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是“验证”好,还是“推断”好?

2018-01-27吴晓雄

小学教学参考(数学) 2017年12期
关键词:验证思考实验

吴晓雄

[摘 要]構建一个生动、主动、能动的数学课堂是当下的教学理念。为了提高课堂实效,颠覆“验证”的实验方法,以“可能性”这一课的教学为例,采用“推断”的实验方法进行教学,让学生经历猜想与验证、实验与观察、思考与结论、表达与交流的过程,取得了良好的教学效果。

[关键词]实验;验证;推断;思考

[中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2017)35-0028-02

“可能性”是苏教版教材四年级下册的内容,这一内容的主要教学目的是:体验随机现象结果发生的可能性有大有小,并做出简单的定性描述。让学生体验随机现象结果发生的可能性的大小,比较好的方法就是做实验,让学生在实验中体会到数据中蕴含着规律,并逐步感悟可能性是有大小的。如何设计合理的实验来落实“体验随机现象结果发生的可能性有大小”呢?先看一个教学案例。

【教学案例】

师(拿出一个透明的塑料袋,里面装有6个红球和1个黄球):这个袋子里装有6个红球和1个黄球,如果从中任意摸一个球,可能是什么颜色的球?摸到什么颜色的球的可能性大一些?

生1:可能摸到红球,也可能摸到黄球。

生2:摸到红球的可能性大,因为红球的个数多。

师:是不是真的是这样呢?有什么办法知道?

生3:可以做摸球实验来验证一下。

(其他学生都表示同意)

师:摸球实验是个好办法,下面就请你们分小组摸球,并记录摸球的结果,验证大家的想法。

(各小组开展摸球实验,教师巡视指导)

师:请大家汇报你们的摸球结果。

生4:我们小组一共摸了20次,摸到红球14次,摸到黄球6次。

生5:我们小组摸到的红球次数比黄球次数多很多。

生6:我们小组验证了摸到红球的可能性大。

……

思考:在这个案例中,教师先出示6个红球和1个黄球,让学生猜想“任意摸一个球,摸到哪种颜色球的可能性大”,进而组织学生进行摸球实验,目的是让学生通过实验验证摸到红球的可能性大。这种教法本身没有错,只是这样的教法蕴含的随机思想并不强,学生也不感兴趣,只会按照教师的指令在活动,因为学生完全可以通过分析推理知道摸到红球的可能性大,他们不会产生做实验的需求。《义务教育数学课程标准(2011年版)》中提到的数据分析观念的第一条是“了解在现实生活中有许多问题应当先做调查研究,收集数据,通过分析作出判断,体会数据中蕴含着信息。”确实,数据中是蕴含着信息的,而信息是能够帮助人们进行决策和推断的。学生能利用这些数据进行合理的推断,应该成为本节课的首要目标。基于以上分析,考虑采取“倒过来”的教学方式,先设计一个类似于“猜谜”的活动让学生产生实验的需要,然后组织学生进行实验,最后通过实验数据来进行推断。这样处理,一方面能激发学生的学习兴趣,另一方面,也符合统计的思想,能培养学生的数据分析观念。

【教学改进】

1.感知引入、产生需要

师(拿出一个黑色布袋子,里面装有一些球):这个布袋子里装有一些球,有红色的和黄色的,如果不倒出来看,你有办法知道布袋里哪种颜色的球多吗?

生1:可以摸一摸,再看一看。

生2:被摸到的次数多的颜色的球肯定就多。

师:真会想办法。下面我们就来做个摸球实验。

2.实验准备、明确要求

(1)介绍材料

师:老师给每个小组准备了一个黑色的布袋,每个袋子里装有红色和黄色两种颜色的球。(有些小组的袋子里装有6红1黄;有些小组的袋子里装有6红2黄;有些小组的袋子里装有7红1黄;有些小组的袋子里装有7红2黄)

(2)提出实验要求

师:做实验时,每摸出一个球,就在摸球情况记录表上记录球的颜色,再把球放回去,把袋子里的球搅一搅,然后继续摸球。最后,根据记录的结果,统计你们小组摸到红球和黄球的总次数。

(教师边说边演示)

(3)小组讨论活动分工

师:这个实验需要小组中的所有同学合作完成,具体应该怎么分工呢?大家先在小组里商量。

(学生在小组中商量分工)

师:哪个小组愿意给大家说说你们是怎么分工的?

