探究数学奥秘强化科学思维

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  《可能性》这一单元的知识是北师大版小学数学四年级上册第八单元的内容,是对概率与统计的初步认识,因此,教师要引导学生打好《可能性》学习的基础,以《可能性》教学引导学生探究数学奥秘,掌握学习方法和数学规律,强化学生的科学思维。
  一、巧妙引入,激发学习兴趣
  小学生年龄较小,他们对于未知、有趣的事物较为感兴趣。数学学科具有思维性、复杂性与逻辑性特点,枯燥的灌输式教学会极大地降低教学质量。由此,结合新课改教学理念中以学生为本、因材施教的教学理念,以及建构主义中基于学生已有认知基础的教学思想,在对某个新的数学知识或理论进行教学时,教师需要科学、巧妙地引入,激发学生学习兴趣。巧妙引入可以借助创设故事情境、游戏情境,激发学生思维,鼓励学生进行思考与探究。
  《可能性》教学的导入阶段,教师需要提前构思,结合学生生活中熟悉的知识,创设问题情境,巧妙引入,激发学生学习兴趣。教师首先说明:“表示可能性有三种情况:‘一定’‘不可能’‘可能’。‘可能’表示结果不能确定,‘不可能’表示结果不可能发生,‘一定’表示结果一定发生,需要结合客观情况进行可能性分析。”其次,结合学生认知基础,展开提问,询问学生下面几种情况发生的可能性:吃饭时人用左手拿筷子、三天后下雨、地球每天都在转动、太阳从西边升起等。或者创设故事情境:“国王决定处死一个聪明的智者,在两张纸上都写上死,要智者抓。那么智者被处死的可能性是什么?如何避免祸患?”由故事引导学生思考,调动学生思维,鼓励学生交流分析,发现故事中智者抓阄的话,一定会抓到死,为避免被处死,可以将抓到“死”吃掉或撕毁,剩下的“死”映射出其抓到的为“生”,就可以避免灾祸。这样通过巧妙引入,有效导入数学知识,引导学生探索数学奥秘,强化科学思维。
  二、快乐活动,构建知识体系
  数学科学基本思维过程有猜想、验证、观察、总结与归纳。结合小学生的年龄特点与兴趣爱好,实施小学数学游戏活动,在多元化、多形式的游戏活动组织引导下,激发学生的创新思维,鼓励学生思考、互助合作、实践探究。在《可能性》这一内容教学的第二阶段,基于学生对“可能性”基础知识的基础了解,展开快乐活动过程,组织学生进行小组游戏。引导学生在游戏、实验活动中实践探究,探寻数学奥秘,发现数学的趣味性、规律性、思维性与系统性特点,有效构建数学知识体系,提升学生逻辑思维。在数学活动中强化学生知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。
  《可能性》活动有多种形式与方案。方案1:规定抓到黄球就赢。①在10个黄球的盒子中抓球;②在10个白球的盒子中抓球;③在5个白球5个黄球的盒子中抓球。问:哪种情况下赢的机会大?用“可能”“不可能”“一定”这三个词来表示这三种情况的可能性。方案2:小组抛硬币,抛20次,记录下正面向上的次数;再抛瓶盖,抛20次,记录下正面向上的次数。方案3:掷骰子,记录下大于3的次数与小于3的次数。在不同的游戏与活动实施以后,分析记录下的数据,教师引导学生进行统计分析,与可能性知识结合起来,发现:方案1中,①盒“一定”抓的黄球,②盒“不可能”抓黄球,③盒“可能”抓黄球;方案2中抛硬币正面向上的次数为一半,抛瓶盖其可能性小于一半;方案3中,大于3的次数更多,其可能性更大。《可能性》教学由快乐活动引导学生构建知识体系。
  三、追本溯源,强化科学思维
  小学数学教学目标为培养学生的数学思维、数学素养与数学技能,启发学生的问题意识,引导学生互助合作、综合分析与实践探究,结合数学学科的教学内容与教学目标,展开科学的教学引导、组织过程。在对《可能性》这一单元知识进行了初步教学后,需要进一步完善学生知识架构,引导学生拓展延伸。由《可能性》知识为中心,探寻数学奥秘与问题本质,不断地拓展与发散,追本溯源、拓展延伸,强化学生的科学思维、科学技能与科学素养。
  结合《可能性》第二阶段的教学实施过程,学生得出实验结果。为了加深学生对该知识的理解,提升学生的应用能力与数学思维,需要引导其找寻问题的本质。方案1中,由于①盒全是黄球,所以一定摸出黄球,而②盒没有黄球,所以不可能摸出黄球,③盒中黄球与白球的数目相等,摸出两种球都有可能,并且其概率各为一半。方案2中,硬币质地均匀,抛出后向上与向下的可能性相等,而瓶盖上面重下面轻,抛出后反面向上的可能性更大。方案3中,大于3有4、5、6三种可能,而小于3只有1、2两种可能,所以抛出大于3的可能性更大。分析可能性与可能性的概率,应该结合实际问题,分析产生结果有几种情况,各种结果产生的次数,得出相应的概率。分析在概率事件中某种情况产生的次数,若干次实验中有一次或以上的次数出现这种情况,那么就是可能;若实验每次都发生,那么就是一定;若没有一次发生,那么就是不可能。
  总之,在小学数学教学过程中,需要结合新课改教学理念,认真分析学生的认知基础、兴趣爱好、学习特点与个性差异,在巧妙引入、快乐活动、追本溯源的一系列教学过程中,循序渐进,逐步深入,使学生掌握数学理论、方法与技能,强化理解、应用与实践,有效提升学生的数学技能与科学思维。
  (作者单位:福建省浦城县万安中心小学)
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