摘 要： 本文论述在职业教育的数学教学中引入数学实验的教学方法将提高学生的学习积极性，使学生树立起学习数学的信心，从而提高课堂教学质量，完成教学任务。
关键字： 数学实验活动 职业教育 数学教学
一、职业学校数学教学的现状。
职业学校学生心理行为特点是学习缺乏兴趣，主动性差，自觉性低，依赖心理强。职校学生在初中时的数学基础差、底子薄，应试教育的偏见使这些数学上的弱势群体长时间受到老师的冷遇，丧失了学习数学的兴趣。一踏入职业学校，数学跨度大、内容广，对学生的抽象思维能力提出了更高的要求，学生很难适应这一转变。而且职校学生认识上存在偏差，认为基础课学与不学与以后的就业没有很大的关系。职校学生比普通高中的学生更早地接触专业知识和专业技能，更早地关注将来的工作和职业问题，个别学生在思想上错误地认为学好专业课，不愁没工作等错误认识。所以这样的问题已经成为职高数学课堂教学正常开展的瓶颈。
二、数学实验活动概念界定。
数学实验活动是指在一定的数学（学习、研究、发现）目标的指导下，对具有一定数学意义的实物、模型、事物，以及数字、图形、数学符号、式子、题目等，进行观察、变换、制作、演示、求解以获取感性认识和数学信息的活动。［１］实验的手段可以借助于传统的教具和实物，也可以以计算机为媒介物，实验的操作者可以是教师演示也可以是学生自己动手操作。因此数学实验的直观性强、易操作，可反复、有探索性等优点显而易见。而这些优点可以让学生参与到数学教学的过程中去，体会问题解决的思想过程。在数学课程的实施中，要展现知识形成和发展的过程，为学生提供感受和体验的机会，激发学生兴趣，培养学生合作交流的能力。［２］所以，以数学实验为载体，促进职校学生课堂主体参与，最终培养学生会进行数学思维实验，是较好地解决这个瓶颈问题的策略之一。
三、在职业中专学校的数学教学中引入数学实验改变了教师的教学方式，激发了学生的学习兴趣，改变了学生的学习方式。
美国数学家波利亚指出，学习任何东西，最好的途径是自己去发现。学生主动积极的学习才是最有效的学习，而学生的主动积极性是建立在学生能学得下去的基础上的。
数学实验在具体的教学实施过程中，师生根据实际问题的特点和要求，经过对实际问题的深入考察研究，提出某些尽可能合理的假设，使问题得到简化，并进行抽象概括，运用数学观点和思想方法建立数学模型，再研究数学模型的解法，利用计算机求得结果，最后回到实际中去应用、解释和检验。［３］
数学实验的目的是提高学生学习数学的积极性，提高学生对数学的应用意识并培养学生用所学的数学知识和计算机技术去认识问题和解决实际问题的能力。不同于传统的数学学习方式，它强调以学生动手为主的数学学习方式。在数学实验中，由于计算机的引入和数学软件包的应用，为数学的思想与方法注入了更多、更广泛的内容，使学生摆脱了繁重的乏味的数学演算和数值计算，促进了数学同其他学科之间的结合，从而使学生有时间去做更多的创造性工作。
计算机、多媒体等现代化教学手段越来越广泛地引进到数学课堂教学之中。这些辅助教具的运用，特别是多媒体电脑的辅助教学的应用，能将抽象的数学最大限度地直观化、具体化、表象化。考虑到职业学校学生的个性特点和个别差异，要利用简单的数学实验激发学生的学习兴趣，发挥他们的主动积极性，使他们能够得到全面充分的发展。职业中学的数学教学如果不考虑学生的实际情况，与普通中学同进度、同要求，将会造成大部分学生放弃数学学习。只有因材施教，采用不同的教学方法，才能取得理想的教学效果。
以我校2009级机电一体化技术专业为例，《2009级机电一体化技术专业人才培养方案》中对知识的要求包括：
（1）熟悉国家机械制图标准，掌握机械识图的基本知识;
（2）熟悉国家机电器图标准，掌握绘制电气图样的基本知识和一般方法;
（3）掌握可编程控制器（PLC）的基本结构、指令代码和编程技术；
（4）了解单片机的基本结构及其接口技术的基础知识；
（5）了解典型机电设备的工作原理、基本结构及系统组成，了解与机电一体化技术相关的基础知识；
以上的专业课知识要求是以数学作为基础课，以学生熟练掌握系统初等数学知识为必要条件的。各个专业对数学的要求有不同，但作为职业教育中的数学教育更要与实际的生产生活紧密联系。
案例1
在学习函数的基本性质之一最大值和最小值之后，可以先播放一段壮观的烟花片段：“菊花”盛放，制造时一般期望它达到最高点时爆炸。那么，以《烟花距地面的高度h与时间t之间的关系如何确定？》为一个数学实验的问题。
