數(shù)學(xué)實驗范文

時間:2023-04-04 12:53:05

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數(shù)學(xué)實驗

篇1

1中等職業(yè)學(xué)校數(shù)學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)狀

中職數(shù)學(xué)是中等職業(yè)學(xué)校重要的文化基礎(chǔ)課之一,是學(xué)生學(xué)好專業(yè)課程的基礎(chǔ)。然而對于中職學(xué)校的學(xué)生來說,因其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱,數(shù)學(xué)思維不夠活躍,對抽象復(fù)雜的數(shù)學(xué)邏輯推導(dǎo)和結(jié)果談之色變,對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)失去信心。再加上不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣,致使中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)難以組織,學(xué)生上課睡覺、開小差,課后抄作業(yè)等現(xiàn)象屢有發(fā)生。如何改變這一教學(xué)狀況,提高中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的有效性?筆者在實踐中發(fā)現(xiàn)積極開展數(shù)學(xué)實驗教學(xué),讓學(xué)生動手實踐,引導(dǎo)學(xué)生在“玩數(shù)學(xué)”、“做數(shù)學(xué)”中體驗數(shù)學(xué)知識的形成過程,能有效降低數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的難度,幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)自信,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,提高中職數(shù)學(xué)教與學(xué)的有效性。

2數(shù)學(xué)操作實驗在中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用實踐

伽利略指出:“科學(xué)的真理不應(yīng)該在古代圣人的蒙著灰塵的書上去找,而應(yīng)該在實驗中和以實驗為基礎(chǔ)的理論中去找。一切推理都必須從觀察與實驗得來?!痹谥新殧?shù)學(xué)教學(xué)中開展數(shù)學(xué)實驗教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生通過實驗、觀察、猜想、歸納,讓學(xué)生親歷數(shù)學(xué)建模過程,逐步掌握認(rèn)識事物,發(fā)現(xiàn)真理的方式、方法,有助于提高學(xué)生觀察和獨立思考的能力,是學(xué)生正確理解、掌握數(shù)學(xué)概念和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律及本質(zhì)的有效途徑;更重要的是可以培養(yǎng)學(xué)生探索、研究新事物的創(chuàng)造精神和科學(xué)態(tài)度,有利于學(xué)生主體地位的發(fā)揮。

2.1游戲操作實驗激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

美國心理學(xué)家布魯克納說:“最好的學(xué)習(xí)動力莫過于學(xué)生對所學(xué)知識有內(nèi)在的興趣,而最能激發(fā)學(xué)生這種內(nèi)在興趣的莫過于游戲”。中職學(xué)生具有愛玩、好奇心強等特點,對游戲有著濃厚的興趣。在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中,如果教師能根據(jù)學(xué)生的這種心理特點結(jié)合教學(xué)內(nèi)容引入適宜的游戲?qū)嶒?,將知識在潛移默化中傳授給學(xué)生,就能最大限度地提高教學(xué)效率,同時也會使課堂教學(xué)變得活潑有趣,調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。例如在頻率與概率的教學(xué)中,可組織學(xué)生做游戲?qū)嶒?。課前教師制作面值100元、50元、10元、5元、1元的游戲幣若干,學(xué)生每人制作面值2元的游戲幣5張。上課時,要求學(xué)生4人一組開展擲骰子游戲。游戲規(guī)則是:每次擲兩顆骰子,計算擲得的點數(shù)之和,若擲得的點數(shù)之和等于12,得一等獎,獎游戲幣100元;若擲得的點數(shù)之和等于10或者11,得二等獎,獎游戲幣50元;若擲得的點數(shù)之和等于8或者9,得三等獎,獎游戲幣10元;若擲得的點數(shù)之和等于2,3,4,5,6,7等情況時,扣游戲幣2元。 游戲后提問學(xué)生:出現(xiàn)各個數(shù)值的可能性是否是同等的?中獎和不中獎哪種可能性大?接著進(jìn)行分組實驗檢驗學(xué)生的猜想是否正確。本節(jié)課通過游戲?qū)嶒?,讓學(xué)生體驗“玩中學(xué)、學(xué)中玩”的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)樂趣,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性,課堂教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。

2.2直觀操作實驗加深學(xué)生對概念 定理的深入理解

我國著名心理學(xué)家林崇德教授指出:“兒童掌握數(shù)學(xué)概念和運算過程是從直觀感知過渡到表象,再過渡到抽象的過程。實現(xiàn)這一過渡,表象是關(guān)鍵”。在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中加強直觀實驗教學(xué),讓學(xué)生參與實驗探索活動,有利于建立數(shù)學(xué)表象,加深學(xué)生對數(shù)學(xué)概念、定理的本質(zhì)屬性的理解。

例如,在教授平面的基本性質(zhì)3時,筆者組織學(xué)生開展如下實驗:首先在桌面上放1顆圖釘,圖釘尖朝上,在圖釘上放置一塊硬紙板,觀察1顆圖釘能否將硬紙板架起來;接著在桌面上放兩顆圖釘,圖釘尖朝上,在兩顆圖釘上放置硬紙板,觀察兩顆圖釘能否將一塊硬紙板架起來;然后在桌面上并排放3顆圖釘,圖釘尖朝上,在圖釘上放置一張硬紙板,觀察并排成一條直線的3顆圖釘能否將硬紙板架起來;最后在桌面上放不成直線的3顆圖釘,圖釘尖朝上,在圖釘上放置一張硬紙板,觀察不在同一條直線上的3顆圖釘能否將硬紙板架起來。通過上述實驗學(xué)生就能清楚地理解平面的基本性質(zhì)3:不在同一條直線上的3個點,可以確定一個平面。

實踐出真知,直觀操作實驗再現(xiàn)了知識的發(fā)生、發(fā)展過程,有助于學(xué)生更好地發(fā)掘數(shù)學(xué)概念、定理的本質(zhì)特征,加深對知識的理解記憶。

2.3構(gòu)建操作實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

著名的數(shù)學(xué)教育家G·波利亞指出: “只要數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程稍能反映出數(shù)學(xué)發(fā)明的過程,那么就應(yīng)讓猜想合情合理地占有適當(dāng)?shù)奈恢??!庇纱丝芍谥新殧?shù)學(xué)教學(xué)中,教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,合理開設(shè)相應(yīng)的數(shù)學(xué)實驗,引導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察,動手實踐,大膽設(shè)想,把教學(xué)重點放在發(fā)現(xiàn)問題和證明方法的探究上,有助于發(fā)散學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

例如,在 “圓錐體積公式”的教學(xué)中筆者設(shè)計了如下的教學(xué)實驗:課前將學(xué)生進(jìn)行分組,每組自制等底等高的圓柱形紙筒和圓錐形紙筒各一個、直尺一把、細(xì)沙一小袋。上課時讓學(xué)生利用這些工具探尋圓錐體積公式的推導(dǎo)方法。學(xué)生在分組實驗、探討交流過程中,發(fā)現(xiàn)如下一些方法,并順利得出了圓錐的體積公式。

方法1:將圓錐形紙筒裝滿細(xì)沙,倒入圓柱形紙筒,用直尺分別量出圓柱形紙筒的高度和沙子在其內(nèi)的高度,通過兩個高度的比,推算得圓錐的體積與圓柱的體積的關(guān)系,用圓柱的體積公式求圓錐的體積公式。

方法2:將圓錐形紙筒裝滿細(xì)沙,倒入圓柱形紙筒,重復(fù)數(shù)次,通過統(tǒng)計重復(fù)的次數(shù),推算得圓錐的體積與圓柱的體積的關(guān)系,用圓柱的體積公式求圓錐的體積公式。

方法3:將圓柱形紙筒裝滿細(xì)沙,倒入圓錐形紙筒,計算細(xì)沙裝滿圓錐形紙筒的次數(shù),通過統(tǒng)計重復(fù)的次數(shù),推算得圓錐的體積與圓柱的體積的關(guān)系,用圓柱的體積公式求圓錐的體積公式。

構(gòu)建操作實驗改變了傳統(tǒng)的、單一的接受式學(xué)習(xí)方式,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探究式學(xué)習(xí)潛能,實現(xiàn)了以生為本、創(chuàng)新教學(xué)的教育教學(xué)目標(biāo)。

2.4信息化操作實驗突破教學(xué)難點

數(shù)學(xué)信息化教學(xué)實驗是將信息化技術(shù)與數(shù)學(xué)課程教學(xué)有效整合的一個重要手段。 在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生最頭疼的是作圖和復(fù)雜的計算,引入信息化教學(xué)軟件,借助功能強大的操作軟件,可以幫助學(xué)生進(jìn)行復(fù)雜的畫圖、計算,降低課程學(xué)習(xí)難度,突破教學(xué)難點,提高課堂教學(xué)效率和效果。

例如,一元線性回歸的教學(xué)。筆者利用Excel軟件,設(shè)計教學(xué)實驗,讓學(xué)生先到機房進(jìn)行上機實驗。通過簡單的數(shù)據(jù)錄入操作,利用Excel軟件強大的數(shù)據(jù)處理功能和繪圖功能,繪制得出一元線性回歸曲線和一元線性回歸方程。隨后要求學(xué)生根據(jù)操作實驗的結(jié)果,分析一元線性回歸曲線和一元線性回歸方程的基本特征,并按要求完成回歸分析報告。通過上機實驗學(xué)生加深了對相關(guān)關(guān)系概念的理解,建立起一元線性回歸思想。信息化教學(xué)實驗符合現(xiàn)代教學(xué)需求,利用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,操作簡便,有效去除繁雜的計算、冗長的推理,輕而易舉地解決了學(xué)生計算的難題。

信息化操作實驗的應(yīng)用有效降低了中職生的數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)難度,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,化解了課堂教學(xué)難點,提高了課堂教學(xué)的成效。

2.5生活應(yīng)用實驗展示數(shù)學(xué)魅力

數(shù)學(xué)家華羅庚曾經(jīng)說過:宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,日用之繁,無處不用數(shù)學(xué)。這是對數(shù)學(xué)與生活關(guān)系的精彩描述。在中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中開展數(shù)學(xué)生活實驗,把數(shù)學(xué)知識和學(xué)生的生活實際連接起來,可以使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)在生活中的魅力,從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,增強他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心。

