探究微型實驗在小學(xué)數(shù)學(xué)電教研究中的價值及設(shè)計

一般來說，電教研究又叫作電化教育研究，是指利用投影儀、計算機等現(xiàn)代教育技術(shù)，傳遞教育信息，并對該過程進(jìn)行一定設(shè)計和管理的一種教育形式，是傳統(tǒng)教學(xué)方式與現(xiàn)代技術(shù)融合的產(chǎn)物，能夠提升教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)教學(xué)改革。微型實驗是基于微型學(xué)習(xí)資源而言的，而微型學(xué)習(xí)資源是經(jīng)過精心設(shè)計的、內(nèi)容獨立的學(xué)習(xí)資料，可以幫助學(xué)生將碎片的知識整體化，建立知識網(wǎng)絡(luò)體系。因此，本文將微型實驗和電教研究融合到一起，探究小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計以及在其中的價值。

一、微型實驗在小學(xué)數(shù)學(xué)電教研究中的價值

1.有利于提高數(shù)學(xué)實驗的教學(xué)效果

一個好的微型實驗思路明確、操作性強，所涉及的知識面比較廣，能夠受到學(xué)生青睞，容易在學(xué)生間推廣。微型實驗的開展，首先，能夠推動和深化數(shù)學(xué)教學(xué)改革，幫助學(xué)生在熟知基礎(chǔ)知識的同時，掌握基本技能和方法。其次，由于數(shù)學(xué)的抽象性和邏輯嚴(yán)密性，學(xué)生必須經(jīng)過大量直觀感知進(jìn)行學(xué)習(xí)，而現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用，能更好地引導(dǎo)學(xué)生從實驗中找到知識存在的規(guī)律性，實現(xiàn)教學(xué)信息推廣的客觀性，優(yōu)化數(shù)學(xué)實驗教學(xué)效果。

2.有利于提升學(xué)生實踐能力

微型實驗講究從實際出發(fā)，從學(xué)科出發(fā)。小學(xué)數(shù)學(xué)人教版教材的編排符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，遵從知識的內(nèi)在聯(lián)系，重視數(shù)形結(jié)合思想的培育，使學(xué)生建立空間和想象觀念，而且年級越高，“形”的層次也越高，這為微型實驗提供了可挖掘的內(nèi)容。電教媒體不僅可以直觀模擬，還能夠被當(dāng)作一種優(yōu)化的教學(xué)手段，指引學(xué)生和教師不斷實踐，在增強教師專業(yè)水平的同時，鍛煉學(xué)生動手操作能力、空間想象能力、知識轉(zhuǎn)化能力等，實現(xiàn)綜合發(fā)展。

二、微型實驗在小學(xué)數(shù)學(xué)電教研究中的設(shè)計

1.確定實驗變量和假設(shè)

實驗變量包括自變量和因變量，小學(xué)數(shù)學(xué)中的微型實驗的自變量一般包括五大方面。一是電教媒體變量，主要是指現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)引入課堂后學(xué)生學(xué)習(xí)效果的反應(yīng)以及對學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)；二是教學(xué)結(jié)構(gòu)變量，這是一種人為設(shè)計的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)；三是學(xué)生主體變量，學(xué)生知識水平、認(rèn)知結(jié)構(gòu)都會影響教學(xué)效果；四是媒體種類變量；五是實驗教學(xué)器材變量。

因變量是隨自變量變化而變化的有關(guān)變量，涉及的因素眾多，包括認(rèn)知、情感和技能，主要通過學(xué)生行為特征變化而反應(yīng)。教學(xué)假設(shè)必須建立在一定原理和教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，帶有一定的推測性和強烈的因果聯(lián)系。如培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維，就要從不同教學(xué)內(nèi)容入手，設(shè)計不同的課堂結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)行不同的實踐操作。例如，對于“鐘表的認(rèn)識”的相關(guān)知識，可以選擇利用多媒體直接呈現(xiàn)不同時刻時針、分針、秒針的位置，也可以選擇由學(xué)生自己畫出“三針”的位置，讓學(xué)生準(zhǔn)確說出時間，每一種教學(xué)結(jié)構(gòu)都能夠促進(jìn)學(xué)生邏輯思維的發(fā)展。