针对以上问题如果向学生提供烟花距地面的高度h与时间t之间的关系为h（t）=-4.9t+14.7t+18。烟花冲出什么时候是它爆裂的最佳时刻？这时距地面的高度是多少？
为解决以上的问题可以对学生进行分组，老师进行指导。从基本信息的不同途径获取，各团队的分工合作，到运用数学软件对数据进行计算，对结论进行总结。这样学生的知识运用水平的提升是多方面的。
值得深思的是在类似于本校的职业大专校中问题的设定应偏向于“烟花距地面的高度h与时间t之间的关系”的如何确定，教师可以以简单二次函数为切入点引导学生，通过计算机图形的分析，得到关系式。再进一步计算爆裂的最佳时刻、距地面的高度等问题。这样在整个问题的解决的过程中以学生为主体，运用各种软件设备将会起到很好的效果。鉴于职业学校的培养目标不同于普通中学，这类数学实验问题计算过程的重要性要大于方法的选择，因为我认为在学生将来的实习和工作中要解决的问题更实际，更不可预测。通过这样的数学实验可以让学生更好地把数学与专业课结合起来学习，教学效果可以得到增强。
通过创设实验问题情境，让学生感受数学是非常有趣的，数学不止存在于课堂上，数学的价值无处不在。利用数学实验教学能促使教学过程变成一种不断引起学生极大兴趣的，向知识领域不断探索的活动。借助多媒体强大的图形处理功能，新异的教学手段，创设生动有趣的情境，激发学生的学习情绪，使学生固有的好奇心、求知欲得以满足，同时给学生提供了自主探索与合作交流的环境。
比如机电专业知识看起来是由独立的教学内容形成，有系统的知识体系，但仔细研究，不难发现这些专业理论知识很多都是和基础数学相联系的，没有基础数学做为有利工具，很多专业方面的问题根本无从解决。比如PLC中的编程问题需要扎实的数学基础。CAD绘图需要运用几何知识的熟练思维。机械工程中机械零件的强度计算、齿轮穿动与带传动、工厂管理计算中的切削用量计算、生产成本的计算等都需要数学的帮助。
案例2
在直径D=120mm的轴上铣平面，若铣削的背吃刀量（切削深度）AB=20mm，问此平面宽X?
分析：实际图像的影响会给学生解答问题造成很大的困难，但实际上每一道应用题都可以抽象出理论数学题，这在职业学校的数学教育中很重要，学生一直在接触这样的问题。就拿本题来说，不要单纯地看图，而要从图中把自己想要的已知找到，然后进一步分析。求平面宽看起来与题中给的圆似乎没有多大关系，但从圆的性质来分析，圆的直径会将和它垂直的弦一分为二，而平面宽恰好和图中的弦长度相同，因此X=2BC，进而将求宽转化成求BC的长度。而BC正好是直角△OBC的一条直角边，根据勾股定理可将其求出。而其中斜边OC长为半径，直角边BO=（半径）AO-AB，到此该题的所有已知条件找到，所有问题均得到转化求解。
所以平面宽X=2BC=89.44mm.
答：平面宽为89.44mm。
当然本题的解决并不困难，关键是如何从这类实际的问题引入抽象的一类有关圆的性质问题。比如在上题的基础上以“以圆，椭圆，圆台，圆锥等为截面的一类工件切削深度与铣平面的问题”为数学实验的问题。在解决的过程中，教师指导将立体几何问题与专业工艺问题结合，采用从实际中提取数据，分组计算，汇总得出结论的方法。让学生在解决问题的过程中运用数学的知识结合计算机软件的使用，充分发挥学生的主动性。教师要在整个过程中注意问题难易程度的控制，以充分调动学生的积极性。
在实际教学中应尝试这类解析几何问题与机械加工中数控机床的操作相结合。这还需要我们进一步地思考与实践。
最后，我想强调的是数学实验的使用只是教学手段之一，并不是教学的目的，不能为使用而使用。使用它的目的是更好地使学生理解数学的本质，能结合本专业的专业知识提高综合能力。教师应该结合教学内容，根据所教专业不同，自己制定实验问题。其次，数学实验在教学中使用（以本校为例）应在五年制大专的三、四年级实施。
总之，我们要不断地学习，不断探索结合专业特点，重视专业数学的教学，通过数学实验让学生更好地理解，掌握系统的数学知识，并以此激发学习兴趣，提高自主学习能力。
参考文献：
［1］王利庆.例谈职高生课堂主体参与中的数学实验活动 ［J］ .现代教育科学，2006.2.
［2］马成荣.江苏省中职、五年制高职语文、数学、英语课程标准及教学要求研究报告［M］.江苏科学技术出版社，2010.6，（第一版）.
［3］孙云荪.数学实验（第1版）［M］.北京:科学出版社，1999-5-10.
注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”