篇2

關(guān)鍵詞:主體教學(xué)模式計算機啟發(fā)性實驗課堂交流抽象性與嚴(yán)謹(jǐn)性

新課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的概念理解與問題求解,哪一樣也離不開學(xué)生的主動參與。然而在以老師為中心的傳統(tǒng)課堂上,學(xué)生的參與是有限的。在數(shù)學(xué)研究中,數(shù)學(xué)家在“做”數(shù)學(xué)為,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生在聽數(shù)學(xué),這兩者有本質(zhì)的區(qū)別。美國的數(shù)學(xué)家對傳統(tǒng)教學(xué)提出了疑問:“我們現(xiàn)在所教授的是我們正在做的那種數(shù)學(xué)嗎?”討論這個問題是有積極意義的。它不僅涉及到傳統(tǒng)的傳授數(shù)學(xué)知識的方式是否有效,是否能調(diào)動學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主動性與積極性,還涉及到數(shù)學(xué)教學(xué)能否有助于建立學(xué)生正確的數(shù)學(xué)觀并增強他們的自信心。本人認(rèn)為現(xiàn)在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)評價的一個誤區(qū)是:衡量數(shù)學(xué)課的質(zhì)量更多看中提教師的表演,而不是學(xué)生自身的參與。把CAI引入數(shù)學(xué)課以后情況發(fā)生變化了嗎?從目前的情況看,基本上沒有變。大多數(shù)課堂上,計算機的可利用只相當(dāng)于一個放相機輔助教師講解演示,計算機所特有的交互性沒有發(fā)揮作用。學(xué)生還是看著在屏幕聽教師講,教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式?jīng)]有改變。值得注意的是現(xiàn)在我們正在投入大量的人力物力開發(fā)這類軟件。比課本搬家式的軟件略有進(jìn)步的只是增加了一些動畫,有的還教師講課的片段,細(xì)想起來這類軟件完全可以用錄相片替代的??磥頂?shù)學(xué)教學(xué)課件與軟件的設(shè)計必須要考慮教學(xué)模式。

傳統(tǒng)教學(xué)在講授時一個難以克服的困難是缺乏學(xué)生足夠的活動與實驗,教師往往用自己的演講代替了學(xué)生自身的“建構(gòu)”過程。在課堂上提供的思維材料十分貧乏。利用計算機恰恰可以彌補這個缺陷,計算機能夠提供理想的數(shù)學(xué)實驗室,能夠滿足學(xué)生個別活動與小組討論的要求,也便于創(chuàng)設(shè)富于啟發(fā)性的教學(xué)情景。

舉個教學(xué)實例:

三角形相似的判定。這是一位教師的數(shù)學(xué)實驗課,學(xué)校是學(xué)生來源較差的普通校。課程在每人一機的計算機教室進(jìn)行,上課前,教師發(fā)給學(xué)生需要在課堂填寫的數(shù)學(xué)實驗報告,上面有實驗課題、實驗?zāi)康?、實驗步驟、實驗結(jié)論、練習(xí)與作業(yè)。開始,教師在相連的電視屏幕上演示了幾種動態(tài)的相似三角形,提問:“誰能說出什么是相似三角形?兩個三角形一旦相似就具有什么性質(zhì)?”在學(xué)生回答出相似三角形定義,以及相似三角形的對應(yīng)角相等對應(yīng)邊成比例以后,教師問:“那么判定兩個三角形相似需要幾個條件、什么條件?”然后教師講,這就是今天我們需要通過“幾何畫板”上進(jìn)行實驗研究的問題。教師詳細(xì)交代了實驗步驟、實驗的注意事項以及實驗報告的填法之后,課堂的大部分時間由學(xué)生在計算機上動手實驗。首先學(xué)生被要求作ABC與DEF,接著學(xué)生按實驗報告中的要求測算∠A與∠B的度數(shù),用鼠標(biāo)調(diào)整角使這兩個角相等并觀察這兩個三角形是否相似,以后又測算出兩個角的度數(shù)并調(diào)整角使之相等。在學(xué)生觀察出此進(jìn)兩個三角形相似之后,他們又按實驗步驟的要求測算各邊的長并驗證對應(yīng)邊是否成比例。與傳統(tǒng)課堂不同,所有的學(xué)生都在全神貫注地進(jìn)行、觀察,之后填寫實驗報告。學(xué)生們在實驗后進(jìn)行交流,所有同學(xué)都能用數(shù)學(xué)符及文字語言表達(dá)他們得到的結(jié)論。教師在組織了大家的將就之后及時對表現(xiàn)好的學(xué)生了表揚,并要求學(xué)生用當(dāng)堂等到的結(jié)果畫兩個相似三角形。學(xué)生對這項任務(wù)非常積極,當(dāng)堂有好幾位同學(xué)用不同的方法現(xiàn)出了不同位置的相似三角形。

這節(jié)課的一個突出特點:學(xué)生的學(xué)習(xí)方式變了,他們不再象過去一樣聽教師講“現(xiàn)成”的幾何,而是通過活動自己獲取知識?!皢栴}情景-數(shù)學(xué)實驗-課堂交流-課堂操作懷練習(xí)”代替了過去的“聽講-筆記-練習(xí)”。課堂教學(xué)的模式由于引進(jìn)計算機發(fā)生了很大的變化。學(xué)生的主動性與積極性得到了發(fā)揮,同時經(jīng)過從學(xué)的經(jīng)驗上升為理性思考的過程也變得有趣多了。

首先,學(xué)生從“聽”數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)方式,改變成在教師的指導(dǎo)下“做”數(shù)學(xué)。過去被動地接收現(xiàn)成的數(shù)學(xué)知識,而現(xiàn)在象“研究者”一樣去發(fā)現(xiàn)探索知識。實踐表明,通過實驗,學(xué)生對有關(guān)知識的印象比過去死記硬背要深刻得多。同時由于學(xué)生通過實驗、觀察、猜想、驗證、歸納、表述等活動,他們不僅形成對數(shù)學(xué)新的理解,而且學(xué)習(xí)能力得到了提高。

其次,數(shù)學(xué)實驗縮短了學(xué)生和數(shù)學(xué)之間的距離,數(shù)學(xué)變得可愛有趣了。人們普遍認(rèn)為數(shù)學(xué)之所以學(xué),是因為數(shù)學(xué)的“抽象性”與“嚴(yán)謹(jǐn)性”,而這正是數(shù)學(xué)的優(yōu)勢。正由于數(shù)學(xué)的抽象性,它才能高度概括事物的本質(zhì),也才能在廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用。正由于數(shù)學(xué)語言和推理的嚴(yán)謹(jǐn),不管自然科學(xué)還是社會科學(xué),當(dāng)從定性研究進(jìn)入定量研究時都要求助于數(shù)學(xué)。那么數(shù)學(xué)就非得板起嚴(yán)肅的面孔,使人敬而遠(yuǎn)之嗎?數(shù)學(xué)就不能深入淺出,使一般人容易理解嗎?現(xiàn)在計算機創(chuàng)設(shè)的數(shù)學(xué)實驗似乎開辟了這樣一條新新路。通過“問題情景——數(shù)學(xué)實驗——課堂交流——課堂操作課堂練習(xí)”這種新的學(xué)習(xí)模式,學(xué)生可以理解理解問題的來龍去脈,以及它的發(fā)現(xiàn)及完善過程,從感覺到理解,從意會到表述,從具體到抽象,從說明到證明。一切都是在學(xué)生眼前發(fā)生的,抽象得易于理解,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)煤锨楹侠怼?/p>

關(guān)于開放探索性問題,需要提供一個便于學(xué)生裝探試環(huán)境,有時又需要創(chuàng)設(shè)富于啟發(fā)性的問題情景。有了計算機情況就和傳統(tǒng)教學(xué)大不一樣了。提出同一個問題:“順序連接四邊形各邊中點圍成什么圖形?”在計算機屏幕上顯示的效果就比過去靈活的多。在“幾何畫板”的支持下,可以在屏幕上給出一個動態(tài)的四邊形,它在運動的過程中忽而是凸四邊形,忽而是凹四邊形;四邊中點連線組成的四邊形也是不斷變化的,可能是一般的平行四邊形,也可能是特殊的平行四邊形。在這種情景下我們可以給學(xué)生更多的思考空間,因為為問題可以是非常開放的,我們可以通過設(shè)計數(shù)學(xué)實驗引導(dǎo)學(xué)生探究怎樣的條件將導(dǎo)致何種結(jié)論。又如正方體的截面問題,在屏幕上我們問:“設(shè)想一把無比鋒的刀,猛地朝一個正方體的物體砍下去,截面是什么圖形?”給學(xué)生留出猜測的時間之后,讓學(xué)生裝操作計算機。計算機可以用不同的速度對此動態(tài)模擬的圖景,顯示出不同形狀的截面,并由此引發(fā)出一系列能激發(fā)學(xué)生興趣的有關(guān)截面的問題。

當(dāng)然數(shù)學(xué)并非一切都要通過學(xué)生親自實驗,有的可以通過演繹推導(dǎo),有的還要通過教師講解才能領(lǐng)會的更深更透。哪些適宜學(xué)生自己上機實驗?哪些只需看教師的演示實驗就可以了?哪些根本無需實驗?這需要認(rèn)真研究。引入數(shù)學(xué)實驗并不等于削弱教師的主導(dǎo)作用。教與學(xué)的關(guān)系還是那句老話:學(xué)生是主體,教師是主導(dǎo)。所以光提數(shù)學(xué)實驗是不夠的,不必需強調(diào)“交流”,在實驗基礎(chǔ)上的交流。最終學(xué)生要從感性認(rèn)識到理性認(rèn)識,從理解到應(yīng)用,這就必需把數(shù)學(xué)作為語言符號化的存儲在自己的大腦中。因此“口頭”到“筆頭”的表達(dá)與交流必不可少。在交流的過程中,容易組織起不同意見的討論甚至爭辯,教師也可以利用這個機會啟發(fā)誘導(dǎo)。教師對問題的深刻闡述、機智的解題策略設(shè)計、對學(xué)生規(guī)律性錯誤的分析、對數(shù)學(xué)美的詮釋都是寶貴的這些并沒有被數(shù)學(xué)實驗所取代,但只是在交流中這些才成為學(xué)生的需要,也才能在數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮作用。在這種教學(xué)模式里,實驗與交流的完美結(jié)合突現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識形成的完整過程,這里既有教學(xué)的個別化、小組的相互促進(jìn)協(xié)作學(xué)習(xí),又能利用全班集體環(huán)境的優(yōu)勢。在這個模式中,從實驗到交流的各個環(huán)節(jié),教師的主導(dǎo)作用都是十分突出的,只不過對教師提出了更高的要求。不但需要掌握一定的現(xiàn)代教學(xué)技術(shù),而且更需要有現(xiàn)代的教育觀念,堅實的數(shù)學(xué)功底和精湛的教育藝術(shù)。總之,現(xiàn)代教育技術(shù)對教師提出了更高的要求,一支高素質(zhì)的數(shù)學(xué)教師隊伍是21世紀(jì)對數(shù)學(xué)教育的最重要的需求。

參考文獻(xiàn)

1.《新課程中課堂行為的變化》

2.《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》

篇3

一、通過數(shù)學(xué)實驗教學(xué),激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣

數(shù)學(xué)實驗教學(xué)是學(xué)生參與操作的探索過程,在很大程度上能夠使學(xué)生的好奇、好玩、好動的天性得到滿足,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,激勵學(xué)生主動學(xué)習(xí)。“興趣是最好的老師”,在講解數(shù)學(xué)概念時以實驗的方式,讓學(xué)生通過動手操作,親身經(jīng)歷數(shù)學(xué)知識的形成過程,可以使學(xué)生在一個充滿探索的過程中有效地理解數(shù)學(xué)知識,把已經(jīng)存在頭腦中的非正規(guī)數(shù)學(xué)知識體驗順利化為科學(xué)結(jié)論。

例如:“一元一次不等式組”的概念教學(xué)時,我先提出問題:怎樣用天平來估計一顆螺母的質(zhì)量?利用實物天平,先讓兩位學(xué)生根據(jù)老師的要求,上臺操作。實驗1:把螺母放在天平的左側(cè)托盤內(nèi),移動游碼至刻度2g,發(fā)現(xiàn)天平向左側(cè)傾斜,怎樣表示這顆螺母的質(zhì)量呢?提問得:x>2(教師板書)。這樣又讓學(xué)生體驗到了不等式的來歷。實驗2:再次移動游碼至刻度3g,發(fā)現(xiàn)天平向右側(cè)傾斜,又怎樣來表示這顆螺母的質(zhì)量呢?同理得:x

二、通過數(shù)學(xué)實驗教學(xué),有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

數(shù)學(xué)家發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律的過程是坎坷的,甚至是經(jīng)歷多次失敗的。盡管學(xué)生在老師指導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)真理與科學(xué)家發(fā)現(xiàn)真理的過程是不完全相同的,但學(xué)生發(fā)現(xiàn)那些在科學(xué)上早已被發(fā)現(xiàn)的東西的時候,他們是像首次發(fā)現(xiàn)者那樣去推理的,這是已經(jīng)被教育心理學(xué)家肯定的。如果我們在教學(xué)中直截了當(dāng)?shù)亟o出數(shù)學(xué)結(jié)論,學(xué)生會感到乏味,提不起興趣,因為這僅僅是灌裝知識,抑制了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。如果在教學(xué)中剪輯一些發(fā)現(xiàn)者的經(jīng)歷,讓學(xué)生重復(fù)再現(xiàn),其結(jié)果是學(xué)生好像自己發(fā)現(xiàn)結(jié)論那樣興奮。

例如:在“三角形三邊關(guān)系”一課學(xué)習(xí)時,課前我先請同學(xué)準(zhǔn)備三根細(xì)竹條和一把剪刀,先讓學(xué)生首尾順次連接圍成一個三角形,我同步指導(dǎo)操作。設(shè)問:是否任意長度的三條線段都能首尾順次連接組成一個三角形?接著請同學(xué)各自量出三角形三條邊的長度,并記錄下來,然后把最短的邊剪去一小段,再去圍三角形,觀察會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?這樣重復(fù)到不能組成三角形為止。根據(jù)實驗和記錄,我引導(dǎo)學(xué)生思考:三邊長度(數(shù))的變化是怎樣影響三角形(形)的變化的。在我引導(dǎo)下,大部分同學(xué)很自然地導(dǎo)出“三角形任何兩邊之和大于第三邊”的三角形三邊關(guān)系。最后讓學(xué)生口算驗證自己的實驗結(jié)果,初步鞏固實驗結(jié)論。然而要理性地認(rèn)識這個結(jié)論,還要從“兩點之間線段最短”加以引證,找到它的理論根據(jù)來穩(wěn)固實驗結(jié)論。這是學(xué)生動手、觀察、想象、歸納和論證等各方面能力的集中訓(xùn)練,是學(xué)生再現(xiàn)發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)結(jié)論的全過程。通過實驗,學(xué)生手腦并用,既體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的教學(xué)程序,又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

三、學(xué)生通過數(shù)學(xué)實驗過程的參與,使各個方面的能力得到了提升

學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)其主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,運用數(shù)學(xué)的思想方法研究解決實際問題,而應(yīng)用知識的能力和應(yīng)用意識是不能僅憑教師的講解來傳授的,它必須在相應(yīng)的實踐活動中才能得到發(fā)展。只有通過實踐才能培養(yǎng)實踐能力和應(yīng)用意識。除此之外,實踐還可以培養(yǎng)學(xué)生的想象力、思維能力。例如,學(xué)生在觀察、實驗中,需要細(xì)致敏銳的感知和觀察力,來獲得一些重要信息,從而培養(yǎng)觀察能力。老師設(shè)計一些測量方案、分析某些問題的結(jié)果等,可以鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的想象力和分析能力,在探究歸納概括和形成概念的過程中,要進(jìn)行概括抽象的邏輯思維和辯證思維,通過分析比較判斷推理等能培養(yǎng)邏輯思維能力(歸納能力,分析能力等);通過想象假設(shè)能鍛煉和發(fā)展想象能力,創(chuàng)造能力;在實際操作和匯報結(jié)果的過程中,學(xué)生還能培養(yǎng)組織能力合作能力,以及語言表達(dá)能力,等等。如,可以讓學(xué)生自己設(shè)計實驗方案,大家討論確定最佳方案等,這樣每一個學(xué)生都能利用自己掌握的理論知識,動手操作,體驗到成功的歡樂和科學(xué)的魅力,從而對創(chuàng)造性思維的發(fā)展產(chǎn)生積極的作用。

四、實驗教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生與他人合作的意識和習(xí)慣

“自主探索與合作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要方式”?,F(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展很使得分工越來越細(xì),很多活動僅憑一個人的力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,這就需要彼此間的相互合作與交流。數(shù)學(xué)中的實驗教學(xué)給學(xué)生提供了這種機會。它能給每一個學(xué)生提供最大限度地展示自我的機會,學(xué)生的自主性得以充分發(fā)揮,同時,學(xué)生在相互合作與討論中取長補短,都獲得不同程度的進(jìn)步;還培養(yǎng)了合作精神與集體榮譽感,形成積極主動的學(xué)習(xí)氛圍。學(xué)生在評議質(zhì)疑辯論中進(jìn)行反思,從而培養(yǎng)健全的人格,促進(jìn)全面發(fā)展。數(shù)學(xué)實驗教學(xué)還有助于良好師生關(guān)系的建立。

五、數(shù)學(xué)實驗教學(xué)有利于整合數(shù)學(xué)課程

篇4

1 中等職業(yè)學(xué)校數(shù)學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)狀

中職數(shù)學(xué)是中等職業(yè)學(xué)校重要的文化基礎(chǔ)課之一,是學(xué)生學(xué)好專業(yè)課程的基礎(chǔ).然而對于中職學(xué)校的學(xué)生來說,因其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱,數(shù)學(xué)思維不夠活躍,抽象復(fù)雜、過分形式化的數(shù)學(xué)邏輯推導(dǎo)和結(jié)果令他們談之色變,對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)失去信心.再加上不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣,致使中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)難以組織,學(xué)生上課趴睡、開小差,課后抄作業(yè)等現(xiàn)象俯拾皆是.如何改變這一狀況,提高中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的有效性?筆者在實踐中發(fā)現(xiàn)積極開展數(shù)學(xué)實驗,讓學(xué)生動手實踐,引導(dǎo)學(xué)生在“玩數(shù)學(xué)”、“做數(shù)學(xué)”中體驗數(shù)學(xué)知識的形成過程,能有效降低數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度,幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)自信,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,提高中職數(shù)學(xué)教與學(xué)的有效性.

2 數(shù)學(xué)實驗在中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的應(yīng)用

伽利略指出:“科學(xué)的真理不應(yīng)該在古代圣人的蒙著灰塵的書上去找,而應(yīng)該在實驗中和以實驗為基礎(chǔ)的理論中去找.一切推理都必須從觀察與實驗得來.”在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中開展數(shù)學(xué)實驗教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生通過實驗、觀察、猜想、歸納,讓學(xué)生親歷數(shù)學(xué)建模過程,逐步掌握認(rèn)識事物,發(fā)現(xiàn)真理的方式、方法,有助于提高學(xué)生觀察和獨立思考的能力,是學(xué)生正確理解、掌握數(shù)學(xué)概念和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律及本質(zhì)的有效途徑;更重要的是可以培養(yǎng)學(xué)生探索、研究新事物的創(chuàng)造精神和科學(xué)態(tài)度,有利于學(xué)生主體地位的發(fā)揮.下面筆者就自己的教學(xué)經(jīng)歷談幾點拙見,希望能夠起到拋磚引玉之效果.

2.1 游戲?qū)嶒?,活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

美國心理學(xué)家布魯克納說:“最好的學(xué)習(xí)動力莫過于學(xué)生對所學(xué)知識有內(nèi)在的興趣,而最能激發(fā)學(xué)生這種內(nèi)在興趣的莫過于游戲”.中職學(xué)生具有愛玩、好奇心強等特點,對游戲有著濃厚的興趣.在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中,如果教師能根據(jù)學(xué)生的這種心理特點結(jié)合教學(xué)內(nèi)容引入適宜的游戲?qū)嶒?,將知識在潛移默化中傳授給學(xué)生,就能最大限度地提高教學(xué)效率,同時也會使課堂教學(xué)變得活潑有趣,調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.例如在頻率與概率的教學(xué)中,可組織學(xué)生做如下游戲?qū)嶒灒赫n前教師制作面值100元、 50元、10元、5元、1元的游戲幣若干,學(xué)生每人制作面值2元的游戲幣5張.上課時,要求學(xué)生四人一組開展擲骰子游戲.游戲規(guī)則是:每次擲兩顆骰子,計算擲得的點數(shù)之和,若擲得的點數(shù)之和等于12,得一等獎,獎游戲幣100元;若擲得的點數(shù)之和等于10或者11,得二等獎,獎游戲幣50元;若擲得的點數(shù)之和等于8或者9,得三等獎,獎游戲幣10元;若擲得的點數(shù)之和等于2,3,4,5,6,7等情況時,負(fù)游戲幣2元. 游戲后提問學(xué)生:出現(xiàn)各個數(shù)值的可能性是否是同等的?中獎和不中獎哪種可能性大?接著進(jìn)行分組實驗檢驗學(xué)生的猜想是否正確.本節(jié)課通過游戲?qū)嶒?,讓學(xué)生體驗“玩中學(xué)、學(xué)中玩”的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)樂趣,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性,課堂教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果.

2.2 直觀操作實驗,建立數(shù)學(xué)表象,加深學(xué)生對概念、定理的深入理解

我國著名心理學(xué)家林崇德教授指出:“兒童掌握數(shù)學(xué)概念和運算過程.是從直觀感知過渡到表象,再過渡到抽象的過程.實現(xiàn)這一過渡,表象是關(guān)鍵”.在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中加強直觀實驗教學(xué),讓學(xué)生參與實驗探索活動,有利建立數(shù)學(xué)表象,加深學(xué)生對數(shù)學(xué)概念、定理的本質(zhì)屬性理解.

