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为了数学实验的成功


  [摘 要]数学实验是探究数学知识的一种基本方法,是学生获取知识、发展能力的有效途径。数学实验设计与组织来不得半点马虎,否则会造成数据失真,影响数学结论的正确性。为了数学实验的成功,要做到严密设计实验方案,严格组织实验,严谨处理数据。
  [关键词]数学实验;严密设计方案;严格组织实验;严谨处理数据
  [中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2018)23-0035-01
  最近,我观摩了一节题为"大树有多高"的数学实验课,颇有感触:教者在物质材料的准备上颇为充分,组织过程也相当卖力,但是学生的实验却没有成功,主要原因是教者未能严密设计实验、严格组织实验和严谨处理实验数据。在该课中,教者组织学生讨论实验方法后,就匆匆带领学生到操场上开展分组实验。在分组实验中,他将学生分為4人一组,配给每组的实验器材是长度分别50 cm、100 cm、150 cm的竹竿各一根,卷尺一个,记录单一份。学生先后测量出每一根竹竿的长度和投射在地面的影长,再去测量大树的影长。实验结束后,教者引导学生计算竹竿长度与影长的比值,利用比值计算大树的高度。
  该课给了我颇多的启迪:正确的数学结论需要科学严谨的数学实验做保障,数学实验设计与组织来不得半点马虎,否则会造成数据失真,从而影响数学结论的正确性。
  一、严密设计方案
  实验方案如同一份导航地图,引领学生步步前行,一步错,满盘输。因此,在实验教学之前,教师要做好充分的准备,尤其是要严密设计实验方案,确保实验的有效开展。
  上述案例中,教者在实验设计上存在漏洞,他没有让学生在同一时间测量,这样太阳会移动,太阳高度、影子长短也会发生变化,测量的数据就会有偏差,物体高度与影长的比值就会改变。对此,可改进实验方案:让几个学生同时垂直竖立竹竿,另请几个学生同时测量影长,这样就较好地实现了"同一时间"的问题,可以有效保证比值的一致性。三根竹竿的影长务必在同一时间测量,至于"同一地点"的要求,只要使三根竹竿的落点非常靠近即可,稍有误差可以忽略不计。
  另外,教者实验方案的设计也不够严密,竹竿影长没能和大树影长同时测量,如果利用原先竹竿高度与影长的比值去计算大树的高度,所计算出的大树高度是不准确的。正确的做法是在同一时间、同一地点测量一根竹竿的影长与大树的影长,然后计算出竹竿长度与竹竿影长的比值,再利用该比值和大树影长求出大树高度,这样的实验才是成功的。
  二、严格组织实验
  成功的实验需要严格的组织与管理,尤其是小组的组建、实验方案的实施和活动纪律的管理,每一个环节都会影响实验的进程与效果。因此教师要充分当好组织者与管理者,为有效开展实验保驾护航。
  在上述案例中,教者采用分组实验的方法,但是分组不够科学,他把学生分成每4人一组,小组人数偏少,导致人手不够,影响了合作学习。我觉得按如下方式分组比较合理:每组11人,3人负责竖立竹竿(每人拿一根竹竿,垂直竖立在地面),6人测量(每2人一组,用卷尺分别测量三根竹竿的影长),1人发号施令(命令各组同时测量),1人记录(记录每根竹竿的影长)。这样的分组,可以有效保障测量活动在"同一时间"进行。另外,还便于教师对实验过程的管理,从而严格组织实验,提高实验效果。
  三、严谨处理数据
  动手操作是一种外在形式,而数据分析是一种内在推理,数据为结论的获取提供了有力的支撑。因此,教师在数学实验教学中要重视数据分析,要引导学生严谨地处理数据。
  上述案例中,教者只是让各组汇报交流数据,各自计算竹竿长度与影长的比值,让学生通过列比例的方法求大树的高度,没有很好地组织学生分析所搜集的原始数据的客观真实性。有一个小组汇报的三组数据中,两组影长大于物长,一组影长小于物长,显然存在错误。学生在计算物长与影长的比值后,比值是1.1的居多,有少数几个比值是1.2或1.3,对此,教者只是轻描淡写地说:"测量时可能出现误差,所以比值不一样。"而没有很好地利用数据,引导学生深入分析误差产生的原因。其实在处理数据时,教者可将各小组的数据进行全班汇总,以扩大数据样本,为实验结论的获取提供足够的支持。总之,在处理数据时,我们要抱着严谨审慎的态度,组织学生认真分析,透过数据谋寻出现问题的原因,以帮助学生改进实验,积累实践经验,提高实验能力。
  总之,"严"是数学实验成功的基石,为了数学实验的成功,教师一定要严密设计方案,严格组织实验,严谨处理数据。
 
黄艳梅数学实验学生阅读阅读大全网站目录投稿:凌菡