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在数学教学中提升学生科学素养

2023-04-13张海林

小学科学 2023年9期
关键词:科学素养提升策略小学数学

张海林

〔摘    要〕    科学素养是每一名小学生都应具备的基本素养。在小学数学教学中,教师应明白,若想有效提升学生的科学素养,就需要制订系统的教学计划,研究可行的教学方案,在教学各个环节进行科学素养的有效渗透。教师还应明白,学生是学习的主体,是科学素养提升的关键,所以一切教学活动的开展必须坚持以学生为本。本文就在小学数学教学中提升学生科学素养的策略进行分析探讨。

〔关键词〕    小学数学;科学素养;提升策略

〔中图分类号〕  G424               〔文献标识码〕  A        〔文章编号〕  1674-6317  (2023)  09-0007-03

随着教改的不断深入,人们的教育意识不断强化,尤其是随着科学技术的普及应用,科学素养的培养与提升显得更加重要。科学素养是从一直备受关注的文化素养中延伸而来的,其中文释义是:运用科学方法的能力,掌握科学思维和科学思想。若将科学素养简单划分,可以归为三个部分:一是了解科学知识;二是了解科学研究过程;三是掌握科学研究方法。科学素养存在于任何一门学科中。本文以小学数学教学为例,研究提升学生科学素养的实施策略,以促进学生科学素养提升。

一、应用数学史激发学习兴趣,为提升学生科学素养做好准备

在小学数学教学中提升学生科学素养,可以应用数学史激发学生学习兴趣,为科学素养提升做好准备。数学是一门逻辑性、推理性极强的综合性学科。简单而言,数学的任何一个知识点都可以向前追溯,都可以通过推理得出。好比正方形和圆的周长知识,看似毫无关联,但究其内在联系,可以通过圆的周长知识推理出正方形的周长知识,反之亦然。可见,数学是一门充满神秘色彩、有极大探究意义的应用型学科。科学素养是学生必须具备的基本素养之一,强调学生要了解知识的研究过程,并掌握科学的研究方法。因此,教师可以应用数学史,向学生介绍数学知识的前因,以此激发学生对数学知识的探究兴趣,进一步推动学生在深入了解数学史后,对研究数学知识的数学家产生敬畏心,对数学知识同样产生探究精神,愿意全身心投入数学知识的学习。

以“圆的周长”知识教学为例,教师若只想指导学生掌握圆的周长公式,只要带领学生练习一些计算题目即可实现目的。但这并不是有效的数学教育,正确而有效的数学教育应是激发学生对数学知识的探究想法,并在探究中发现数学学科知识的魅力,进而不断通过已学知识进行数学探究。在此过程中,学生的科学素养将顺利提升。因此,教师可以在教学活动开展前,向学生讲述“圆的周长”中“π”的数学史,使学生明白,从古时候起,人们对圆就开始了研究,意识到圆的周长与其直径具备比值关系。但由于古代科学研究条件很差,很难画出一个标准的圆,后续研究更是偏差较大。但即使研究困难极大,数学家们还是克服一切困难,最终研究出“π”,并且计算出π值小数点后七位。现在呈现在我们面前的数学定理、概念以及公式等,都是一代代数学家们不断探索研究的结果。此时,学生通过数学史的学习,对数学学科知识产生了强烈的学习兴趣,对伟大的数学家产生了敬佩之心,体会到科学精神,并内化成学习动力,为学生自身科学素养的提升打下基础。

二、创轻松氛围,强化学习动机,为提升学生科学素养奠定基础

在小学数学教学中提升学生科学素养,可以为学生创设轻松的学习氛围,使其身心放松地投入数学知识学习,强化学习动机,奠定科学素养提升的基础。有研究发现,将两组学生分别放在不同的学习氛围中,一個学习氛围轻松自然,一个学习氛围紧张而又压抑。处于前一个学习氛围中的学生,思维非常活跃,敢于大胆想象,对事物的探究想法更多,且付诸实践的信心更强;处于后一个学习氛围中的学生,则完全相反,不仅思维固化死板,且对知识的学习兴趣全无。可见,若想培养并提升学生的科学素养,必须为学生创设轻松自在的学习氛围。

以“圆的周长”知识教学为例,教师可以在教学活动开展前,先与学生做一些互动游戏。如,教师准备一些细长绳、硬卡纸、剪刀、直尺和圆规。接着,教师向学生介绍游戏内容:学生要利用圆规在硬卡纸上绘制一个圆形,并用剪刀剪下。学生要用手中现有的工具,测量出圆形的周长。在互动游戏中,教师也需要动手参与游戏,并在游戏过程中,引导学生想一想,试一试,通过动手操作,思考:为什么可以使用这些工具测量出圆的周长?根据是什么?测量的结果应该如何验证?同时,通过游戏实践,探索出圆周长的具体计算方法,看看能否通过自己的实践研究确定圆的周长与什么相关。此时,课堂氛围在互动游戏的铺垫下变得轻松活跃,学生一边动手游戏,一边思考,最终在研究与实践中发现:圆的周长与直径有关系,圆的周长大约是其直径的三倍。这时,教师再开展知识教学活动,就会取得很好的教学效果。以上操作活动,同时也为学生科学素养的提升奠定了扎实基础。