例如在教授平面的基本性質(zhì)3時,筆者讓學(xué)生如下實驗:首先在桌面上放一顆圖釘,讓圖釘尖朝上,在圖釘上放置一塊硬紙板,觀察一顆圖釘能否將硬紙板架起來;接著在桌面上放兩顆圖釘,讓圖釘尖朝上,在兩顆圖釘上放置硬紙板,觀察兩顆圖釘能否將一塊硬紙板架起來;然后在桌面上并排放三顆圖釘,圖釘尖朝上,在圖釘上放置一張硬紙板,觀察并排成直線的三顆顆圖釘能否將硬紙板架起來;最后在桌面上放不成直線的三顆圖釘,讓圖釘尖朝上,在圖釘上放置一張硬紙板,觀察不在同一條直線上的三顆圖釘能否將硬紙板架起來.通過上述實驗學(xué)生就能清楚地理解平面的基本性質(zhì)3:不在同一條直線上的三個點,可以確定一個平面.

2.3 開放性數(shù)學(xué)實驗,發(fā)散學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

著名的數(shù)學(xué)教育家G?波利亞指出: “只要數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程稍能反映出數(shù)學(xué)發(fā)明的過程,那么就應(yīng)讓猜想合情合理地占有適當(dāng)?shù)奈恢?”由此可知在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,合理開設(shè)相應(yīng)的數(shù)學(xué)實驗,引導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察,動手實踐,大膽設(shè)想,把教學(xué)重點放在發(fā)現(xiàn)問題和證明方法的探究上,有助于發(fā)散學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.

例如:在 “圓錐體積公式”的教學(xué)中筆者設(shè)計了如下的教學(xué)實驗:課前將學(xué)生進(jìn)行分組,每組自制等底等高的圓柱形紙筒和圓錐形紙筒各一個、直尺一把、細(xì)沙一小袋.上課時讓學(xué)生利用這些工具探尋圓錐體積公式的推導(dǎo)方法.學(xué)生在分組實驗、探討交流過程中,發(fā)現(xiàn)如下一些方法,并順利得出了圓錐的體積公式.

方法1 將圓錐形紙筒裝滿細(xì)沙,倒入圓柱形紙筒,用直尺分別量出圓柱形紙筒的高度和沙子在其內(nèi)的高度,通過兩個高度的比,推得圓錐的體積與圓柱的體積的關(guān)系,用圓柱的體積公式推求圓錐的體積公式.

方法2 將圓錐形紙筒裝滿細(xì)沙,倒入圓柱形紙筒,重復(fù)數(shù)次,通過統(tǒng)計重復(fù)的次數(shù),推得圓錐的體積與圓柱的體積的關(guān)系,用圓柱的體積公式推求圓錐的體積公式.

方法3 將圓柱形紙筒裝滿細(xì)沙,倒入圓錐形紙筒,計算細(xì)沙裝滿圓錐形紙筒的次數(shù),通過統(tǒng)計重復(fù)的次數(shù),推得圓錐的體積與圓柱的體積的關(guān)系,用圓柱的體積公式推求圓錐的體積公式.

2.4 數(shù)學(xué)信息化實驗,化繁為簡、化難為易,突破教學(xué)難點

數(shù)學(xué)信息化教學(xué)實驗是將信息化技術(shù)與數(shù)學(xué)課程教學(xué)有效整合的一個重要手段. 在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生最頭疼的是作圖和復(fù)雜的計算,引入信息化教學(xué)軟件,借助功能強大的操作軟件,可以幫助學(xué)生進(jìn)行復(fù)雜的畫圖、計算,降低課程學(xué)習(xí)難度,突破教學(xué)難點,提高課堂教學(xué)效率和效果.

2.5 生活實驗,讓數(shù)學(xué)走進(jìn)生活,展示數(shù)學(xué)魅力

數(shù)學(xué)家華羅庚曾經(jīng)說過:宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,日用之繁,無處不用數(shù)學(xué).這是對數(shù)學(xué)與生活關(guān)系的精彩描述.在中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中開展數(shù)學(xué)生活實驗,把數(shù)學(xué)知識和學(xué)生的生活實際連結(jié)起來,可以使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)在生活中的魅力,從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí),增強他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心.例如,在教學(xué)“數(shù)列在實際生活中的應(yīng)用”時,針對當(dāng)前流行的購物分期付款潮流,筆者設(shè)計如下生活實驗:首先將學(xué)生進(jìn)行分組,讓學(xué)生利用課佘時間到商場、銀行了解相關(guān)產(chǎn)品的售價及分期付款方式,記錄不同付款方案的期限和計息利率.上課時指導(dǎo)學(xué)生利用調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,并根據(jù)個人的實際情況選擇最優(yōu)分期付款方式.通過這樣的生活實踐活動,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了與生活環(huán)境、知識背景密切相關(guān)的學(xué)習(xí)情境,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)在實際生活中的重要作用,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性、主動性.

綜上所述:在中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,合理科學(xué)地開展數(shù)學(xué)實驗教學(xué),讓學(xué)生親自參與數(shù)學(xué)建模與實踐,依托數(shù)學(xué)實驗向?qū)W生揭示數(shù)學(xué)的本質(zhì)和學(xué)習(xí)規(guī)律,能有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,是帶領(lǐng)學(xué)生步入數(shù)學(xué)殿堂大門的行之有效的數(shù)學(xué)教學(xué)方法.

參考文獻(xiàn)

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篇5

一、數(shù)學(xué)實驗有助于學(xué)生理解和掌握數(shù)學(xué)的概念和方法

在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)屬性認(rèn)識不夠,往往是知其然而不知其所以然。如在教學(xué)“1平方分米=100平方厘米”時,這就要求教師在教學(xué)中不僅僅滿足于定義、公式等方面的講解,還應(yīng)根據(jù)學(xué)生操作能力的實際和已有的知識積累與實踐經(jīng)驗,進(jìn)行必要的操作、思考與交流,通過直觀的操作和實驗,根據(jù)顯現(xiàn)出來的表象,啟發(fā)學(xué)生抓住操作和實驗本質(zhì),了解問題之間的聯(lián)系。讓學(xué)生通過觀察、實驗、猜測、推理、驗證,由感性的認(rèn)識到理性的升華,幫助學(xué)生形成教學(xué)概念。教學(xué)時,可以讓學(xué)生用事先準(zhǔn)備的1平方厘米的小方塊擺成1平方分米的面積,學(xué)生通過實際操作可以得出“擺成1平方分米的面積,需要100個1平方厘米的小方塊”從而使學(xué)生直觀形象的親身體驗到“1平方分米=100平方厘米”這個結(jié)論的得出,從而加深了理解和記憶。

二、數(shù)學(xué)實驗有助于學(xué)生猜想結(jié)論

數(shù)學(xué)教學(xué)是一種過程教學(xué),它包括知識的發(fā)生、形成、發(fā)展的過程,也包括人的思維過程。而在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂中,教師對數(shù)學(xué)原理的教學(xué)大都是直接展示給學(xué)生,而忽略了知識的來龍去脈,淡化了學(xué)生對新知識學(xué)習(xí)的思維過程。因而,學(xué)生一知半解,似懂非懂,造成感知與概括之間的思維斷層,學(xué)生只是記著教師講的公式、性質(zhì),然后簡單套用,完全處于一種被動地位,談不上主觀能動性的發(fā)揮。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要創(chuàng)設(shè)情景,讓學(xué)生通過實驗猜想出數(shù)學(xué)知識中某一性質(zhì)(或規(guī)律),從而學(xué)習(xí)科學(xué)的思考問題的方式和方法。如用紙板三角形的三個角驗證三角形的內(nèi)角和是180°。

三、數(shù)學(xué)實驗有助于激勵學(xué)生在生活中應(yīng)用數(shù)學(xué),在應(yīng)用中驗證數(shù)學(xué)知識

數(shù)學(xué)來源于生活,而生活中常常用到數(shù)學(xué),應(yīng)用中又反復(fù)驗證數(shù)學(xué)知識。為此,教學(xué)時要求創(chuàng)設(shè)一種實驗環(huán)境,使學(xué)生能受到必要的數(shù)學(xué)應(yīng)用的實際訓(xùn)練,在實際操作中幫助學(xué)生找到解決問題的有效途徑。如在教學(xué)長度單位后,讓每個學(xué)生分別準(zhǔn)備1厘米、5厘米、10厘米長的小棒,然后放在兩個手指之間,親自感覺一下1厘米、5厘米、10厘米到底是多長,多練習(xí)幾次,然后不用小棒也大體上能夠掌握1厘米、5厘米、10厘米的長度。這對生活中的遇到的長度的問題很有幫助?;蚴亲寣W(xué)生親自測量一下課本的長和寬以及厚度,或是讓學(xué)生測量一下教室的長和寬,或是從家步行到學(xué)校的大致路程,感知每個長度單位的實際長度。如小學(xué)生一手掌的長度大約是16厘米左右,一步大約是40厘米左右。這樣,通過學(xué)生的親身參與,使學(xué)生親自體驗到了數(shù)學(xué)思維的過程,強化了學(xué)生解決問題的能力,激勵學(xué)生把數(shù)學(xué)知識和應(yīng)用于生活緊密結(jié)合在一起,相輔相成,相互促進(jìn)。

篇6

一、創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)實驗,變革教學(xué)目標(biāo)

數(shù)學(xué)實驗是一種新的數(shù)學(xué)教學(xué)與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的模式,它是根據(jù)實際問題的特點和要求,通過直觀教具,動手操作計算工具、思維活動等做出某些合理的假設(shè),然后給出驗證和理論證明,從而使學(xué)生親歷數(shù)學(xué)建構(gòu),逐步培養(yǎng)創(chuàng)造能力,提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)的一種探究活動。

二、設(shè)計數(shù)學(xué)實驗,變革教學(xué)方式

如何才能在教學(xué)中把抽象的數(shù)學(xué)和學(xué)生的理解聯(lián)系起來呢?筆者認(rèn)為盡量打破傳統(tǒng)教學(xué)的常規(guī)模式,變革傳統(tǒng)的課堂教學(xué),多讓學(xué)生參與探索,甚至可以把數(shù)學(xué)課放到生活中實踐。在課堂教學(xué)中,我積極探索,逐漸形成較為合理的數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的基本流程:

創(chuàng)設(shè)實驗情境――進(jìn)行實驗探究――總結(jié)實驗規(guī)律、猜想――篩選結(jié)果,實驗驗證――反思、提高。

受此啟發(fā),近年來,筆者就數(shù)學(xué)實驗教學(xué)做了初步探索:

1.對數(shù)學(xué)實驗的理解

數(shù)學(xué)實驗是讓學(xué)生自己動手操作,通過直觀表象,彌補抽象思維及空間想象等數(shù)學(xué)思維能力的不足,幫助學(xué)生把研究的對象從復(fù)雜的背景中分離出來,有利于進(jìn)一步學(xué)習(xí)更加抽象的數(shù)學(xué)知識,逐步提高學(xué)生的思維能力。

