معرفی آزمایشگاه ریاضی ( خانه ریاضی تهران)

معرفی آزمایشگاه ریاضی (خانه ریاضی تهران)

آزمایشگاه ریاضی

مقدمه
ریاضیات همواره جایگاه بسیار مهمی را در برنامه درسی مدارس اشغال نموده است. مطالعه ریاضیات به توانایی ویژه‌ی درک و هوش نیازمند است. همچنین ریاضیات به ترتیب، آموزش و نظم دادن ذهن کمک می‌نماید. علاوه بر این منجر به تقویت قوه‌ی تفکر و استدلال (منطق) می‌گردد.

مهارت‌های ریاضی و کاربردهای آن، ابزارهای ضروری اجتناب‌ناپذیری را در زندگی روزانه‌ی ما تشکیل می‌دهند. به جرأت می‌توان گفت که یافته‌های بیشتر در زمینه‌ی ریاضیات، منجر به توسعه و پیشرفت جوامع می‌گردد و امروزه در جامعه‌ی رو به پیشرفت سریع از لحاظ تکنولوژی، نقش بسیار مهم و بزرگی را ایفا می‌نماید. به سختی و به ندرت می‌توان موضوعی را در نظر گرفت که در ریاضیات در آن هیچ نقشی ایفا نکند. اگرچه علی رغم تمامی مشخصات ذکر شده، ریاضیات به دلیل سلسله مراتب مفاهیم و ماهیت غیرعملی و بسیار استقرایی موضوعات آن، علمی بسیار سخت، بیهوده و خسته کننده در نظر گرفته می‌شود. از این‌رو، در ذهن دانش‌آموزان ترسی ایجاد شده که یادگیری ریاضی سخت و دشوار است. در نتیجه اغلب دانش‌آموزان به موضوعات آن علاقمند نمی‌باشند و این یکی از دلایل اصلی شکست آن‌ها در درس ریاضی می‌باشد.
بدون شک ریاضیات موضوعی است که نیازمند تمرکز قوی و نیز تلاش مستمر و مصمم برای دستیابی کامل و یادگیری صحیح آن می‌باشد.
دانش‌آموزی که می‌تواند خوب تمرکز کند، می‌تواند به خوبی یاد بگیرد. بنابراین برای از بین بردن این ترس، می‌بایست دانش‌آموزان را از طریق ایجاد انگیزه و برانگیختن علاقه‌ی آن‌ها به ریاضیات، تشویق نمود. این امر موجب گرایش و طرز برخورد مثبت آن‌ها نسبت به موضوعات ریاضی خواهد شد. برای این منظور، لازم است موضوعات درگیر انتزاعی و واقعی، با تقویت مفاهیم ریاضی خارج از تجربیات شخصی مستقیم، قابل لمس گردند.
این یک واقعیت است که بسیاری ار مفاهیم پایه‌ای و ابتدایی که زیربنای تئوری‌های مدرن و جدید ریاضی می‌باشند، توسط بشر جدای از نظر شخصی مستقیم و با استفاده از مفاهیم واقعی استنتاج شده‌اند.
اگر یک مساله‌ی ریاضیات را آنالیز کنیم، دریافت و راه‌حل نهایی آن، حول یک درک صحیح از عناصر موقعیت فیزیکی درگیر در آن مساله می‌باشد. بنابراین با قرار دادن یک شئی واقعی (concrete) در دست‌های دانش‌آموز، تصویر بهتری از خیال و تصویر مساله به وی خواهیم داد از این رو، نگرش سنتی تدریس ریاضیات که معمولاً در آن مفاهیم مجرد و انتزاعی به صورت یک طرفه از طریق معلم به دانش‌آموزان ارایه می‌شد، می‌بایست کم‌رنگ و نهایتاً منسوخ گشته و به جای آن دیدگاه تدریس مبتنی بر تجربه و آزمایش و ارایه مفاهیم به طور واقعی مورد تشویق قرار گیرد. بنابراین، ریاضیات باید با انجام دادن و کار عملی یاد گرفته شود نه با خواندن.
این روش برای یادگیری ریاضیات، نیازمند مکان مناسبی برای اجرای این فعالیت‌ها می‌باشد. یک آزمایشگاه ریاضیات خوب مجهز شده، برای این منظور بسیار مفید می‌باشد که می‌تواند باعث ایجاد انگیزه‌ی یادگیری در دانش‌آموزان گردد و همچنین محیطی را برای یادگیری ریاضی خلق نماید.

