淺談初中數(shù)學(xué)教學(xué)與學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

1、淺談初中數(shù)學(xué)教學(xué)與學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)初三數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐談文章摘要:科學(xué)索養(yǎng)是影響人一生的索養(yǎng)，作為棊礎(chǔ)學(xué)科的數(shù)學(xué)承擔(dān)著培養(yǎng)科學(xué)索養(yǎng)的任務(wù)。 數(shù)學(xué)教學(xué)屮主要以滲透的方式培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維能力和方法。作為數(shù)學(xué)教師洞察教學(xué)小存 在的問題，按照課程目標(biāo)的要求和班級(jí)實(shí)際的情況展開試驗(yàn)。本文著重從新知教學(xué)、習(xí)題教 學(xué)、課外延伸三個(gè)層面談在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的策略方法和取得的成績。主題詞：存在問題方法和策略效果一、問題的提出初屮學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)7-9年級(jí)課程總目標(biāo)都不同程度地捉出耍在教學(xué)屮注意 科學(xué)滲透，培養(yǎng)科學(xué)的世界觀，使學(xué)生掌握初步的實(shí)驗(yàn)操作和技能，能提出問題 進(jìn)行初步的探究活動(dòng)。逐步樹立實(shí)事求是，崇

2、尚科學(xué)，反對(duì)迷信的觀念；發(fā)展善 于合作，勤于思考,嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)，勇丁創(chuàng)新和實(shí)踐的科學(xué)精神。數(shù)學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué) 科，內(nèi)容廣泛，層次性強(qiáng)，適于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此數(shù)學(xué)教育與科學(xué)素養(yǎng) 的培養(yǎng)成為了全而實(shí)施數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的嶄新課題。但是科學(xué)素養(yǎng)無法向知識(shí)那樣 直接的進(jìn)行傳授，需要在知識(shí)的探究、學(xué)習(xí)、應(yīng)用的過程屮潛移默化的進(jìn)行滲透 從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維能力，掌握數(shù)學(xué)思想方法，樹立科學(xué)的世界觀、人生觀、 價(jià)值觀，提升自己的科學(xué)素養(yǎng)。二、教學(xué)中存在的問題在fi常的教學(xué)屮存在這樣的問題：由于教學(xué)意識(shí)的問題、屮考成績問題等，部分教師只注重基礎(chǔ)知識(shí)和技能的 訓(xùn)練，而忽視知識(shí)的探究和形成過程。茯至述在就題論題，進(jìn)行題

3、海戰(zhàn)術(shù)，忽視 學(xué)生對(duì)一類問題的深入思考和思維上的總結(jié)提升。我們的學(xué)生在學(xué)習(xí)過程屮缺乏探究的意識(shí)，喜歡被動(dòng)的接受。遇到問題“知 難而退”缺乏不畏艱難的精神。因此數(shù)學(xué)的思維能力、思想方法比較差，當(dāng)問題 稍有變化就不知所措，因此成績也難以提升。三、試驗(yàn)班級(jí)情況所教班級(jí)有學(xué)生28人，數(shù)學(xué)初二期末考試成績?yōu)?5人及格，9人優(yōu)秀。班 級(jí)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的氛圍非常差，多數(shù)學(xué)生不感興趣。接手這樣的班級(jí)，述要在教學(xué)屮 培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的試驗(yàn)，能否成功是考慮的首要問題。針對(duì)這一系列的問題，在初三教學(xué)中認(rèn)真鉆研教材，設(shè)計(jì)教學(xué)方案，針對(duì)不 同的教學(xué)內(nèi)容，選擇適當(dāng)?shù)姆椒ê筒呗哉归_研究。四、數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的方法和策略（

