探究微型實驗在小學數(shù)學電教研究中的價值及設計

石歡琴

摘要：隨著新課程改革的不斷推進，教學設計備受矚目，特別是“創(chuàng)新驅(qū)動”的提出，更是將核心素養(yǎng)落實到了學科素養(yǎng)的培養(yǎng)中。對小學數(shù)學教學來說，實驗不僅能夠幫助學生了解知識本質(zhì)，還有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和綜合能力。另外，短小精悍、便于操作的微型實驗更有利于集中學生的注意力。為此，本文從電教研究角度出發(fā)，重點闡述微型實驗在小學數(shù)學中的價值和設計過程。

關鍵詞：微型實驗；小學數(shù)學；電教；設計；價值

中圖分類號：G633.6文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2020）12-0107

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，傳遞教育信息，并對該過程進行一定設計和管理的一種教育形式，是傳統(tǒng)教學方式與現(xiàn)代技術融合的產(chǎn)物，能夠提升教學質(zhì)量，促進教學改革。微型實驗是基于微型學習資源而言的，而微型學習資源是經(jīng)過精心設計的、內(nèi)容獨立的學習資料，可以幫助學生將碎片的知識整體化，建立知識網(wǎng)絡體系。因此，本文將微型實驗和電教研究融合到一起，探究小學數(shù)學教學設計以及在其中的價值。

一、微型實驗在小學數(shù)學電教研究中的價值

1.有利于提高數(shù)學實驗的教學效果

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，能夠受到學生青睞，容易在學生間推廣。微型實驗的開展，首先，能夠推動和深化數(shù)學教學改革，幫助學生在熟知基礎知識的同時，掌握基本技能和方法。其次，由于數(shù)學的抽象性和邏輯嚴密性，學生必須經(jīng)過大量直觀感知進行學習，而現(xiàn)代教育技術的應用，能更好地引導學生從實驗中找到知識存在的規(guī)律性，實現(xiàn)教學信息推廣的客觀性，優(yōu)化數(shù)學實驗教學效果。

2.有利于提升學生實踐能力

微型實驗講究從實際出發(fā)，從學科出發(fā)。小學數(shù)學人教版教材的編排符合學生的認知規(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，還能夠被當作一種優(yōu)化的教學手段，指引學生和教師不斷實踐，在增強教師專業(yè)水平的同時，鍛煉學生動手操作能力、空間想象能力、知識轉(zhuǎn)化能力等，實現(xiàn)綜合發(fā)展。

二、微型實驗在小學數(shù)學電教研究中的設計

1.確定實驗變量和假設

實驗變量包括自變量和因變量，小學數(shù)學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)代教學技術引入課堂后學生學習效果的反應以及對學習能力的培養(yǎng)；二是教學結(jié)構(gòu)變量，這是一種人為設計的課堂教學結(jié)構(gòu)；三是學生主體變量，學生知識水平、認知結(jié)構(gòu)都會影響教學效果；四是媒體種類變量；五是實驗教學器材變量。

因變量是隨自變量變化而變化的有關變量，涉及的因素眾多，包括認知、情感和技能，主要通過學生行為特征變化而反應。教學假設必須建立在一定原理和教學經(jīng)驗的基礎上，帶有一定的推測性和強烈的因果聯(lián)系。如培養(yǎng)學生的邏輯思維，就要從不同教學內(nèi)容入手，設計不同的課堂結(jié)構(gòu)形式，進行不同的實踐操作。例如，對于“鐘表的認識”的相關知識，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，也可以選擇由學生自己畫出“三針”的位置，讓學生準確說出時間，每一種教學結(jié)構(gòu)都能夠促進學生邏輯思維的發(fā)展。

2.明確實驗目標

微課實驗通過整合教學資源，圍繞具體課題，最終明確實驗中應該做什么，達到什么目的。所以，在設計過程中，教師要明確實驗目標，將實驗意圖具體化，制訂客觀評價標準，確保在實驗過程中體現(xiàn)新課程教學目標，根據(jù)數(shù)學知識內(nèi)容和特點，確定微型實驗形式，使其在目標的指引下順利開展。比如，在“圓柱表面積”的探究實驗中，實驗目的是通過探究讓學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，形成直觀認識后，再思考底面周長和側(cè)面長的關系，嘗試計算圓柱表面積。這樣，既完成了新課標的教學要求，又培養(yǎng)了學生的數(shù)學學習能力。在教師的啟發(fā)下，學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。進一步引導學生思考“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準

實驗效果的分析評定是為了揭示變量的因果關系，分析是否自變量引起因變量的變化，自變量達到多大程度才會引起因變量的變化。新課標教學中的評價和以往教學評價不同，需要整理分析大量實驗數(shù)據(jù)，使其能夠準確反映出實驗結(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)范參考標準，以客觀為主，主觀為次。對于小學數(shù)學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行評價，注重實驗過程，比如學生在實驗探究中的表現(xiàn)；二是對因變量是否達到教學目標的評價，具體包括知識認識、思維品質(zhì)、學習能力等；三是對是否達到實驗假設進行評價，有無補充或修改等。由此可見，教學評價不再是單純地看成績、重分數(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，從學生、現(xiàn)代教學技術、組織方式、實驗結(jié)果等多個環(huán)節(jié)進行考慮，發(fā)揮實驗價值，提升數(shù)學實驗探究效果。

三、結(jié)語

綜上所述，微型實驗對小學數(shù)學電教研究來說，不僅能夠提高實驗的教學效果，還可以提升學生的實踐能力。因此，教師要重視微型實驗設計，確定實驗變量和假設，明確實驗目標，規(guī)范實驗效果，分析評估標準，優(yōu)化整個實驗設計環(huán)節(jié)，激發(fā)學生數(shù)學學習興趣，強化數(shù)學學習綜合能力。

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（作者單位：江西省撫州市資溪縣嵩市中心小學335303）