就得亲口尝一尝。

第二、有利于学生之间的合作与和互动。因为采用小组实验，大家分工合作，互相探讨，参与度高，学生兴趣盎然，印象深刻。第三、操作难度低。例如对模型进行组装，或者给模型画上线条，这些都是同学们都没有多大困难的。

第四、成本低，易于组建，易于推广。例如一套立体几何模型，不过一两百元，加上其他数学学具，每套不过两三百元，可供一人或一个小组数人同时使用；而一套电脑或一套图形计算器，不仅坐拥有限，且每套价值若干千元，仅供一人使用，人均成本差异甚大。而且如果实验室不够，可以直接在教室进行实验。

因此，本人建议如下——

第一、立即组建数学实验室，开设数学实验课，提高学生的学习兴趣，培养学生的动手能力和对数学的情感。

第二、提倡虚拟型实验器材与实物型实验器材的互补，在有条件的地方引进虚拟型数学实验室，在条件不够的地方先组建实物型数学实验室。

三、操作方案

下面提供一个实物型数学实验室的器材配置方案（以供60人使用为例）。

1、测量工具类：水平仪

12、标杆

12、皮尺12，测角器12，记录板12.2、模型类：多面体组件12，旋转体组件12，三角函数线演示器12，正余弦曲线几何画法演示器12，二次函数最值演示器12，平移变换演示器12，伸缩变换演示器12，数学求和演示器12，球面距离演示器12，向量和差演示器12，手摇随机数发生器12，正多面体骰子组件12，空间坐标演示器12。

3、耗材类：双面胶、透明胶带、KT板、3毫米PVC板，尼伦线、1毫米有机玻璃板、记号笔、1号电池，3毫米pp空心棒，A4纸，各若干。

4、其它：美工刀12，美工钩刀12，剪刀12，科学计算器12，30厘米刻度尺12，量角器12，打火机12。

5、演示类：小型旋转台（演示旋转体）1，抛物线规

1、椭圆规1，立体几何骨架模型1，几何体石膏模型组1，挂图若干。

6、多媒体演示系统1。

四、实物图片

【全文完】