基于实验的数学综合实践活动教学探析

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  实验是科学研究的基本方法,也是数学教学的重要手段。数学综合实践活动课的开展经常需要用到实验法,借助实验手段开展数学探究活动可以再现数学知识的形成过程,引导学生经历观察、猜想、实验、证明等过程,促进学生综合能力的发展。实验教学不同于其他类型的教学,需要遵循一定的模式,基于实验的数学综合实践活动包含问题驱动、方案设计、动手实验等环节。笔者结合“球的反弹高度”一课的教学,谈谈基于实验的数学综合实践活动的教学策略。
  一、 问题驱动,点燃实验兴趣
  问题是数学探究的缘起,是数学综合实践活动的载体,问题驱动是数学实验教学的第一步,问题能诱发学生思考,驱动学生的实验热情,使学生产生自主实验的欲望。问题驱动是一门艺术,巧妙地呈现问题,可以激发学生的学习兴趣,调动学生参与实验的积极性与主动性。
  为了提高问题驱动的效率,笔者将问题融入有趣的情境中,增添实验导入的趣味性,借助生动具体的情境激发学生的情感,点燃学生的学习兴趣,提高学生的参与度,让学生成为实验探究的主体。例如,在教学“球的反弹高度”一课中,笔者给学生播放了一段球类表演视频,然后给学生出示了乒乓球、皮球、玻璃球,并向他们提出问题:“如果让你参加这个球类弹跳比赛,你會选择哪一种球?为什么?”有趣的球类弹跳比赛吸引了学生的注意,诱发了学生思考。有的学生说选乒乓球,因为乒乓球轻,所以弹跳得高;有的学生说选玻璃球,因为玻璃球小,所以反弹得高;有的学生说选皮球,因为皮球的弹性最大。为了调动学生的积极性,笔者邀请三个学生进行现场比赛。在比赛过程中,笔者提出新的问题:“球的反弹高度是下落高度的几分之几?让我们从数学的角度,通过实验来探究这个问题,好吗?”学生参与实验的积极性瞬间被调动起来。
  二、 猜想设计,形成实验方案
  方案设计是动手实验的前提,是实验任务完成的重要保障。一些教师不太重视“猜想设计”这一环节,把实验方法和步骤直接告诉学生,让学生直接动手实验。缺少了猜想设计的实验是无准备之战,会影响实验的完整性,降低实验的有效性。
  教师不能剥夺学生猜想与设计的权利,要引导学生猜想、设计,加强数学思维训练,提高数学思维能力,引导学生从数学的角度发现问题、猜想各种情况,最后设计实验方案。笔者在学生动手实验之前,组织学生对实验中可能发生的现象或者实验结果进行猜想,做出合理的假设,设计可行的实验方案,为下一步的实验操作做好充分准备。例如,在教学“球的反弹高度”一课时,笔者在提出实验研究的问题后,没有直接给学生提供实验材料,而是先让他们自己准备好想研究的球类,然后猜想该球的反弹高度是下落高度的几分之几,在猜想之后再思考实验方法,讨论实验步骤及实验注意事项,自己设计出实验方案。
  三、 合作互助,亲历实验操作
  实验操作环节是实验的核心环节,也是课堂中最为活跃的环节。大部分学生喜欢数学实验课的主要原因是他们可以动手操作,因此他们就有机会玩乐。爱玩、好动是小学生的天性,教师应当遵循他们的认知规律与学习心理,但也不能把实验操作变成娱乐过程。虽然基于实验的数学综合实践活动课具有在玩中学的味道,但教师应注重探究,把重心放在做与思上,切实提高实验探究的效率。
  在实验操作环节,笔者一般采取分组实验的方式,让学生合作互助,通过集体的智慧与力量,一起动手完成实验任务。为了提高实验效果,笔者要求小组成员全员参与,共同协作,要求学生做到“三动”:动手操作、动眼观察、动脑思考。在操作时要规范,反复实验;在观察时要仔细,认真观察实验现象,记录好实验数据;在数据分析时要共同讨论,集思广益,发现规律,得出结论。在教学“球的反弹高度”一课时,当学生明确了实验方法、步骤与注意事项后,笔者让各组领取材料动手实验。在实验过程中,各组成员明确分工、亲密合作,认真开展实验,并及时填写实验记录单。实验操作结束后,各组学生又在组长的带领下,对数据进行计算、分析、比较,从中发现规律。(作者单位:江苏省苏州市吴江区吴绫实验小学)
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