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數(shù)學(xué)是人們對客觀世界定性把握和定量刻畫、逐漸抽象概括、形成方法和理論,并進(jìn)行廣泛應(yīng)用的過程。它是一門集嚴(yán)密性、邏輯性、精確性和創(chuàng)造力與想象力于一體的學(xué)科,既是自然科學(xué)的工具,同時(shí)也是自然科學(xué)的語言,它們互為關(guān)聯(lián)著,許多共同的特性。如都具有對可以理解的規(guī)則的信念;想象力和嚴(yán)格邏輯的相互影響;誠實(shí)與公開的思想;同行評論的極端重要性等等。就數(shù)學(xué)教學(xué)而言,教師在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的同時(shí),也需要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),如科學(xué)意識,科學(xué)思想、方法,科學(xué)精神,科學(xué)態(tài)度,科學(xué)品質(zhì)等。那么,教師如何在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識呢?
一、開發(fā)課程資源,引導(dǎo)學(xué)生縝密求真
科學(xué)的真諦就是求真,求真的過程需要求實(shí)。1967年8月23日,前蘇聯(lián)的聯(lián)盟一號宇宙飛船在返回大氣層時(shí),突然發(fā)生了惡性事故——減速降落傘無法打開。前蘇聯(lián)中央領(lǐng)導(dǎo)研究后決定:向全國實(shí)況轉(zhuǎn)播這次事故。而產(chǎn)生事故的原因,就是因?yàn)榈孛鏅z查時(shí)忽略了一個(gè)小數(shù)點(diǎn)。對這樣的慘痛教訓(xùn)以圖文的形式導(dǎo)入“小數(shù)的認(rèn)識”一課,可以使學(xué)生充分認(rèn)識到,對待科學(xué)不能有絲毫的馬虎,否則,即使是一個(gè)細(xì)枝末節(jié),也會讓你付出深重的甚至是永遠(yuǎn)無法彌補(bǔ)的代價(jià)。古今中外,類似的數(shù)學(xué)故事還有很多,只要注重積累,加以整理,無疑是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)意識的很好資源。
二、呈現(xiàn)科普素材,激發(fā)學(xué)生科學(xué)興趣
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》建議小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的素材需豐富而有價(jià)值,從小學(xué)生心理特點(diǎn)考慮,科普素材很容易吸引學(xué)生的眼球。這一點(diǎn),新版的許多小學(xué)數(shù)學(xué)教材都做出了一定的努力。以人教版(小學(xué)數(shù)學(xué)第七冊)為例,其中選取了大最這類的學(xué)習(xí)材料。如在“三位數(shù)乘兩位數(shù)”教學(xué)開始,我讓學(xué)生從圖文中了解馬車、自行車、小汽車、地鐵、磁懸浮列車、飛機(jī)的時(shí)速,從具體的數(shù)據(jù)中使學(xué)生感受到時(shí)代的變革、科技的進(jìn)步。在教學(xué)“大數(shù)的計(jì)算”時(shí),教材也是通過圖文并茂的方式使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生歷史,從古代到現(xiàn)代,每一種計(jì)算機(jī)都代表了每個(gè)時(shí)代的科技成果。在課題設(shè)置上,本冊教材特意安排了“你寄過賀卡嗎”一課,通過對賀卡(一次性筷子)原材(木料)的計(jì)算與分析,從科學(xué)發(fā)展觀的角度引導(dǎo)學(xué)生注意環(huán)保,節(jié)約能源。在一些教輔練習(xí),如在配套的同步練習(xí)本中,我們也欣喜地發(fā)現(xiàn)了許多以科普知識為載體的數(shù)學(xué)思考題。從具體課例分析,許多教師也已經(jīng)具備了這種教學(xué)意識。如某教師執(zhí)教“用字母表示數(shù)”的時(shí)候,時(shí)值祖國神國六號升空,便設(shè)計(jì)了以科普知識為情境主線的數(shù)學(xué)課堂。把太空宇航船、宇航服、太空行走、太空重量等許多素材賦予數(shù)學(xué)的思考,著實(shí)讓學(xué)生體驗(yàn)了一把“太空癮”。
三、引導(dǎo)科學(xué)操作,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)
科學(xué)素養(yǎng)的核心是科學(xué)精神??茖W(xué)精神只有在科學(xué)實(shí)踐中才能真正養(yǎng)成。因此,教師應(yīng)該給學(xué)生提供盡可能多的活動(dòng)方式和活動(dòng)機(jī)會,使學(xué)生在科學(xué)實(shí)踐中鍛煉、學(xué)習(xí)和體驗(yàn),使他們在實(shí)踐中享受科學(xué)探索的樂趣,在實(shí)踐中萌生科學(xué)精神。
1.合作
IT巨頭比爾·蓋茨認(rèn)為:“天才不僅僅關(guān)乎純粹的智力,而且還需要具備
tdjYyKq5FycgGiEiCYNkTuvdxLL7z+lEhehpLhNQkiA=在開辟或探索一個(gè)全新領(lǐng)域時(shí)的合作共進(jìn)能力。”美國的多家雜志社通過調(diào)查表明,在被單位裁員的人中,因不能和別人合作的占到了63%,所以合作意識的培養(yǎng)在學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)中占有很重要的地位。在小學(xué)數(shù)學(xué)中,合作交流也被納入了學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要方式之一。小組合作討論問題或解決問題,責(zé)任分擔(dān)有:領(lǐng)導(dǎo)者、監(jiān)督員、評估員、匯報(bào)員(有時(shí)身兼數(shù)職),學(xué)生真正承擔(dān)了合作者的角色。教師則主要通過情境創(chuàng)設(shè)來促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。以“統(tǒng)計(jì)”為例,教師在電腦屏幕上呈現(xiàn)了各種流動(dòng)的車輛,請學(xué)生數(shù)出具體的數(shù)量。由于車速有些快,學(xué)生個(gè)人很難完成這項(xiàng)任務(wù),由此想到分工、合作,這樣的情境創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生充分體驗(yàn)了合作的必要性,也為學(xué)生以后進(jìn)行科學(xué)探究指明了一條路徑。
2.真實(shí)
就數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)而言,關(guān)于求真的理解可能過重于答案真實(shí)、正確。實(shí)際上,我們忽略了一個(gè)很重要的方面,那就是科學(xué)地操作。如在教學(xué)“圓的周長”時(shí),課的重點(diǎn)在于讓學(xué)生理解圓周長公式,難點(diǎn)在于發(fā)現(xiàn)直徑與圓周長的關(guān)系。在課堂上,我們時(shí)常通過請學(xué)生操作測量圓周長和直徑,幫助學(xué)生理解圓周長計(jì)算公式。但在操作的時(shí)候,問題出現(xiàn)了。不少學(xué)生可能是因?yàn)樵缇椭懒藞A周長與直徑的關(guān)系,所以把測量的結(jié)果盡可能地往大約“3.14倍”這個(gè)方向套,至于自己測量的真實(shí)結(jié)果則不關(guān)心了。比如,為什么量不準(zhǔn)呀,怎么測量方便等問題考慮較少。這有點(diǎn)由結(jié)果去套過程的味道。敢問這樣的操作真實(shí)嗎?可信嗎?有說服力嗎?我們可以讓學(xué)生明確:我們需要尊重自己的操作所得,錯(cuò)誤是難免的,誤差是客觀存在的。不要因?yàn)闇y量的圓周長數(shù)據(jù)除以圓直徑數(shù)據(jù)不是大約等于3.14而有意改動(dòng)自己測量