2.對數(shù)學(xué)實驗的參與

按照教學(xué)流程,將不同的教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)成數(shù)學(xué)實驗。

(1)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念的實驗

數(shù)學(xué)概念是數(shù)學(xué)對象本質(zhì)屬性的抽象,以實驗的方式,讓學(xué)生通過動手操作,親身經(jīng)歷數(shù)學(xué)知識的形成過程,可以使學(xué)生在一個充滿探索的過程中有效地理解數(shù)學(xué)。

(2)發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)結(jié)論的實驗

結(jié)論讓學(xué)生自己得出,這是新的課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,也是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的一種十分有效的手段。創(chuàng)設(shè)一個實驗,通過直觀教具演示,并讓學(xué)生自己參與教具的操作,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,活躍學(xué)生的思維,提高學(xué)習(xí)效率。

(3)探索習(xí)題解法的實驗

實驗操作,使看起來很復(fù)雜的問題變得簡單了,解決了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的畏難情緒,激發(fā)了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。

三、數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的幾點思考

1.實驗的創(chuàng)設(shè),要有趣味性,能充分調(diào)動學(xué)生主動性,吸引學(xué)生思考,啟迪學(xué)生思維,開闊學(xué)生眼界;問題要有吸引力和挑戰(zhàn)性。

2.要適合學(xué)生現(xiàn)有發(fā)展水平。防止合作探究表面繁榮,注意學(xué)習(xí)有序和有效。

篇7

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)實驗;創(chuàng)客教育;課程載體

中圖分類號:G623.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1673-9094(2017)04A-0069-04

基于互聯(lián)網(wǎng)時代“大數(shù)據(jù)”、“云計算”背景,以創(chuàng)新為靈魂的“創(chuàng)客教育”必須扎根學(xué)校課堂。作為數(shù)學(xué)“創(chuàng)客教育”的課程載體,數(shù)學(xué)實驗?zāi)軌蛴行Ыy(tǒng)合課程資源,實現(xiàn)跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的知識融合、技能整合。在數(shù)學(xué)實驗過程中,兒童擺脫“離身思維”,“手腦”結(jié)合、“做思”共生,形成一種“具身認(rèn)知”。[1]數(shù)學(xué)實驗將成為開啟數(shù)學(xué)“創(chuàng)客教育”的新動力引擎。

一、創(chuàng)客教育:訴求數(shù)學(xué)實驗的“課程價值”

現(xiàn)代數(shù)學(xué)觀認(rèn)為,數(shù)學(xué)不是無可懷疑的“真理集合”,而是動態(tài)、可誤的,是一個不斷地猜想、嘗試、計算、推理、證實或證偽的動態(tài)生長過程。正是在這個意義上,著名數(shù)學(xué)教育家波利亞說,“數(shù)學(xué)有兩個側(cè)面:一方面是歐幾里得式的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué),從這方面看,數(shù)學(xué)像是一門系統(tǒng)的演繹科學(xué);但另一方面,創(chuàng)造過程中的數(shù)學(xué),看起來卻像一門實驗性的歸納科學(xué)。”在數(shù)學(xué)“創(chuàng)客教育”過程中,數(shù)學(xué)實驗有著獨特的課程價值。

(一)思想與實踐對接

所謂數(shù)學(xué)實驗,是指兒童在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中所產(chǎn)生的操作性、印象性或符號性的實驗或準(zhǔn)實驗(虛擬實驗),它超越了純粹的“紙筆數(shù)學(xué)”,讓兒童的數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)實踐無縫對接、有效整合。教學(xué)《三角形三邊關(guān)系》,筆者首先向?qū)W生們提供一根小棒(15厘米),讓學(xué)生測量,然后讓他們自主創(chuàng)造“結(jié)構(gòu)性素材”――將小棒分成三段嘗試圍,在圍的實驗過程中展開自我追問:為什么有的能圍成,而有的卻圍不成?思維的觸角延伸至“三角形三邊的數(shù)據(jù)關(guān)系”。最后筆者讓學(xué)生們將“圍成”和“圍不成”的實驗數(shù)據(jù)用表格分類整理,產(chǎn)生對“三角形三邊關(guān)系”的理性認(rèn)識。在此,數(shù)學(xué)實驗引領(lǐng)兒童數(shù)學(xué)思維,數(shù)學(xué)思維修正兒童的數(shù)學(xué)實驗。[2]

(二)歸納與演繹圓融

數(shù)學(xué)實驗開辟了兒童“用手思考問題”的道路,兒童正是在“動手做”的過程中解壓了數(shù)學(xué)思維。同時,數(shù)學(xué)思維反過來對數(shù)學(xué)實驗經(jīng)驗進(jìn)行必要的凝聚――抽象和概括。這是一個伴隨兒童認(rèn)知沖突、矛盾解決的不斷猜想、探究、嘗試與論證的過程。教學(xué)《兩位數(shù)除以一位數(shù)》,筆者首先出示63÷3,學(xué)生用手中的小棒實驗,有的先分個位上的3根,有的先分十位上的6捆;然后筆者出示76÷2,學(xué)生依然是兩種分法,但已經(jīng)開始通過自我“內(nèi)部言語”歸納出“先分十位”更合理、更方便些;接著筆者出示42÷3,這時個位上的2不夠分,學(xué)生只能從高位開始。在學(xué)生通過實驗理解了算理后,筆者讓他們進(jìn)行豎式計算,演繹生成出“兩位數(shù)除以一位數(shù)”的算法模型[3]。從“工具操作”到“表象歸納”再到“符號演繹”,兒童的實踐經(jīng)驗升華為數(shù)學(xué)的理性認(rèn)知。

(三)思維與創(chuàng)造共生

數(shù)學(xué)實驗是孕育兒童數(shù)學(xué)創(chuàng)造的孵化器,兒童的一個個“小微創(chuàng)”在數(shù)學(xué)實驗中誕生。在“微創(chuàng)”過程中,兒童主動觀察、思維、想象、推理,主動畫圖、剪拼、測量,等等。教學(xué)綜合實踐活動――《神奇的“莫比烏斯圈”》,筆者首先讓學(xué)生觀察、觸摸,他們迅速感知到:“莫比烏斯圈”只有一個面、一條邊。然后,筆者讓學(xué)生用剪刀沿“莫比烏斯圈”中線剪開,他們驚奇地發(fā)現(xiàn):剪后的“莫比烏斯圈”變成一個大紙環(huán)。接著,筆者讓學(xué)生展開實驗,于是有學(xué)生剪了“莫比烏斯圈”的三分之一,有學(xué)生先剪二分之一,再剪二分之一等。在看、剪的過程中,他們萌發(fā)出創(chuàng)造性想象:老師,如果把磁帶做成莫比烏斯圈,就不用翻面了;老師,如果把“輸送帶”做成莫比烏斯圈,或許能延長使用壽命呢……學(xué)生們激情飛揚,創(chuàng)意迭出。最后,筆者用迷人的“莫比烏斯建筑”、“莫比烏斯涼鞋”等激活兒童創(chuàng)想、創(chuàng)行。

二、創(chuàng)客教育:觀照數(shù)學(xué)實驗的“問題現(xiàn)象”

在數(shù)學(xué)實驗過程中,兒童的抽象思維與形象思維并存,感性觀察與理性分析交織。唯有如此,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)才能激活兒童的“群智群力”,激發(fā)兒童的研究與探索。然而,當(dāng)我們運用“創(chuàng)客教育”理念觀照當(dāng)下數(shù)學(xué)實驗時,卻發(fā)現(xiàn)存在諸多問題――“數(shù)學(xué)講解”對“驗操作”的代替、“數(shù)學(xué)結(jié)果”對“實驗過程”的僭越、“實驗操作”對“數(shù)學(xué)思想”的輕視等。

(一)“數(shù)學(xué)講解”對“實驗操作”的代替

數(shù)學(xué)實驗是實施數(shù)學(xué)“創(chuàng)客教育”的價值載體。實踐中,筆者發(fā)現(xiàn)許多數(shù)學(xué)實驗蜻蜓點水、一帶而過,甚至將豐富生動的“做實驗”減縮為“說實驗”“講實驗”“演實驗”。教學(xué)《可能性》,有教師為節(jié)約課堂教學(xué)時間,將他們自認(rèn)為枯燥、繁瑣的摸球?qū)嶒灪喕驊抑?,代之以?shù)學(xué)講解,讓學(xué)生們猜測“摸球結(jié)果”,直接出示數(shù)學(xué)家研究“等可能性”的“拋硬幣”實驗數(shù)據(jù)。如此,兒童體驗不到事件的隨機性,更談不上掌握統(tǒng)計方法、感悟概率思想。

(二)“數(shù)學(xué)結(jié)果”對“實驗過程”的僭越

教學(xué)中,有教師為追求實驗結(jié)果一步到位,甚至為求實驗順暢而對實驗過程進(jìn)行前置告知、過渡預(yù)設(shè),導(dǎo)致兒童操作簡單、思維膚淺。教學(xué)《圓的周長》,一位教師首先出示圓周率近似數(shù)――3.14,接著讓學(xué)生實驗驗證。于是有學(xué)生用“繞線法”測量圓周長,有學(xué)生用“滾圓法”測量圓周長。通過計算圓周長和直徑的商,學(xué)生發(fā)現(xiàn)不是3.14,他們?yōu)橛辖處熂娂姶鄹?、杜撰實驗?shù)據(jù),甚至懸置數(shù)學(xué)實驗,代之以數(shù)學(xué)計算。充滿童趣的探究實驗被教師誤導(dǎo)為驗證實驗,而教師對兒童實驗過程又缺乏具體、明確的指導(dǎo),導(dǎo)致兒童偽造實驗數(shù)據(jù)。

(三)“實驗操作”對“數(shù)學(xué)思想”的輕視

在創(chuàng)客教育中,“實驗”是“數(shù)學(xué)”的載體,“思想”是“數(shù)學(xué)”的靈魂,要警惕兒童淪落為機械的“操作工”。必須導(dǎo)引兒童展開深度的數(shù)學(xué)思考,讓兒童感悟、體驗、應(yīng)用數(shù)學(xué)。例如“間隔排列”問題是數(shù)學(xué)經(jīng)典問題,有教師教學(xué)時只是蜻蜓點水地讓學(xué)生“擺學(xué)具―觀察特征”“猜想―驗證”。整個過程沒有“對應(yīng)學(xué)具”的分組操作,沒有讓學(xué)生慢慢感悟“對應(yīng)思想”,導(dǎo)致學(xué)生一頭霧水,始終不能深刻理解“為什么‘兩端物體’相同,‘兩端物體’比‘中間物體’多1”,在應(yīng)用時學(xué)生不知所措,加1、減1還是相等呢?

