揭亮(安徽寧國市竹峰九年一貫制學(xué)校)
循證理論最早應(yīng)用于醫(yī)學(xué),其意指“基于證據(jù)的實(shí)踐”。借鑒循證理論進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),要在組織學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中,不斷收集證據(jù),依循證據(jù)形成、完善數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)策略與評價(jià)依據(jù),讓學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中,依循證據(jù)來發(fā)現(xiàn)、證明和獲取知識。通過循證實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以有效促進(jìn)學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中深度探究并學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識。
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要依據(jù)數(shù)學(xué)課本進(jìn)行,更要和生活中的現(xiàn)實(shí)問題相連接,形成實(shí)驗(yàn)的主題,可以有效促進(jìn)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)主題,發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的生活作用,降低學(xué)生的探究難度,有效促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。
如在“因數(shù)和倍數(shù)”一節(jié)課教學(xué)中,教師就可以為學(xué)生提出問題情景,讓學(xué)生根據(jù)現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?!澳橙諏W(xué)校舉行了愛心志愿活動,購買了36個(gè)蘋果要分給若干同學(xué),那么有幾種分配方案?請就這一問題開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)探究?!边@一問題表面上問的是分蘋果的問題,但實(shí)際上是探究36的因數(shù)組合的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)問題。此時(shí)學(xué)生首先想到36個(gè)蘋果最多可以分給36個(gè)同學(xué),那么當(dāng)每個(gè)人分2個(gè)蘋果時(shí),就分給18個(gè)人,當(dāng)學(xué)生不斷進(jìn)行探究之后,就會發(fā)現(xiàn):每個(gè)人分3個(gè)蘋果時(shí),會發(fā)給12個(gè)人,每個(gè)人分4個(gè)蘋果時(shí),會發(fā)給9個(gè)人……待學(xué)生求出所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果,就完成了對36的因數(shù)的歸納,實(shí)現(xiàn)了對因數(shù)知識的深度探究和運(yùn)用。在這一過程中,由于因數(shù)和倍數(shù)是相互依存的,因此教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成后歸納:“大家已經(jīng)完成了對因數(shù)知識的實(shí)驗(yàn)探究,要知道因數(shù)和倍數(shù)是互相依存的,不能獨(dú)立存在的,在找出這些因數(shù)的同時(shí)也要知道這些因數(shù)的公倍數(shù)就36?!蓖ㄟ^這一過程讓學(xué)生完成了對因數(shù)倍數(shù)的全面學(xué)習(xí)。
通過這樣的過程,學(xué)生立足于現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),可以有效促進(jìn)學(xué)生在生活情境中理解數(shù)學(xué)問題,發(fā)現(xiàn)解決生活問題的辦法,同時(shí)可以讓學(xué)生以數(shù)學(xué)思維進(jìn)行生活審視,符合循證理論的基本要求。
數(shù)學(xué)知識不是一個(gè)個(gè)孤立的知識點(diǎn),而是一個(gè)動態(tài)漸進(jìn)的演變過程。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生在動態(tài)的漸進(jìn)過程中,通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的佐證,發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的規(guī)律,從而促進(jìn)學(xué)生對這一節(jié)數(shù)學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。
