一、中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室建設(shè)的重要意義
中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室是把抽象的數(shù)學(xué)原理和數(shù)學(xué)理論用形象化的、直觀的數(shù)學(xué)模型和可參與的數(shù)學(xué)展品來表現(xiàn)的實驗環(huán)境。中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室的建設(shè)可吸引學(xué)生喜愛數(shù)學(xué)并理解數(shù)學(xué),激發(fā)他們學(xué)習(xí)、研究和運用數(shù)學(xué)的興趣與決心,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維,創(chuàng)新方法,初步具備數(shù)學(xué)精神與創(chuàng)新意識,形成良好的創(chuàng)新素養(yǎng);可以激起學(xué)生自主探究學(xué)科知識的興趣,促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變.
雖然數(shù)學(xué)科學(xué)具有很強的抽象性和邏輯性,但它同樣具有很強的趣味性和創(chuàng)造性。為了使學(xué)生能夠更多地了解古今中外經(jīng)典的數(shù)學(xué)原理和數(shù)學(xué)理論,中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室設(shè)計了有趣的、可參與的、經(jīng)典的數(shù)學(xué)展品。當(dāng)學(xué)生走進中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室,會感悟到數(shù)學(xué)是非常廣闊、精深的科學(xué)體系;數(shù)學(xué)是一-切科學(xué)的基礎(chǔ),數(shù)學(xué)的發(fā)展促進了其他學(xué)科的發(fā)展;數(shù)學(xué)來源于生活,也應(yīng)用于生活;數(shù)學(xué)科學(xué)源遠(yuǎn)流長。
中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室是為培育學(xué)生數(shù)學(xué)科學(xué)素養(yǎng)而開設(shè)的實驗室。這類實驗室有別于傳統(tǒng)的教學(xué)實驗室,以開放性實驗為主,通過向?qū)W生傳授數(shù)學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能,培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)的精神,形成數(shù)學(xué)科學(xué)的思想方法,從而促進數(shù)學(xué)科學(xué)素質(zhì)的提高。中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室的建立可以讓每一位學(xué)生都能親身體驗數(shù)學(xué)實驗活動,進行相關(guān)的理論和實踐研究,進一步加深對數(shù)學(xué)科學(xué)原理的理解,感悟數(shù)學(xué)科學(xué)的深奧,培養(yǎng)數(shù)學(xué)科學(xué)興趣,增強分析問題和解決問題的能力。
二、中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室的構(gòu)成
中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室由數(shù)學(xué)數(shù)字化系列、、桌面型探究實驗儀器、落地式探究實驗儀器和壁掛數(shù)學(xué)展品等四個部分組處。這些實驗儀器集科學(xué)性、知識性、趣味性、操作性于一體,以直觀的形式演示出來。學(xué)生親自操作,動腦動手,發(fā)現(xiàn)其中的奧妙,掌握其中的科學(xué)原理。
三、中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室的功能與特點
1、有利于數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)。函數(shù)計算、圖形計算、幾何畫板軟件和三維立體幾何模型演示教學(xué)系統(tǒng)等實驗儀器都是必修一和必修二等課程良好的教學(xué)具。
2、中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。通過哥德巴赫猜想、四色定理、棋盤完全覆蓋問題、馬步問題、八皇后問題和優(yōu)美圖等實驗儀器,可培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,激發(fā)學(xué)生的求知欲,在學(xué)習(xí)中勇于不斷地探索和發(fā)現(xiàn)世界的奧秘。
3、中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室有利于學(xué)生了解數(shù)學(xué)的應(yīng)用。通過二進制與十進制、抽屜原理、黃金矩形與對數(shù)螺線和圓形井蓋之謎等實驗儀器,可了解數(shù)學(xué)在社會、經(jīng)濟和科技等方面的應(yīng)用,培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需要的基本技能和方法。
4、中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。數(shù)學(xué)探究實驗儀器對學(xué)生思維方法的培養(yǎng)和鍛煉,對于學(xué)生的創(chuàng)新能力的形成極為有利。
5、中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室有利于分組實驗,合作交流。部分?jǐn)?shù)學(xué)探究實驗儀器提供分組實驗環(huán)境,學(xué)生利用分組實驗環(huán)境,共同設(shè)計實驗,證實實驗,得出探究結(jié)論,促進學(xué)生合作學(xué)習(xí)。
6、中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室方便于研究性學(xué)習(xí)的開展。每一套試驗裝置是一個極好的研究性課題,學(xué)生對這一課題的研究都可以獲得多方面的知識和規(guī)律。
7、中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室可以提高學(xué)生的動手實踐能力。學(xué)生可以動手試驗,還可以根據(jù)儀器的啟發(fā),動手進行發(fā)明創(chuàng)造。
8、中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績可以起到低耗時、立竿見影的效果。每套儀器含蓋著很多問題和習(xí)題,而且一試就明白,可以起到以一當(dāng)十,以一當(dāng)百的效果。
9、中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室配備的數(shù)學(xué)探究儀器實驗現(xiàn)象明顯,趣味性強,能激發(fā)學(xué)生的探究興趣。數(shù)學(xué)探究實驗儀器能引起學(xué)生的興趣,增強求知欲,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使快樂物理、快樂化學(xué)和快樂生物等變成現(xiàn)實。
10、中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室配備的數(shù)學(xué)探究實驗儀器具有科學(xué)性和指向性。數(shù)學(xué)探究實驗儀器符合科學(xué)原理和有關(guān)規(guī)范,能揭示科學(xué)規(guī)律;啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,使數(shù)學(xué)探究實驗儀器與問題有聯(lián)系,突出研究內(nèi)容。
10、中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室配備的數(shù)學(xué)探究實驗儀器具有真實性、簡易性和穩(wěn)定性。數(shù)學(xué)探究實驗儀器十分貼近現(xiàn)實生活而具有真實性;應(yīng)符合學(xué)生認(rèn)知水平,貼近學(xué)生實際,易操作;從準(zhǔn)備到使用時保持性能不變化,確保實驗成功。
11、具有探究性內(nèi)涵。中學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新實驗室配備的數(shù)學(xué)探究實驗儀器區(qū)別于傳統(tǒng)的實驗儀器之處在于:配備了與儀器配套的探究課題和實驗活動設(shè)計;根據(jù)新《課標(biāo)》的要求,探究實驗的主體是學(xué)生探究性思維、探究性方法的培養(yǎng),體現(xiàn)在實驗上就是學(xué)生根據(jù)探究課題,自己設(shè)計、組織實驗,分析、解決問題的過程,即:探究性內(nèi)涵。脫離了探究性內(nèi)涵的實驗不能稱之為探究性實驗。