三、創(chuàng)客教育:探尋數(shù)學(xué)實驗的“眾創(chuàng)路徑”

作為體驗式學(xué)習(xí),數(shù)學(xué)實驗是兒童在“做中學(xué)”、“做中玩”、“做中研”、“做中創(chuàng)”。實驗過程中,教師成長為創(chuàng)客導(dǎo)師,營建創(chuàng)想氛圍、打造創(chuàng)想空間、激發(fā)兒童創(chuàng)想意識,對兒童的實驗創(chuàng)新進(jìn)行“眾扶”、“眾籌”,讓兒童想創(chuàng)、敢創(chuàng)、能創(chuàng)。

(一)從“約”到“放”,通過“對比實驗”引發(fā)兒童“主動之意”

在數(shù)學(xué)實驗過程中,要引發(fā)兒童主動學(xué)習(xí)的愿望,讓兒童自主建構(gòu)。教學(xué)《圓錐的體積》,許多教師實驗時直接出示“結(jié)構(gòu)性素材”――“等底等高的圓柱圓錐”,這是教師脅迫下兒童的“被實驗”,為什么非得選擇圓柱且是“等底等高”的圓柱?[4]筆者教學(xué)時由“約”而“放”,首先出示大小、形狀不同的立體模型(如長方體、正方體、圓柱體、三棱柱等)讓學(xué)生自主選擇。學(xué)生們紛紛選擇圓柱。

師:你們?yōu)槭裁催x擇圓柱?

生1:因為圓柱和圓錐的底面都是圓形,便于比較。

師:這里有四種規(guī)格的圓柱圓錐(“等底不等高”1組、“等高不等底”1組、“等底等高”2組、“不等底不等高”2組),你們選擇哪種規(guī)格?

生2:我選擇“等底等高”的圓柱圓錐,這樣更便于比較。

接著筆者讓學(xué)生用四種規(guī)格的圓柱圓錐(裝沙子、水)分組進(jìn)行對比實驗。學(xué)生們驚奇地發(fā)現(xiàn)有三組實驗結(jié)果是“圓柱的體積大約是圓錐體積的三倍”,其中兩組是“等底等高”,一組是“不等底不等高”。接著筆者組織學(xué)生討論,討論中,他們認(rèn)識到,由于沙子之間有空隙,所以用水做實驗更科學(xué),并且深刻地感悟到,等底等高的圓柱圓錐,圓柱的體積一定是圓錐的3倍,而圓柱的體積是圓錐的3倍,它們可能“等底等高”,也可能“不等底不等高”。他們還用“高瘦瘦和矮胖胖”生動地解釋“不等底不等高”的實驗結(jié)果。這里,兒童充分發(fā)揮自我數(shù)學(xué)實驗的能動性,真正經(jīng)歷了“圓錐體積公式”誕生歷程,成為數(shù)學(xué)意義上的“創(chuàng)客”。

(二)從“迷”到“思”,通過“模型實驗”彰顯兒童“理解之美”

兒童在生活、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中會產(chǎn)生許多“迷思概念”(一種錯誤概念或思維結(jié)構(gòu)),教學(xué)中教師可以運用數(shù)學(xué)實驗點化兒童思維,讓兒童思維澄明、敞亮。

六年級試卷有這樣一道選擇題:一個真分?jǐn)?shù),如果分子和分母同時加上k(k>0),所得分?jǐn)?shù)()(>、

對于兒童的“迷思”,筆者沒有如一般教師運用“假設(shè)法”(即舉幾個例子讓學(xué)生嘗試運算),而是做了一個可視性的“模型實驗”[5]。

師:老師這兒有一杯糖水,它的糖占糖水 ,如果老師再加入k克糖,糖、糖水、含糖率分別發(fā)生了怎樣的變化?

生1:糖多了,糖水也多了。

生2:變甜了。

師:變甜了就是什么變化了?

生3:含糖率升高了。

師:現(xiàn)在你知道一個分?jǐn)?shù)的分子和分母同時加上同一個大于0數(shù),分?jǐn)?shù)變大的道理了嗎?

學(xué)生們恍然大悟,原來一個抽象的“不等式問題”竟然可以用一個“糖水濃度”實驗來解釋,既直觀形象又嚴(yán)密深刻!這里,兒童感受到數(shù)學(xué)的美妙與神奇。

(三)從“低”到“高”,通過“模擬實驗”呈現(xiàn)兒童的“解放之趣”

數(shù)學(xué)實驗過程應(yīng)該成為兒童感受數(shù)學(xué)力量的過程,充分彰顯兒童的解放旨趣。從本質(zhì)直觀到理性判斷,兒童能夠感受自我的本質(zhì)力量!教學(xué)《長方形和正方形面積》,筆者讓學(xué)生們做“貼瓷磚”的模擬實驗。

教師首先給出一個小長方形紙(長、寬均為整厘米數(shù)),讓學(xué)生用“1平方厘米”的小正方形塑料片進(jìn)行拼擺,通過數(shù),兒童直觀感知到長方形紙的面積;然后出示一個大長方形紙,先讓學(xué)生估計長方形紙的面積,再讓他們用直尺分別量出長方形紙的長、寬,接著再讓他們用“1平方厘米”的小正方形塑料片拼擺。學(xué)生發(fā)現(xiàn),塑料片不夠拼擺了。

師:不夠拼擺怎么辦呢?

生1:可以用筆畫出空出的部分,然后數(shù)一數(shù)。

生2:可以先用小正方形塑料片擺一行,然后畫一條橫線,再沿著這條橫線向上對折。(簡化思想初現(xiàn)端倪)

生3:可以在頭腦中想象。

師:非得畫滿、折滿么?有沒有更為簡單的方法?(沉默片刻)

生4(興奮地):只要用小正方形擺在長方形紙的長邊和寬邊上,然后再用“長邊上的個數(shù)”乘“寬邊上的個數(shù)”。

生5:長方形紙的長邊長度就是長邊上的小正方形的個數(shù),寬邊長度就是寬邊上的小正方形的個數(shù),所以我們只要知道長方形紙的長和寬,就能算出長方形紙的面積。

至此,“長方形的面積公式”自然誕生了。教師故意設(shè)置“短斤缺兩”的工具,讓兒童超越實驗的工具理性,經(jīng)由自我的實踐理性,邁向數(shù)學(xué)的解放理性。

(四)從“外”到“內(nèi)”,通過“切片實驗”實現(xiàn)兒童的“成長之需”

作為數(shù)學(xué)“創(chuàng)客教育”的n程載體,數(shù)學(xué)實驗?zāi)軌蜃寖和怙@的實踐操作與內(nèi)隱的數(shù)學(xué)思維有機融合,讓活動成為外化的思維,讓思維成為內(nèi)化的活動。正是在這個意義上,用手思考也可以理解為用頭腦做、用頭腦看、用頭腦聽……例如對于這樣的習(xí)題:

小英像圖這樣擺正方形,擺1個用4根小棒,擺2個用7根小棒,擺3個需要()根小棒,擺10個呢?擺15個呢?100根小棒能擺多少個正方形?

教學(xué)時,筆者讓學(xué)生做“切片實驗”[6],即用火柴棒擺前幾個圖形探究,以小見大找規(guī)律。操作中,筆者適度介入,給操作注入思維,擺1個正方形需要幾根火柴棒?擺2個正方形需要增加幾根火柴棒?上下看,增加幾根?左右看,增加幾根……學(xué)生們將操作結(jié)果用表格進(jìn)行整理,形成“實驗切片”。

當(dāng)學(xué)生們操作到第3個正方形時,筆者引導(dǎo)他們觀察,將實驗結(jié)果用算式進(jìn)行記錄,于是產(chǎn)生了多樣化的數(shù)學(xué)表達(dá):

生1:4;4+3;4+3×2;……

生2:1+3;1+2×3;1+3×3;……

生3:2+2;4+3;6+4;……

生4:1×2+2×1;1×3+2×2;1×4+2×3;1×5+2×4;……

…………

師:還需要接著擺下去嗎?

生:不用了,我們找到了規(guī)律。

在擺小棒過程中,兒童始終關(guān)注著各自視界里的規(guī)律。這些規(guī)律的探尋過程是兒童將自我外在的操作實驗內(nèi)化成自我的思想實驗。他們在頭腦里操作,在頭腦中“下盲棋”,經(jīng)過自我推理、計算,建構(gòu)出各自的數(shù)學(xué)規(guī)律,其核心素養(yǎng)得到了提升。

數(shù)學(xué)實驗是一種打通教材文本和兒童知識經(jīng)驗、學(xué)習(xí)心理等的主客交融的綜合性學(xué)習(xí)。在這種整體性學(xué)習(xí)中,兒童主動觀察、思考、操作、發(fā)現(xiàn)。數(shù)學(xué)實驗為數(shù)學(xué)理解提供了外源幫助,數(shù)學(xué)理解為數(shù)學(xué)實驗提供了內(nèi)源支撐。在數(shù)學(xué)實驗過程中,兒童從依賴操作實驗的工具性理解走向超越操作的關(guān)系性理解、創(chuàng)新性理解,進(jìn)而實現(xiàn)自我的思維躍遷,數(shù)學(xué)實驗室也成為兒童的“創(chuàng)想空間站”、“數(shù)學(xué)創(chuàng)客坊”。

參考文獻(xiàn):

[1]葉浩生.身體與學(xué)習(xí):具身認(rèn)知及其對傳統(tǒng)教育觀的挑戰(zhàn)[J].教育研究,2015(4).

[2]武建軍.數(shù)學(xué)實驗:小學(xué)生實踐操作與數(shù)學(xué)思維的視界融合[J].江蘇教育(小學(xué)教學(xué)),2015(1).

[3]劉正松.數(shù)學(xué)實驗:推開數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的另一扇窗[J].教育研究與評論(小學(xué)教育教學(xué)),2015(8).

[4]陳蕾.以“圓錐的體積”為例談小學(xué)數(shù)學(xué)實驗的教學(xué)[J].江蘇教育(小學(xué)教學(xué)),2009(6).

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[6]孫朝仁.朱桂鳳.初中數(shù)學(xué)“實驗切片”銜接教學(xué)的實踐與思考[J].江蘇教育研究(實踐版).2015(6).

