田怡
“數(shù)學(xué)是打開(kāi)科學(xué)大門的鑰匙?!毙W(xué)數(shù)學(xué)作為研究數(shù)量關(guān)系與空間形式的一門的科學(xué),所有數(shù)學(xué)概念、公式、定理等數(shù)學(xué)結(jié)論與其他科學(xué)真理的形成一樣,是先輩們?cè)诜磸?fù)的猜想、實(shí)驗(yàn)與推理中所提煉出來(lái)的。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種常用的科學(xué)探究形式,在數(shù)學(xué)研究中具有重要的價(jià)值。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生對(duì)概念的理解,有助于幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型,有利于發(fā)展學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力。俗話說(shuō):“沒(méi)有規(guī)矩不成方圓?!惫P者在數(shù)學(xué)教學(xué)中不僅重視數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),而且按照規(guī)矩開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué),要求學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中嚴(yán)密求精、嚴(yán)格求準(zhǔn)、嚴(yán)謹(jǐn)求真,在“三嚴(yán)三求”中追求高效數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),現(xiàn)將自己的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與各位共享。
一、實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)嚴(yán)密求精
“凡事預(yù)則立不預(yù)則廢?!睂?shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)完整而系統(tǒng)的過(guò)程,實(shí)驗(yàn)包含了提出問(wèn)題、作出猜想、設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)分析等一系列的程序,實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的好壞關(guān)系到是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成功與否,筆者非常重視實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì),從來(lái)不打無(wú)準(zhǔn)備之仗,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的要求,對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)都能夠精心考慮,做到嚴(yán)密求精。
嚴(yán)密求精要求我們?cè)诮虒W(xué)中嚴(yán)密按照實(shí)驗(yàn)程序有條不紊地開(kāi)展教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生完整有序地經(jīng)歷“提問(wèn)——猜想——設(shè)計(jì)——實(shí)驗(yàn)——分析”:嚴(yán)密求精要求我們?cè)趫?zhí)行每個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)要精益求精,做到事無(wú)巨細(xì),充分考慮到實(shí)驗(yàn)的質(zhì)效性。有的教師不夠注重猜想,認(rèn)為猜想沒(méi)有必要,會(huì)浪費(fèi)教學(xué)時(shí)間:有的教師不能組織學(xué)生認(rèn)真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作無(wú)序,實(shí)驗(yàn)低效甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤:有的教師對(duì)實(shí)驗(yàn)操作中的一些細(xì)節(jié)不夠注意,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏差。我在教學(xué)中杜絕以上一些現(xiàn)象,既不缺省任意一個(gè)環(huán)節(jié),也不粗枝大葉。譬如,我在教學(xué)蘇教版四年級(jí)上冊(cè)《運(yùn)動(dòng)與身體變化》一課中,首先引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)體育課中運(yùn)動(dòng)后身體出汗、脈搏加快的現(xiàn)象提出問(wèn)題“運(yùn)動(dòng)對(duì)脈搏變化會(huì)有怎樣的影響?”學(xué)生作出如下猜想“運(yùn)動(dòng)前脈搏較慢,運(yùn)動(dòng)后脈搏加快,休息后恢復(fù)正常。”接著,讓學(xué)生分組討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,在學(xué)生方案設(shè)計(jì)完畢后分組實(shí)驗(yàn),最后,我組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中搜集的數(shù)據(jù)展開(kāi)分析,從而得出科學(xué)結(jié)論。我嚴(yán)絲無(wú)縫地依據(jù)科學(xué)的程序開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生經(jīng)歷了一段完整地實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程,收到良好的教學(xué)效果。
二、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范嚴(yán)格求準(zhǔn)
愛(ài)迪生說(shuō)過(guò)“我的一切發(fā)明都是經(jīng)過(guò)深思熟慮和嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。”實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要手段,嚴(yán)格精準(zhǔn)是實(shí)驗(yàn)的原則,實(shí)驗(yàn)操作來(lái)不得半點(diǎn)馬虎,實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)細(xì)微失誤都會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差,影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。因此,高效地?cái)?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)追求實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范嚴(yán)格求準(zhǔn)。