معرفی:
آزمایشگاه ریاضی با استفاده از مفاهیم تجربی در شاخه‌های مختلفی از جمله هندسه، حساب، مثلثات و ... باعث پرورش استعدادها، افزایش آگاهی، رشد مهارت‌های ذهنی و آموزشی هر چه بهتر ریاضی می‌گردد. آزمایشگاه ریاضی محلی است که در آن دانش‌آموزان مفاهیم مختلف ریاضی را با استفاده از ابزارها، مدل‌ها، اندازه‌گیری‌ها و سایر فعالیت‌ها لمس می‌نمایند و در ذهن می‌سپارند و دانش‌آموزان این فرصت را پیدا می‌کنند تا دانش‌های نظری خود را به صورت تجربی مشاهده کنند. آزمایشگاه ریاضی امکان کشف، یادآوری، تقویت و غنی‌سازی دانش‌آموزان را فراهم می‌کند.
همچنین آزمایشگاه ریاضی این امکان را برای دبیران به وجود می‌آورد تا مفاهیم و قضایای ریاضی را به وسیله ابزارها و مدل‌های مختلفی برای دانش‌آموزان ارایه نمایند و دانش‌آموزان در جلسات و آموزش‌های درسی مشارکت زیادی خواهند داشت.
در کل هدف آزمایشگاه ریاضی فراهم آوردن شرایطی است که در آن:
1) دانش‌آموزان با استفاده از کمک ابزارهای ریاضی را فراگیرند و ارتباط ریاضی با زندگی روزمره را مشاهده نمایند.
2) دانش‌آموزان با استفاده از مدل‌ها، ابزارها، اندازه‌گیری‌ها، تا زدن کاغذ، برش کاغذ و ... به تحقیق و بررسی و بازبینی و کشف خواص هندسی می‌پردازند.
3) دانش‌آموزان با استفاده از جداول مختلف برای حل مسائل مختلف حساب آماده می‌شوند.
4) دانش‌آموزان با استفاده از کامپیوتر و ماشین‌حساب و رسم نمودارهایی از حل خود مطمئن می‌شوند.
5) دانش‌آموزان با استفاده از ابزارآلات آزمایشگاه به بررسی و نقشه‌برداری از مسئله، اندازه‌گیری، پیدا کردن فاصله‌ها و ... می‌پردازند.
6) معلمان و دانش‌آموزان فعالیت‌های انجمن و کلوپ باشگاه را که می‌تواند شامل برگزاری جشن تولد ریاضی‌دانان مشهور باشد را انجام می‌دهند.
7) دانش‌آموزان می‌توانند با صلاحدید دبیران به منظور تقویت درسی خود از برنامه‌های خاص کامپیوتری استفاده کنند.
8) دانش‌آموزان آزمایش‌های مختلفی را انجام می‌دهند که می‌توانید به راحتی توسط دبیر ارزشیابی گردد.
9) دانش‌آموزان تحت راهنمایی دبیران پروژه‌های خاصی را انجام می‌دهند.
10) دانش‌آموزان کارها و فعالیت‌های خلاقانه خاصی را در زمینه ریاضی انجام می‌دهند.
11) دبیران با استفاده از مدل‌های سه بعدی برخی قضایای ریاضی را به صورت بصری نمایش می‌دهند.
12) دبیران با استفاده از مدل‌های خاصی و نمودارهایی، صحت برخی عبارات جبری خاص را نشان می‌دهند و باعث تقویت یادگیری در ذهن دانش‌آموزان می‌گردند.
13) دبیران صحت فرمول‌های مربوط به مساحت و حجم اشکال مختلف را با استفاده از مدل‌های خاص نشان می‌دهند.
14) دبیران با استفاده از ماشین‌حساب و کامپیوتر قضایای خاصی را به نحو مطلوبی توضیح می‌دهند.
15) دبیران و دانش‌آموزان از کتاب و مجلات موجود در آزمایشگاه ریاضی به عنوان مرجع به خوبی استفاده می‌کنند.
16) دبیران برخی قضایا، اطلاعات و نمودارها و ... را توسط اسلاید توضیح می‌دهند.
17) دبیران با استفاده از کامپیوتر موفقیت دانش‌آموزان را توسط امتحانات مورد ارزیابی قرار می‌دهند.

اهداف آزمایشگاه ریاضیات چیست؟
1- آزمایشگاه ریاضیات فرصتی است برای دانش آموزان تا مفاهیم مهم ریاضیات را از طریق ارتباط دادن اشیاء و موقعیت‌ها درک کنند.
2- آزمایشگاه ریاضیات دانش آموزان را قادر می‌سازد تا ویژگی‌ها و حقایق هندسی را از طریق به‌کاربردن مدل‌ها، بریدن کاغذها یا تکنیک‌های مختلف تاکردن کاغذ بررسی کنند.
3- آزمایشگاه ریاضیات فرصتی است جهت نشان دادن روابط بین مفاهیم ریاضیات و زندگی روزمره‌ی انسان‌ها.
4- آزمایشگاه ریاضیات محدوده وسیع‌تری را جهت مشارکت شخصی در فرآیند یادگیری فراهم می‌کند و به دانش‌آموزان کمک می‌کند تا یادگیرندگان خود مختار باشند.
5- آزمایشگاه ریاضیات محیطی را فراهم می‌کند تا دانش‌آموز هم ذهن و هم دست خود را درگیر یادگیری نماید.

هدف اصلی در آزمایشگاه ریاضیات کمک به دانش آموز در فهم بهتر ریاضیات می‌باشد. این کار ممکن است مدتی زمان ببرد و نیاز به شرکت فعالانه دانش‌آموز داشته باشد. دانش‌آموزان نباید انتظار داشته باشند تا آزمایشگاه، محیطی برای پاسخ سریع به مشکلات درسی آن‌ها باشد. این کار غیر از صدمه به آن‌ها نتیجه‌ی دیگری به دنبال نخواهد داشت.