篇8

【關(guān)鍵詞】小學(xué)教學(xué);數(shù)學(xué)實驗;開發(fā)設(shè)計;新視界

【中圖分類號】G623.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1005-6009(2015)17-0036-02

【作者簡介】張輝,江蘇省洪澤縣高良澗鎮(zhèn)中心小學(xué)(江蘇洪澤,223100)校長,高級教師,江蘇省數(shù)學(xué)特級教師,江蘇省基礎(chǔ)教育改革先進(jìn)個人。

把數(shù)學(xué)實驗融入小學(xué)數(shù)學(xué)課堂,用數(shù)學(xué)實驗的思維方式去思考、設(shè)計課堂教學(xué),是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的新視界。例如,學(xué)習(xí)“面積單位”,內(nèi)容瑣碎,學(xué)生動手操作的次數(shù)較多。按照以往的思路,無論怎么設(shè)計、安排教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生個體動手操作和師生集體交流研討都會頻繁交替,總感覺教師在“牽”著學(xué)生走。如果用數(shù)學(xué)實驗的思路去思考這節(jié)課,就會覺得眼前一亮,思維豁然開朗,數(shù)學(xué)課原來還可以這么上:首先是創(chuàng)設(shè)情境環(huán)節(jié),通過創(chuàng)設(shè)情境使學(xué)生產(chǎn)生統(tǒng)一面積計量單位的心理需求,引出他們對面積單位的認(rèn)識;其次是認(rèn)識面積單位“平方厘米”“平方分米”和“平方米”環(huán)節(jié),可以直接告訴學(xué)生有這樣三個常用的面積單位,讓學(xué)生一邊看書了解其含義,一邊操作實驗,在用剪刀剪一個面積為1平方厘米和1平方分米的正方形、用米尺圍一個面積為1平方米的正方形等操作活動中,自己去理解這些面積單位的含義,初步建立實際大小的表象;最后是實驗匯報環(huán)節(jié),學(xué)生在交流研討中進(jìn)一步加深對面積單位的理解,修正并正確建立實際大小的表象。整節(jié)課,無需教師多次組織學(xué)生進(jìn)行反饋交流或滔滔不絕地引導(dǎo)、講解,學(xué)生便會全身心地投入數(shù)學(xué)實驗,積極主動地學(xué)習(xí)。

一、數(shù)學(xué)實驗的意蘊和價值

數(shù)學(xué)實驗是指為了獲得某種數(shù)學(xué)結(jié)論,檢驗?zāi)硞€數(shù)學(xué)猜想,解決某類數(shù)學(xué)問題,實驗者運用一定的物質(zhì)手段,在數(shù)學(xué)思維活動的參與下,在特定的實驗環(huán)境中進(jìn)行的探索和研究活動。以往數(shù)學(xué)教學(xué)中的觀察測量、手工操作、制作模型或教具演示等,都可以看作數(shù)學(xué)實驗的形式,但更多的是一種操作演示實驗――或是教師的操作演示,或是小組內(nèi)個別學(xué)生的操作演示,絕大部分學(xué)生仍是“看客”,并沒有真正動腦、動手參與其中,因此,并不是嚴(yán)格意義上的數(shù)學(xué)實驗。當(dāng)下所提出的數(shù)學(xué)實驗應(yīng)該是以學(xué)生個別學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的一種研究性的學(xué)習(xí)方式。面對一個數(shù)學(xué)問題,學(xué)生全員、全程參與到探索和研究活動中,可以獨立實驗,也可以分組實驗。但這里的分組最好是兩人一組,其目的是“逼”著學(xué)生人人參與,人人成為學(xué)習(xí)的主人,避免“看客”的存在。

弗賴登塔爾說:“數(shù)學(xué)知識既不是教出來的,也不是學(xué)出來的,而是研究出來的。”數(shù)學(xué)實驗,作為研究性學(xué)習(xí)的一種重要的實踐方式應(yīng)運而生,它的教育價值正在逐漸被人們所認(rèn)識。在小學(xué)開展數(shù)學(xué)實驗教學(xué),能使學(xué)生置身于一個“數(shù)學(xué)實驗室”之中,學(xué)生可以通過動手實驗提出、解決數(shù)學(xué)問題,以更好地建構(gòu)自己的知識體系,實現(xiàn)數(shù)學(xué)的“再創(chuàng)造”。

二、數(shù)學(xué)實驗設(shè)計探尋

根據(jù)小學(xué)生的心理特點和認(rèn)知規(guī)律,我們提出的數(shù)學(xué)教學(xué)中的數(shù)學(xué)實驗,并非數(shù)學(xué)實驗課。如果整節(jié)課以一個大的探究問題作為實驗的主題,完全由學(xué)生獨立探索,難度很大。我們可以把一個大的主題分解成幾個子課題,通過幾個小的實驗去完成大主題的探究,把動手實驗和交流研討間隔安排,以保證實驗的順利進(jìn)行。例如:教學(xué)蘇教版五下《圓的認(rèn)識》,我們可以通過兩個主題實驗來引導(dǎo)學(xué)生完成對圓的完整認(rèn)識:一是探究“圓和三角形、長方形等多邊形相比,有什么相同之處,有什么不同之處”;二是進(jìn)一步探究“圓還有哪些特征”。

實驗方案的設(shè)計和學(xué)習(xí)方案的設(shè)計完全不同。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方案通常采用“自上而下”的設(shè)計方式,按照知識的層次結(jié)構(gòu)從低級到高級逐漸展開,學(xué)習(xí)過程比較簡單。數(shù)學(xué)實驗教學(xué)采用的是“自下而上”的設(shè)計方式,實驗前首先要告訴學(xué)生實驗的目的與任務(wù),讓學(xué)生帶著明確的目的和具體的任務(wù)進(jìn)行探索活動,學(xué)生在任務(wù)的驅(qū)動下進(jìn)行數(shù)學(xué)實驗,這樣做是為了使學(xué)生不迷失實驗的方向。

數(shù)學(xué)實驗是課堂教學(xué)的一個部分,因此,實驗方案要放在課堂教學(xué)方案的大背景下去整體設(shè)計。在設(shè)計具體方案時,主要從以下幾個方面來考慮:

1.創(chuàng)設(shè)情境,讓實驗成為需要。

良好的問題情境能引發(fā)學(xué)生的思維沖突,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使他們產(chǎn)生實驗的需要。教學(xué)《圓的認(rèn)識》,可以先引導(dǎo)學(xué)生尋找、回憶生活中的圓,讓學(xué)生感受到圓在生活中的廣泛應(yīng)用,引發(fā)學(xué)生思考:圓為什么會在生活中有著廣泛的應(yīng)用?它是不是有什么特殊的地方呢?這有利于激發(fā)學(xué)生的好奇心,為接下來通過實驗研究圓的特征奠定基礎(chǔ)。

2.提出任務(wù),明確實驗方向。

數(shù)學(xué)實驗應(yīng)該有明確的目的,這是完成實驗的保證。實驗的目的和任務(wù)不只是教師應(yīng)該清楚,更應(yīng)該讓學(xué)生明白。在設(shè)計具體的實驗步驟時要盡可能地讓學(xué)生參與,不僅要讓學(xué)生知道怎么做實驗,還要讓他們知道為什么要這么做,這樣就能掌握知識的來龍去脈,更好地建構(gòu)知識體系。教學(xué)《圓的認(rèn)識》,在學(xué)生交流生活中的圓時,可以通過多媒體首先讓學(xué)生認(rèn)識到圓是平面圖形,這時再次引發(fā)學(xué)生思考:我們可以怎樣去研究一個新的平面圖形?學(xué)生根據(jù)以往學(xué)習(xí)平面圖形的經(jīng)驗,在大家發(fā)表意見的基礎(chǔ)上達(dá)成共識:要通過摸一摸、畫一畫和以前的平面圖形進(jìn)行比較。

數(shù)學(xué)實驗的特點是能使靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài)、使抽象變?yōu)樾蜗?,但是如果把一切抽象問題都形象化,學(xué)生抽象概括的能力就有可能下降,從而不利于他們抽象思維能力的培養(yǎng)。而數(shù)學(xué)又是一門特別需要抽象思維能力的學(xué)科,因此,要注意把握實驗的火候,給學(xué)生留有想象的空間,該動手時才動手,使形象思維和抽象思維相輔相成,相得益彰。有時要先用實驗提供表象,再根據(jù)表象引導(dǎo)學(xué)生去想象;而有時要先引導(dǎo)學(xué)生想象,再通過實驗去驗證想象。例如:教學(xué)蘇教版六上《長方體和正方體的認(rèn)識》一課的側(cè)面展開圖,開始要通過動手操作使學(xué)生建立展開圖的表象,后面的練習(xí)則要先引導(dǎo)學(xué)生想象再通過動手實驗來驗證想象。

3.指導(dǎo)活動,讓實驗順利進(jìn)行。

好玩是兒童的天性,但進(jìn)行數(shù)學(xué)實驗需要有一種科學(xué)的態(tài)度,因此,學(xué)生實驗過程中一定離不開教師的適當(dāng)指導(dǎo)。教師要特別引導(dǎo)學(xué)生在實驗過程中不斷進(jìn)行思考,因為實驗往往看到的只是現(xiàn)象,而從現(xiàn)象到本質(zhì)、從事實到規(guī)律需要經(jīng)過思考和推理。教師還要關(guān)注那些動手能力差、實驗有困難的學(xué)生,要及時加以個別指導(dǎo)。只有這樣,實驗才能順利進(jìn)行,從而增強學(xué)生自主探究的興趣。

4.組織交流,讓實驗凸現(xiàn)成效。

交流討論是數(shù)學(xué)實驗教學(xué)必不可少的環(huán)節(jié)。教師應(yīng)鼓勵學(xué)生在積極參與小組或全班討論的過程中,整理自己的數(shù)學(xué)思維并明確表達(dá)出來,這也有利于進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力。

篇9

一、創(chuàng)設(shè)實驗情境,激發(fā)探究意識

探究素養(yǎng)是一種綜合素養(yǎng),包涵了探究意識、探究能力與探究經(jīng)驗等,探究意識是引燃探究活動的導(dǎo)火索,強烈的探究意識是激勵探究的不竭動力,只有當(dāng)學(xué)生具有了濃厚的探究興趣和探究欲望,才會積極主動地投入探究活動,專注于探究實驗,獲得有效的探究結(jié)果。

問題是激發(fā)學(xué)生探究意識的關(guān)鍵,因此,我在教學(xué)中首先引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并提出問題,從而引發(fā)學(xué)生積極的探究欲望。問題的提出不能生硬僵化,而要自然得體,最好能夠由學(xué)生自己提出問題。情境教學(xué)是最符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的一種教學(xué)方式,將數(shù)學(xué)問題融于生動具體的生活化情境之中,創(chuàng)設(shè)一種有趣的實驗情境,讓學(xué)生從中捕捉問題、提出問題,做出假設(shè),產(chǎn)生探究內(nèi)驅(qū)。例如,在教學(xué)蘇教版四年級上冊《運動與身體變化》一課中,我創(chuàng)設(shè)了如下情境:“上周學(xué)校召開了運動會,這是我們班同學(xué)在4×100米接力中的畫面?!蔽疫呎f邊用多媒體展示了同學(xué)們在4×100米接力中的鏡頭?!巴瑢W(xué)們都知道科學(xué)的運動能夠鍛煉我們的身體,關(guān)于運動你們還知道些什么?”我利用課件將學(xué)生帶入運動情境,并讓學(xué)生圍繞運動自主提出問題?!斑\動后身體會發(fā)生變化,許多方面和運動前不一樣?!币晃粎⒓舆^運動會比賽的男生說道,“運動后心跳加快,呼吸變快。”另一位男運動員回答?!澳銈儍扇硕紖⒓舆^運動會,有過切身體會,怎么樣讓其他同學(xué)也相信你們說的是真的呢?”我追問道?!白鰧嶒?!”孩子們齊聲回答。

