以《怎樣滾得遠》例談對數學實驗課教學目標的定位

江蘇省溧陽市第二實驗小學 呂加良

以《怎樣滾得遠》例談對數學實驗課教學目標的定位

江蘇省溧陽市第二實驗小學 呂加良

根據具體的教學內容，課堂上靈活運用“數學實驗”能改變教師的教學方式與學生的學習方式，有效提高課堂教學效率。數學實驗課的組織方式大致可以分為四類：觀察比較式、探究發現式、實踐操作式、規律研究式。《怎樣滾得遠》一課屬于實踐操作式，其基本流程可以分為以下幾步：出示問題情境，引發探究內驅——審視實驗步驟，操作實驗材料——采集記錄實驗數據，作出初步分析——拓展分析素材，得出基本結論——聯想類比，延伸運用。根據這一基本模式，本課教學試圖達到以下兩大主要教學目標：

1.使學生經歷探索斜面與地面成怎樣角度時物體滾得比較遠的活動過程，進一步體會通過實驗收集數據，并對數據進行比較和分析，培養學生發現問題、提出問題以及綜合運用所學知識解決問題的能力。

2.使學生通過實踐活動獲得一些數學活動經驗，感悟數學與生活的廣泛聯系，體驗數學的應用價值，培養實事求是的科學態度，激發對數學學習的興趣。

斜面是最簡單的機械之一。在日常生活和生產中，人們常常利用斜面來運輸物體，以達到省力的目的。直覺地看，圓柱形物體從斜面上往下滾動的距離，應該與斜面的長度以及斜面與地面所成的角度有關，但究竟有怎樣的關系，需要通過實驗去研究。本課主要讓學生用實驗的方法獲得數據，并對數據進行比較和分析，探索和發現斜面與地面成怎樣的角度時，圓柱形物體可以滾得遠些，并在這一過程中感受通過實驗收集數據、解決問題的方法，體會數據分析的一般過程，提高綜合運用所學知識解決問題的能力，感受數學知識的實際應用價值，培養初步的實踐能力和創新意識。

結合自己對本課的一些思考，個人從以下幾個維度出發，思考本節課的整體架構。在教學方式和教學內容上作如下思考：上什么、怎么上、上得怎么樣；在教學設計層面思考：課要上得有意義、有意思、有意蘊。

課前思考：上什么，上得有意義

教材結合日常生活和生產中的具體實例：汽車運輸油桶、山坡運輸木材，激活學生已有的知識和經驗，體會利用斜坡運輸物體省力的特點。本課基于教材進行個性化加工，讓學生用數學的眼光帶著實驗的技巧進入到探究情境中。課上呈現出情境圖后，讓學生提出一些問題，借此引出新課。物體怎樣滾得遠，其中涉及諸多因素，強調對無關變量的設計與控制。本節課無關變量涉及物體的重量、物體滾動的高度、斜坡的長度、斜面的光滑程度等。本課讓學生明確在其他因素都相同的情況下，研究斜坡與地面成什么角度時物體滾動得最遠。如何讓學生對這一綜合實踐活動題材的課有興趣？如何通過一節課使學生有所收獲、有所發展、有所提高？通過實驗操作，使學生有切身體驗是一個很好的教學途徑。為此，上課前必須要做好充分的準備工作特別是教具的選擇在本節課至關重要，標準的教具加上規范的操作和精確的計算能盡量保證實驗結果的準確性和科學性。為了上這節課，我課前精心設計教具，并請木匠師傅協助制作斜坡，利用表面光滑平整的木板制作了30度、45度、60度三個不同的斜坡。考慮到教室內部空間有限，在有限的空間里讓各個小組互不干擾地進行實驗，所選滾動器具首先要統一標準才能便于組際間對比，其次滾動器具在各種角度的斜坡上滾動時滾動距離不能太遠，這樣各組學生不便測量，也會影響到測量的精確性。課前經過多次實驗測試，我最終選擇了普通的線管作為滾動的對象，每根線管截成10厘米長的小段，與斜坡面寬一致，這樣就能保證線管在滾動的過程中盡可能地不偏離，便于測量。

課中：怎么上，上得有意思

要解決物體怎樣滾得遠的問題，需通過實驗得出數據進而再分析數據，通過對數據的橫向和縱向對比，發現其中規律。為此設計了四個層次的活動：

第一層次：以與地面成30度角的斜面為例，指導學生討論具體的操作方法，并且熟悉整個實驗流程，通過視頻的“友情提醒”讓學生體會到實驗過程中需要注意的細節。有了第一層次的知識經驗與操作經驗的積累，并對兩種經驗加以提升，學生帶著兩種經驗進入到第二層次的操作。第二層次：讓學生分別操作45度和60度的斜坡，進行同樣的實驗，記錄實驗數據，并算出平均數。第三層次：要求學生小組合作自己選擇一個角度試試，記錄并計算實驗結果的平均數。第四層次：引導學生比較每次算出的平均數，交流自己的發現。通過這四個層次的實驗操作，確保每一個學生都能扎實有效地參與到實驗探索和發現的過程中來，并在這一過程中不斷積累數學活動經驗，感受解決問題的策略，增強應用意識和創新意識，整個實驗過程學生在興致勃勃、充滿好奇的期待中度過。

課后：上得怎么樣？是否有意蘊

實驗操作完成后，教師引導學生回顧上面的活動過程，讓學生說說這次活動有哪些收獲，幫助學生進一步整理活動過程中獲得的認識經驗和感受，內化解決問題的策略和方法，提升學生的知識經驗和操作經驗。

無論是哪節實驗課，都要有張力，不止于一種結論，不只有一個結果 。課要畫上省略號、感嘆號、問號。作為教師，我們要統整教材基于實驗產生聯系。課后延伸教材，發現生活中的現象和元素，為我們繼續研究尋找資源。讓學生的思維和操作由對實驗對象到對想象對象產生遷移，不拘泥于結果，課要上出經驗、方法、模型、思想。