如在“圓”一節(jié)課的教學(xué)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)到與圓相關(guān)的數(shù)學(xué)知識,此時(shí)教師就可以讓學(xué)生根據(jù)圓的周長和半徑的關(guān)系,捕捉圓周率這一固定值存在的證據(jù),發(fā)現(xiàn)圓的數(shù)學(xué)規(guī)律。教師首先讓學(xué)生分別畫出半徑為1cm、2cm、3cm等的圓,接著讓學(xué)生將不同半徑的圓剪下,用事先準(zhǔn)備好的細(xì)繩環(huán)繞一圈進(jìn)行周長的測量,接著教師在黑板上列出一個(gè)表格,將圓的半徑、周長、周長除以直徑的商列為三欄,讓學(xué)生將測量的結(jié)果填寫在表格中,當(dāng)學(xué)生將測量后的半徑和周長填寫在表格后,教師告知學(xué)生:“我們現(xiàn)在開始填第三列表格的內(nèi)容,大家看看周長除以直徑的商蘊(yùn)涵著怎樣的規(guī)律,大家將結(jié)果保留兩位小數(shù)即可。”此時(shí)學(xué)生就會開始計(jì)算這一數(shù)值,當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)計(jì)算出的數(shù)值總是在3.14上下浮動時(shí),教師就可以為學(xué)生進(jìn)行講解:“我讓同學(xué)們計(jì)算周長除以直徑,主要目的是探究周長和直徑之間的關(guān)系,通過目前大家計(jì)算的結(jié)果可以得知,一個(gè)圓的周長總是直徑的三倍多一點(diǎn),此時(shí)就發(fā)現(xiàn)了其中的規(guī)律,利用直徑可以求出圓的周長?!苯又鵀閷W(xué)生引入圓周率的概念。通過這樣的過程,學(xué)生通過一次次數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)算,發(fā)現(xiàn)其中的數(shù)學(xué)規(guī)律,從而加深了自己對圓周率的理解和認(rèn)知。
通過這樣的方式,可以引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)過程中的多次嘗試結(jié)果,捕捉正確實(shí)驗(yàn)方向的證據(jù),從而幫助學(xué)生進(jìn)行有效解題。教師也能夠在這一過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題,指導(dǎo)其進(jìn)行高效解答。
借鑒循證理論,對數(shù)學(xué)知識進(jìn)行類比,可以有效幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同知識點(diǎn)之間的差別,從而能夠建立起較為直觀的數(shù)學(xué)模型,讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)模型進(jìn)行深度數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)知識的吸收。
如在“折線統(tǒng)計(jì)圖”一節(jié)課教學(xué)中,教師就可以為學(xué)生類比相關(guān)知識,建構(gòu)學(xué)生的認(rèn)知方面的數(shù)學(xué)模型。教師先讓學(xué)生閱讀課本,然后歸納折線統(tǒng)計(jì)圖的基本特點(diǎn),此時(shí)學(xué)生就會發(fā)現(xiàn),折線統(tǒng)計(jì)圖一般使用折線來表示數(shù)據(jù)的起伏增減。有的學(xué)生還會用自己的語言直接表示出折線統(tǒng)計(jì)圖的特點(diǎn)。此時(shí)教師就為學(xué)生類比折線統(tǒng)計(jì)圖和條形統(tǒng)計(jì)圖的知識:“大家要注意了,我們之前都學(xué)過另一種統(tǒng)計(jì)圖叫作條形統(tǒng)計(jì)圖,它可以用于觀察多個(gè)事物之間的數(shù)量,并且它可以更好地向人們展現(xiàn)這各個(gè)事物之間數(shù)值的高、低。而折線統(tǒng)計(jì)圖則不同,它沒有明顯的數(shù)量高低的條形來展現(xiàn)數(shù)量大小,但是它能很好地展現(xiàn)一組數(shù)據(jù)的波動,讓人們更直觀地感受數(shù)據(jù)的升降,多用來記錄一個(gè)事物在不同情況下的數(shù)據(jù)波動?!蓖ㄟ^這樣的類比,學(xué)生明白了兩個(gè)不同類型的統(tǒng)計(jì)圖之間的關(guān)系,幫助學(xué)生在腦海中建構(gòu)起對統(tǒng)計(jì)圖的模型認(rèn)知。
通過這樣的類比,不僅幫助學(xué)生深化了對知識的認(rèn)知,也教會了學(xué)生類比的方法,學(xué)生此后再遇到具有一定關(guān)聯(lián)性的知識時(shí),可以自覺運(yùn)用類比的相關(guān)方法進(jìn)行學(xué)習(xí),在腦海中建構(gòu)數(shù)學(xué)模型。