二、優(yōu)化實驗過程,提升探究能力

實驗是科學(xué)探究的一種重要途徑,通過實驗實現(xiàn)手腦結(jié)合,學(xué)生邊操作邊思考,在做中學(xué)的效果超越其他任何方式。

實驗?zāi)芰κ且环N綜合能力,包括了實驗方案的設(shè)計、實驗活動的開展、實驗數(shù)據(jù)的收集、實驗數(shù)據(jù)分析等,數(shù)學(xué)實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)需要我們精心設(shè)計實驗教學(xué),優(yōu)化實驗過程,科學(xué)組織指導(dǎo)。在教學(xué)《運動與身體變化》的“實驗討論”環(huán)節(jié)中,我以學(xué)生為實驗探究主體,引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作自行設(shè)計實驗方案,放手讓學(xué)生分組實驗搜集數(shù)據(jù),重點指導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,提高數(shù)據(jù)整理分析的能力。“有效的實驗離不開合理的方案設(shè)計,請同學(xué)們先小組討論運動對脈搏的影響實驗方案?!蔽疫呎f邊給每個小組發(fā)放了實驗活動設(shè)計單,請他們自主設(shè)計活動方案和實驗記錄單,由于學(xué)生在科學(xué)課中掌握了對比實驗的設(shè)計方法,他們很快討論完成了實驗方案的設(shè)計。接著,我根據(jù)學(xué)生的設(shè)計要求給他們提供了秒表,分組進(jìn)行實驗,他們分工合作,有的負(fù)責(zé)計時,有的測數(shù)脈搏,有的記錄數(shù)據(jù),經(jīng)過兩輪互換,分別測量了運動前、運動后以及休息后的1分鐘脈搏的次數(shù)。數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用是數(shù)學(xué)實驗的重點,在有效搜集了實驗數(shù)據(jù)后,我讓學(xué)生計算小組脈搏平均數(shù),并在組內(nèi)觀察、交流:自己的脈搏與小組同學(xué)脈搏各發(fā)生了怎樣的變化。接著,我組織了全班交流,請各個小組分別展示實驗記錄單,匯報交流脈搏變化情況,大家根據(jù)數(shù)據(jù)分析一致認(rèn)為:運動后比運動前脈搏加快,休息后脈搏又恢復(fù)正常。

在整個實驗過程中,我都以學(xué)生為中心,開展自主探究,引導(dǎo)從他們設(shè)計方案、分組實驗、數(shù)據(jù)分析到匯報交流,經(jīng)歷了科學(xué)完整的實驗過程,在親歷合作中提升探究能力。

三、引申應(yīng)用反思,積儲探究經(jīng)驗

為了進(jìn)一步研究運動與身體變化的規(guī)律,我設(shè)計了引申拓展環(huán)節(jié),在應(yīng)用中鞏固提升學(xué)生實驗?zāi)芰Γ寣W(xué)生在反思中積儲探究經(jīng)驗。為了使學(xué)生深刻體驗認(rèn)識運動前后身體的變化規(guī)律,我又組織學(xué)生選擇不同運動方式進(jìn)行實驗,深入研究不同運動方式影響身體變化的情況。我讓各小組自由選擇確定運動方式,有的小組下蹲、有的高抬腿、有的做操,他們依然根據(jù)前一次的實驗步驟設(shè)計活動方案,開展實驗活動,記錄實驗數(shù)據(jù),計算平均次數(shù),分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)果。在完成該活動后我繼續(xù)引申應(yīng)用,讓學(xué)生設(shè)計并完成活動:研究運動與呼吸次數(shù)的變化情況。在實驗結(jié)束之后,我著重引導(dǎo)學(xué)生回顧實驗過程,在反思中總結(jié)實驗方法。

篇10

教學(xué)原則是教學(xué)實踐經(jīng)驗的概括總結(jié)和指導(dǎo)教學(xué)工作的一般原理。從教學(xué)原則的角度出發(fā),中學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)原則主要以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性為主,探討適合中學(xué)生的教學(xué)原則。1.1量力性原則。在教學(xué)中,中學(xué)數(shù)學(xué)實驗的實驗知識應(yīng)該適應(yīng)學(xué)生的現(xiàn)有的知識水平,一般在不需要學(xué)量新知識,又符合學(xué)生現(xiàn)有知識的認(rèn)知水平的前提下,就可以精設(shè)數(shù)學(xué)實驗來進(jìn)行教學(xué)。1.2實用性原則。數(shù)學(xué)實驗的培養(yǎng)目的之一即為培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。在數(shù)學(xué)實驗的教學(xué)中,應(yīng)盡可能的選編實際應(yīng)用的數(shù)學(xué)問題,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,給予學(xué)生創(chuàng)造的機會。1.3開放性原則。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力是數(shù)學(xué)實驗的一大功能。在日常教學(xué)中,選擇的實驗課題以有多種求解方法為宜。學(xué)生在對實驗課題的研究的過程中,可提高思維的發(fā)散性,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。

2中學(xué)數(shù)學(xué)實驗的設(shè)計類型

因?qū)嶒災(zāi)康摹⑸婕暗闹R、應(yīng)用的技術(shù)手段等不完全相同,因此,中學(xué)數(shù)學(xué)實驗設(shè)計類型的分類也迥然不同。常規(guī)上,將中學(xué)數(shù)學(xué)實驗設(shè)計類型分為以下四類:第一類,依據(jù)數(shù)學(xué)知識素材劃分,有幾何、解析幾何、代數(shù)、三角實驗以及概率統(tǒng)計實驗等。例如:用多個矩形面積逼近不規(guī)則多邊形面積的過程可劃為幾何實驗,解析幾何實驗有求圓錐曲線中的軌跡方程,圓周率的計算實驗可以作為代數(shù)實驗。第二類,按照數(shù)學(xué)實驗的任務(wù)不同,可分為體驗實驗、計算實驗、計算實驗和應(yīng)用實驗,進(jìn)行弧度概念測量實驗、球面距離概念實驗都是體驗實驗。第三類,按照實驗中使用的不同實驗工具,可以分為色字實驗、折紙實驗、算法實驗和計算機實驗等。比如用計算機軟件的測量、繪圖和演示進(jìn)行實驗。第四類,依據(jù)需求不同來區(qū)分。依據(jù)實驗所用數(shù)學(xué)原理、思想方法的不同可將數(shù)學(xué)實驗設(shè)計類型分為邏輯確定型、隨機模擬型等。如:簡單高次不等式解法的探索可視為邏輯確定型的實驗,而對冪函數(shù)圖象性質(zhì)研究的實驗即為隨機模擬型的數(shù)學(xué)實驗。

3中學(xué)數(shù)學(xué)實驗的內(nèi)容選取

中學(xué)數(shù)學(xué)實驗有別于物理、化學(xué)等實驗。數(shù)學(xué)實驗以思想為主要材料,而不是物質(zhì)。作為專門研究課程的數(shù)學(xué)實驗,主要強調(diào)自主探索和應(yīng)用實踐,以學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)發(fā)散思維,提高創(chuàng)新能力為根本目的。而作為數(shù)學(xué)教學(xué)輔助工具對的中學(xué)生數(shù)學(xué)實驗,其主要目的為采用相關(guān)數(shù)學(xué)技術(shù)和數(shù)學(xué)知識,來突破在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中的重點和難點。然而,無論是作為專門研究課程的數(shù)學(xué)實驗,還是作為數(shù)學(xué)教學(xué)輔助工具的數(shù)學(xué)實驗,在其實驗內(nèi)容的選取上都應(yīng)該注重典型性、啟發(fā)性、針對性、趣味性、實用性和可擴展性,克服傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程中只注重數(shù)學(xué)知識的系統(tǒng)性、連續(xù)性和層次性的弊端。3.1典型性:數(shù)學(xué)實驗不可能涵蓋所有的數(shù)學(xué)知識點。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時,應(yīng)選取具有典型性的點,并進(jìn)行舉一反三,達(dá)到觸類旁通的效果。而對于典型問題的處理上,也應(yīng)采用“與之相適宜”實驗方法,如數(shù)形結(jié)合問題中,采用《幾何畫板》進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué),化靜為動,在動中觀察并體會,使學(xué)生對于知識的認(rèn)識更鮮活深刻。3.2啟發(fā)性:啟發(fā)性是各科教學(xué)的靈魂,啟發(fā)性在數(shù)學(xué)上的作用尤為突出。在數(shù)學(xué)實驗中,采用計算機技術(shù),可創(chuàng)設(shè)各種問題情境。并采用多種手段,啟發(fā)學(xué)生的思維。如在學(xué)習(xí)對稱圖形和中心對稱時,利用數(shù)學(xué)實驗?zāi)艹浞终宫F(xiàn)具備對稱性的圖形的特征,通過動態(tài)實驗過程可將軸對稱和中心對稱的特點充分展示,具有啟發(fā)性。3.3針對性:在中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,極限、漸近等問題非常抽象,針對此類實驗,可利用計算機的優(yōu)勢,針對研究的問題,設(shè)計專業(yè)的計算機實驗方案,不僅增強了問題的目標(biāo)性,也可使抽象問題形象化。在形象理解的基礎(chǔ)上,再實現(xiàn)更多的問題的抽象,從而建立起對抽象概念的理解。此外,因?qū)W生的個體差異性,也可針對不同的學(xué)生群體,設(shè)計適合該群體的實驗,因材施教。3.4趣味性:折疊、旋轉(zhuǎn)、截面、展開、空間等問題是傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)的難點,但通過數(shù)學(xué)實驗,特別是在計算機環(huán)境下,利用《幾何畫板》等軟件,則能調(diào)動課堂氣氛,增強學(xué)習(xí)的趣味性,實現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí),進(jìn)而較容易的突破難點。一個好的數(shù)學(xué)實驗,設(shè)計出合理的實驗題目是關(guān)鍵。數(shù)學(xué)實驗中教師最重要的任務(wù)就是綜合上述原則,選取好實驗內(nèi)容。此外,需要注意的是,雖然近幾年中學(xué)數(shù)學(xué)實驗已得到部分教育工作者的重視,但對于中學(xué)數(shù)學(xué)實驗的研究與推廣遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因此,數(shù)學(xué)教育工作者有義務(wù)也有責(zé)任不斷深入研究中學(xué)數(shù)學(xué)實驗相關(guān)問題,并將理論研究應(yīng)用到實際教學(xué)中,讓學(xué)生從中收益。

作者:沈林 龐留勇 單位:黃淮學(xué)院

參考文獻(xiàn):