2.明確實驗?zāi)繕?biāo)

微課實驗通過整合教學(xué)資源，圍繞具體課題，最終明確實驗中應(yīng)該做什么，達(dá)到什么目的。所以，在設(shè)計過程中，教師要明確實驗?zāi)繕?biāo)，將實驗意圖具體化，制訂客觀評價標(biāo)準(zhǔn)，確保在實驗過程中體現(xiàn)新課程教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)數(shù)學(xué)知識內(nèi)容和特點，確定微型實驗形式，使其在目標(biāo)的指引下順利開展。比如，在“圓柱表面積”的探究實驗中，實驗?zāi)康氖峭ㄟ^探究讓學(xué)生掌握圓柱表面積的計算方式，并且培養(yǎng)其空間想象能力和動手實踐能力。教師可以利用多媒體投影向?qū)W生展示圓柱的底面和側(cè)面，形成直觀認(rèn)識后，再思考底面周長和側(cè)面長的關(guān)系，嘗試計算圓柱表面積。這樣，既完成了新課標(biāo)的教學(xué)要求，又培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。在教師的啟發(fā)下，學(xué)生巧妙借助稱量的方式，分別測量圓柱體、圓錐容器所裝米的質(zhì)量，從而得出前者質(zhì)量是后者的3倍。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考“若不是容器，而是實心圓柱體、圓錐呢？”教師適時點撥，將“圓錐、圓柱分別放入裝滿水的燒杯，用量筒測量它們分別排出的水的體積”，對比體積的數(shù)據(jù)就能得出結(jié)論。

3.規(guī)范實驗效果分析評價標(biāo)準(zhǔn)

實驗效果的分析評定是為了揭示變量的因果關(guān)系，分析是否自變量引起因變量的變化，自變量達(dá)到多大程度才會引起因變量的變化。新課標(biāo)教學(xué)中的評價和以往教學(xué)評價不同，需要整理分析大量實驗數(shù)據(jù)，使其能夠準(zhǔn)確反映出實驗結(jié)果，擁有較強的操作性，這樣才能夠使評價結(jié)果更加清晰。在筆者看來，微型實驗評價要規(guī)范參考標(biāo)準(zhǔn)，以客觀為主，主觀為次。對于小學(xué)數(shù)學(xué)微型實驗效果評價來說，一般包括三方面：一是對自變量操作效果進(jìn)行評價，注重實驗過程，比如學(xué)生在實驗探究中的表現(xiàn)；二是對因變量是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的評價，具體包括知識認(rèn)識、思維品質(zhì)、學(xué)習(xí)能力等；三是對是否達(dá)到實驗假設(shè)進(jìn)行評價，有無補充或修改等。由此可見，教學(xué)評價不再是單純地看成績、重分?jǐn)?shù)，更講究全面、公平、自主。所以，在微型實驗評價環(huán)節(jié)，教師需要擁有全局觀念，從學(xué)生、現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)、組織方式、實驗結(jié)果等多個環(huán)節(jié)進(jìn)行考慮，發(fā)揮實驗價值，提升數(shù)學(xué)實驗探究效果。

三、結(jié)語

綜上所述，微型實驗對小學(xué)數(shù)學(xué)電教研究來說，不僅能夠提高實驗的教學(xué)效果，還可以提升學(xué)生的實踐能力。因此，教師要重視微型實驗設(shè)計，確定實驗變量和假設(shè)，明確實驗?zāi)繕?biāo)，規(guī)范實驗效果，分析評估標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化整個實驗設(shè)計環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，強化數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)綜合能力。