三、开展实践活动,体现趣味性,为提升学生科学素养增强动力

在小学数学教学中提升学生的科学素养,可以依据小学生的认知特点,设计开展实践活动并体现趣味性,以此增强学生科学素养提升的动力。小学生年龄较小,在学习知识时,会产生一些疑问,经常问“为什么”。此时,教师要谨记不可打击学生的积极性,并且要认真聆听,使学生感受到教师的重视和认可,进而在课堂学习中更积极主动。所以,教师应重视结合教材知识的特点,设计并开展适合的实践活动。

以“简单的统计知识”教学为例,教师在课堂上完成统计知识理论教学后,向学生提问:“你们知道统计学知识在现实生活中都是如何被应用的吗?”此时,学生的回答非常多,但大多较为片面,很多属于学生的空想。有些学生问道:“统计知识可以在班级中用吗?”还有些学生问道:“班级中男女学生人数可以用统计图表示吗?”此时,教师可以设计并开展数学实践活动,要求学生利用统计知识统计班级学生的身高,并制成统计图。在本次数学实践活动中,学生对统计知识有了进一步的理解,同时也看到了数学知识在现实生活中的应用,进而对数学知识产生探究想法,并付诸探究实践。学生科学素养的提升将会由此获得源源不断的推动力。

四、指导学生进行科学性探究,为提升学生科学素养搭建脚手架

在小学数学教学中提升学生科学素养,需要重视指导学生进行科学性探究,使其在探究中将学习过的理论知识进行实践探索,在此过程中完善对世界的认知,强化解决实际问题能力,同时在探究活动中落实科学素养提升的任务。数学是一门严谨的学科,任何知识都经得起推敲和验证。但受常规意识的影响,小学生常常会因为眼前一些知识的学习而形成固化思维,进而在后续知识学习中思维受到限制。

比如,在学生潜意识中,一斤铁与一斤棉花相比较,前者更重一些,这就是潜意识形成的错误思维。学生之所以出现这类问题,是因为缺乏科学探究思维,无法透过问题看到本质,进而做出正确判断。所以,教师必须重视指导学生进行科学性探究。

以“万以上数的认知”教学为例,教师若以传统讲授式教学方法开展教学活动,学生虽然也能掌握“万以上数”的相关知识,看到大数会读、会写、会计算,但潜意识中并未对“万以上数”产生科学认知。为此,教师可设计科学性探究活动。活动如下:第一步,教师指导学生测量一张纸的厚度,学生表示现在没有适合的工具,测量不出;第二步,教师指导学生测量一百张纸的厚度,学生利用直尺很快测量出结果,是一厘米;第三步,教师引导学生思考,若测量一万张纸、十万张纸、一百万张纸,甚至是一亿张纸的厚度,应该怎么测量。学生表示,通过换算可以得出答案。教师又问:那么是一亿张纸的厚度高,还是珠穆朗玛峰的高度高?在潜意识中,学生认为后者高。但经过推理计算,学生发现原来是一亿张纸的厚度高。此时,学生的科学探究情感产生了,对数学知识深入探究的想法增强了,科学素养提升教学目的也顺利实现。

五、注重研究開放性教学活动,为提升学生科学素养提供思维支持

在小学数学教学中提升学生科学素养,还需注重研究开放性教学活动。科学素养的提升,需要学生具备一定的创新创造能力、想象能力和逻辑推理能力等。因此,开放性教学活动的开展,利于学生上述能力的培养提高,有利于学生思维的活跃,进而唤醒学生内心的创新情感,增强创新意识。开放性教学活动需要开放性教学方法支撑,需要教师设计利于激发学生思维的开放性数学题目。

以“小数的加减法”相关知识教学为例,教师可以设计生活化练习题目,并在设计题目时,将条件开放,将问题开放,将解题策略开放,以此有效促进学生创新思维的发展。如,“条件开放”,教师可以在数学题目中增加一些迷惑性条件,这些条件在真正解题中并不会被用到;或者是设计的数学题目条件不足,需要学生进行假设处理。这些都有利于开发学生思维,促进学生深入研究数学知识。再比如,“问题开放”,教师给出很多已知条件,提出的数学问题看似只有一个,但可供学生思考的方向非常多。

如,“小明的妈妈可以买哪些食物?”这类问题,对学生而言,就是非常锻炼思维的开放性问题,可促进学生数学思维、判断思维、推理思维、发散思维的提高。

综上分析可知,在小学数学教学中,可以采取以下策略为学生科学素养的提升做好准备,奠定基础,增强动力:应用数学史激发学生数学学习兴趣;创设轻松氛围强化学生学习动机;开展实践活动体现数学趣味性;指导学生进行数学科学性研究;注重研究开放性的教学活动。

参考文献

[1]王玉娟.在小学数学教学中提升学生数学素养的策略[J].新课程教学(电子版),2021(6):66-67.

[2]刘晓慧.在小学低年级数学教学中培养学生科学素养的策略研究[J]. 天天爱科学(教学研究),2021(1):37-38.

[3]徐春友.在小学数学教学中提升学生的科学素养[J].启迪与智慧(教育),2018(6):40.

[4]马正富.小学数学教学中提升学生科学素养的策略探讨[J].新课程(上),2016(5):116.

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