在進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)升格方案的設(shè)計(jì),讓學(xué)生通過自己的創(chuàng)新思路再度佐證實(shí)驗(yàn)結(jié)果,證明實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。通過讓學(xué)生設(shè)計(jì)升格方案,可以有效檢驗(yàn)學(xué)生是否真正理解了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的原理。
如在“小數(shù)的乘法和除法”這一節(jié)中,學(xué)生要學(xué)習(xí)到與小數(shù)的乘除相關(guān)的數(shù)學(xué)知識,此時(shí)教師就可以讓學(xué)生設(shè)計(jì)升格方案,進(jìn)行小數(shù)計(jì)算方法的佐證。教師首先帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行整數(shù)乘小數(shù)的計(jì)算:“1.2×4=4.8,我們一般在計(jì)算時(shí),會先忽略小數(shù)點(diǎn),先用12和4相乘,然后再根據(jù)數(shù)位關(guān)系添加小數(shù)點(diǎn)。除了這種方式,大家還有哪些好方法嗎?”學(xué)生此時(shí)就會開始升格方案的設(shè)計(jì),部分學(xué)生此時(shí)就會想到可以將4分別與小數(shù)點(diǎn)兩側(cè)的數(shù)字相乘,此時(shí)左邊就會得到整數(shù)4,右邊就會得到小數(shù)0.8,然后再相加就可以得到正確答案4.8,教師繼續(xù)詢問學(xué)生:“那么6×1.5還可以用這樣的方式計(jì)算嗎?”學(xué)生此時(shí)就會再次驗(yàn)證這一解題思路,先將6與小數(shù)點(diǎn)左側(cè)相乘得到6,再與右邊相乘得到3,此時(shí)小數(shù)點(diǎn)右側(cè)的數(shù)字變成了整數(shù),就可以直接與整數(shù)位相加得到9這一答案。通過這樣的方式,學(xué)生就完成了升格方案的設(shè)計(jì)。
通過這樣的過程,能夠讓學(xué)生對數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)較為深層次的思考,讓學(xué)生思索更加高效便捷的實(shí)驗(yàn)方案,從而在真正理解實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對數(shù)學(xué)知識的深層次學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維深化。
在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生的創(chuàng)新意識很重要,教師要鼓勵學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)意解題,從而在日常的學(xué)習(xí)中幫助學(xué)生養(yǎng)成創(chuàng)新的習(xí)慣,升華學(xué)生的創(chuàng)新意識,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生意識層面的覺醒。
如在“圓”一節(jié)課的教學(xué)中,教師就可以利用圓相關(guān)的知識鼓勵學(xué)生創(chuàng)意解題,升華學(xué)生的意識創(chuàng)新。教師首先為學(xué)生提出問題:“光盤的銀色部分是一個(gè)圓環(huán),已知內(nèi)圓半徑和外圓半徑,那么,圓環(huán)的面積是多少?”大部分學(xué)生認(rèn)為應(yīng)當(dāng)先計(jì)算大圓的面積,然后計(jì)算小圓的面積,用兩個(gè)圓的面積相減,從而得到圓環(huán)的面積教師詢問學(xué)生:“我們在進(jìn)行實(shí)際計(jì)算的時(shí)候,有沒有較為簡便的解題方法?大家可以從圓的面積公式相關(guān)概念中入手?!睂W(xué)生此時(shí)就會想到,可以利用面積公式,先用大圓的半徑減去小圓的半徑,最終直接得到相關(guān)答案。
通過這樣的過程,就可以讓學(xué)生學(xué)會如何進(jìn)行創(chuàng)意解題,從而有效促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)新思維提升,助力學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。
總之,通過借鑒循證理論有效促進(jìn)了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展。教師針對這一領(lǐng)域展開更深層次的研究,將會探索出更加有效可行的方法,讓數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得生動有趣,有效促進(jìn)并協(xié)助學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。