實(shí)驗(yàn)操作是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心環(huán)節(jié),也是學(xué)生最喜歡的一個(gè)活動(dòng)階段。學(xué)生喜歡的主要原因是他們可以動(dòng)手操作,有了隨意玩耍的機(jī)會(huì)。為了實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的有效性,我們要對(duì)學(xué)生嚴(yán)格要求,組織他們?cè)趯?shí)驗(yàn)前弄清楚實(shí)驗(yàn)步驟要求以及注意點(diǎn),實(shí)驗(yàn)時(shí)要做好監(jiān)督指導(dǎo),要求他們不做與實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的事情,不要隨意操作,操作要規(guī)范到位,指導(dǎo)他們按照實(shí)驗(yàn)步驟有序操作,根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求正確操作。例如,在教學(xué)蘇教版四年級(jí)上冊(cè)《怎樣滾得遠(yuǎn)》一課時(shí),我在組織學(xué)生匆匆交流實(shí)驗(yàn)方案后就帶領(lǐng)學(xué)生來(lái)到室外展開(kāi)實(shí)驗(yàn)操作,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,我發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作中出現(xiàn)了一些問(wèn)題,有的學(xué)生或許是因?yàn)橛昧拷瞧鞑惶貌僮鞯木壒?,測(cè)量斜坡角度的不準(zhǔn)確,過(guò)后我想到其實(shí)可以讓他們利用三角板中的30°、45°、60°的角來(lái)建立斜坡,這樣既方便又準(zhǔn)確。還有的學(xué)生在滾圓柱形物體時(shí)不按照我提出的要求操作,有的學(xué)生用力往前拋,有的學(xué)生自然下拋,導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)較大反差,我不得不重新給學(xué)生明確要求:將圓柱形物體放置在斜坡頂端,輕輕松手,讓物體自動(dòng)下滾。經(jīng)過(guò)我的調(diào)控與指導(dǎo),各小組終于有效地完成了實(shí)驗(yàn)操作任務(wù)。
三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析嚴(yán)謹(jǐn)求真
華羅庚說(shuō)過(guò)“科學(xué)是實(shí)事求是的學(xué)問(wèn),來(lái)不得半點(diǎn)虛假。”我們應(yīng)當(dāng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教育學(xué)生尊重事實(shí),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神。我在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中十分注重?cái)?shù)據(jù)分析,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較敏感,能夠在嚴(yán)謹(jǐn)求真的數(shù)據(jù)分析中教導(dǎo)學(xué)生求真務(wù)實(shí)。
例如,在教學(xué)蘇教版四年級(jí)上冊(cè)《可能性大小》一課中,在教學(xué)“判斷簡(jiǎn)單隨機(jī)事件發(fā)生的可能性大小”時(shí),我組織了實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生通過(guò)親手實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的判斷?!霸诳诖蟹湃齻€(gè)紅球和一個(gè)黃球,從中任意摸一個(gè),摸后放回?!睘榱斯?jié)約教學(xué)時(shí)間,我讓學(xué)生一共摸20次,我在巡視過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有一組的數(shù)據(jù)和其它各組不一樣,他們的結(jié)果是“紅球9次,黃球11次”,而在匯報(bào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),他們卻修改了數(shù)據(jù)“紅球11次,黃球9次”,我把他們的記錄單投影在電子白板上,讓他們重新匯報(bào),我并沒(méi)有批評(píng)他們,而是進(jìn)行了自我批評(píng):“其實(shí)你們的數(shù)據(jù)沒(méi)有錯(cuò)誤,雖然應(yīng)該是摸到紅球的可能性大一些,但作為隨機(jī)事件,摸到黃球次數(shù)多一點(diǎn)也是有可能的。這次實(shí)驗(yàn)是老師不夠嚴(yán)謹(jǐn),如果讓你們多摸幾次,或許就不會(huì)出現(xiàn)這種結(jié)果。不過(guò)我們應(yīng)當(dāng)尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí),而不能篡改數(shù)據(jù)。”聽(tīng)了我的話,學(xué)生們?nèi)粲兴虻攸c(diǎn)了點(diǎn)頭。
正如伽利略所說(shuō):“一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來(lái)?!弊屛覀?cè)跀?shù)學(xué)教學(xué)中關(guān)注數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),引領(lǐng)學(xué)生親身經(jīng)歷數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,讓學(xué)生像科學(xué)家一樣去探究,通過(guò)實(shí)驗(yàn)還原數(shù)學(xué)真相,建構(gòu)數(shù)學(xué)知識(shí),發(fā)展數(shù)學(xué)能力,追求數(shù)學(xué)真理。
(作者單位:江蘇省蘇州市吳江經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)天和小學(xué))