生3:我们小组的王维一和戴王其负责摸球,李若曦负责报颜色,我负责记录。

师:这个小组的分工很明确,有摸球的,有报颜色的,有记录的,人人有事做,真好!其他小组可以向他们学习!

……

师:你们每个小组准备摸几次呢?

生4:10次。

生5:15次。

生6:20次。

……

师:这些次数都可以,但为了方便比较实验结果,我们统一摸20次,可以吗?

(4)提出注意事项

师:请同学们特别注意,摸球的时候不能用眼睛看袋子里的球,摸球结束后也不能打开袋子。下面,就请每个小组的组长拿出你们的布袋子和记录表,带领你们的组员开始实验。

3.合作实验,初步推测

(各小组实验,教师巡视、指导)

师:请每个小组观察自己小组的摸球情况,你能从中获得什么信息?把你获得的信息和同组的同学进行交流。

(学生组内交流)

师:哪个小组愿意把你们小组的实验结果给大家汇报一下?

生7:我们小组共摸了20次,摸出红球15次,摸出黄球5次,摸出红球的次数多一些。

师:这位同学不仅给大家汇报了他们小组分别摸出红球和黄球的次数,而且比较了次数的多少,真清楚。还有哪个小组能像他们这样汇报?endprint

生8:我们小组共摸出红球14次,黄球6次,摸出红球的次数多一些。

……

(教师集中展示各小组的摸球情况记录表)

4.合情推理、验证归纳

(1)观察

师:这是全班10个小组的摸球情况记录表,请大家仔细观察,你能从中发现什么?

生9:我发现每个小组都是摸出红球的次数多,摸出黄球的次数少。

师:相信大家都有这样的发现,每个袋子里都有红球和黄球,为什么每个小组都是摸出红球的次数比较多呢?

生10:可能是袋子里的红球多、黄球少。

(2)思考

師:这是你们的猜测,那有什么办法可以验证这种猜测对不对呢?

生11:打开袋子看一看!

师:好!我们一起打开袋子!

(各小组打开袋子)

师:先数一数袋子里红球和黄球各有几个,再联系刚才的摸球结果,说说你想到了什么?把你的想法在小组里说一说。

生12:我们组的袋子里有7个红球和1个黄球,袋子里红球比黄球的个数多,摸出红球的次数比黄球的次数多。

生13:我们组的袋子里有6个红球和2个黄球,我发现放进去的红球多,摸出红球的可能性就大,放进去的黄球少,摸出黄球的可能性就小。

……

师:看来,摸出这两种颜色的球的可能性是有大小的。如果让大家在自己小组的袋子里再摸一次,你们觉得摸到什么颜色的球的可能性大?为什么?

生14:摸出红球的可能性大,因为袋子里红球的个数多。

师:大家同意他的看法吗?

生(齐):同意。

师:在摸球实验中,可能性的大小到底与什么有关呢?

生15:与球的数量有关。

生16:与球的多少有关。

(3)归纳

师:通过摸球实验,大家发现了可能性的大小与球的多少有关,有怎样的关系呢?

生17:哪种颜色的球的个数多,摸出这种颜色的球的可能性就大;哪种颜色的球的个数少,摸出这种颜色的球的可能性就小。

思考:这个教学改进设计,主要是为了引导学生经历以下过程:首先,猜测结果发生的可能性的大小;然后,亲自动手进行试验,收集实验数据,分析实验结果,并将所得的结果与自己的猜测进行比较;最后,进行理性分析,并与实验结果联系起来。在此过程中,学生不断将自己的最初猜想、实验结果和通过分析得到的结果进行比较,逐步建立完整的概念。这样的改进设计,是一次富有价值的尝试:运用数据进行推断,即史宁中教授提出的“运用统计的思想做实验”。在这个实验教学过程,学生积淀了不少活动经验,并能逐渐认识到数据的价值,会越来越“亲近”数据,愿意通过分析数据提取信息,遇到问题时愿意去收集数据来帮助解决问题,真正培养了学生的数据分析观念。另外,这个用一连串的“问题——实验——数据——推断”串起来的教学改进设计,形式上变“验证”为“推断”,实质上把学生的学习变“被动”为“主动”,紧紧抓住了科学研究的基本要素——猜想与验证、实验与观察、思考与结论、表达与交流,体现了探究学习的基本特征,构建了一个生动、主动、能动的数学课堂。

(责编 金 铃)endprint

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