4、-）在新知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)1、培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)的態(tài)度數(shù)學(xué)學(xué)科的內(nèi)容不僅包括大量的科學(xué)知識(shí)，還包括科學(xué)研究的過程和方法。 這些內(nèi)容不僅可開闊學(xué)生的眼界，使學(xué)生受到科學(xué)方法和科學(xué)思維的訓(xùn)練、培養(yǎng) 學(xué)生崇尚科學(xué)的精神。例如：在概率初步這一章的教學(xué)的起始課上介紹由投 擲骰了的問題，數(shù)學(xué)家帕斯卡、費(fèi)馬等人如何展開思考、討論、研究形成最初的 概率。學(xué)生聽得津津有味，產(chǎn)生了學(xué)習(xí)的濃烈興趣。在這樣的氛圍中當(dāng)即提出問 題：談?wù)劼犕旯适潞蟮母惺?。引發(fā)學(xué)生思考生活中處處存在知識(shí)，在遇到問題時(shí) 要尋求科學(xué)的解決問題的方法，任何知識(shí)的發(fā)現(xiàn)都需?？朔щy，需要科學(xué)的探 索精神。2、培養(yǎng)科學(xué)的探究意識(shí)華羅庚

5、說過：“科學(xué)的靈感，決不是坐等可以等來的。如果說，科學(xué)上的發(fā) 現(xiàn)有什么偶然的機(jī)遇的話，那么這種“偶然的機(jī)遇”只能給那些學(xué)有素養(yǎng)的人， 給那些善于獨(dú)立思考的人，給那些具有鍥而不舍的精神的人，而不會(huì)給懶漢?！?探究意識(shí)的培養(yǎng)是打開數(shù)學(xué)知識(shí)的金鑰匙。在圓一章中“不在同一直線上的 三個(gè)點(diǎn)確定一個(gè)圓”這一結(jié)論的探究過程中有意識(shí)的培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)。首先 提出問題：兩點(diǎn)確定一條直線，幾點(diǎn)可以確定一個(gè)i員i?引導(dǎo)學(xué)生展開研究：作過 已知一點(diǎn)a的圓。學(xué)生通過作圖發(fā)現(xiàn)這樣的i員i有無數(shù)個(gè)，究其原因i員i心、半徑都 不確定。也就是找到了解決問題的根本：圓心、半徑要確定。學(xué)生自然的開始探 究作過已知兩點(diǎn)a、b的|員

6、|。在這一探究過程中對(duì)i員i心的位置有了限定：必須在 ab的垂直平分線上。但是仍然不能確定圓，但是這個(gè)研究過程實(shí)際上為下面的 探究奠定了方法。學(xué)生自然轉(zhuǎn)到探究作過已知三點(diǎn)a、b、c的圓，學(xué)生并沒有分 類的意識(shí)，只探究三點(diǎn)不在同一直線上的情況。過a、b的圓的圓心位置？過b、 c的圓的圓心位置？得出i員i心在兩垂直平分線交點(diǎn)處（確定i員i心）。如何確定半 徑學(xué)生經(jīng)過觀察推理很快發(fā)現(xiàn)，交點(diǎn)到點(diǎn)a、b、c距離相等（確定半徑）。于是 總結(jié)出口己的結(jié)論：三點(diǎn)確定一個(gè)圓。教師提出問題：作過在同一直線上a、b、 c三點(diǎn)的圓。學(xué)生按照上述方法發(fā)現(xiàn)兩垂直平分線不相交，無法作出過這樣三點(diǎn) 的圓。于是發(fā)現(xiàn)探究過程和結(jié)

7、論的瑕疵，趕快修改，從而得出正確結(jié)論。但是探 究并沒有結(jié)束，“過任意四個(gè)點(diǎn)是不是一定可以作一個(gè)i員i?舉例說明?！币l(fā)“探 究四點(diǎn)共圓的條件”讓學(xué)生課卜完成。這樣引導(dǎo)學(xué)生有目的的探究，主動(dòng)去探究, 在探究中慢慢的形成一種意識(shí)，勝過記住某些定理，有了這種意識(shí)學(xué)生會(huì)自己走 進(jìn)科學(xué)研究領(lǐng)域。3、訓(xùn)練學(xué)生掌握科學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基木方法科學(xué)方法是從事學(xué)科探究活動(dòng)所必須采用的一些方法，學(xué)生一旦掌握了這些 方法，也就學(xué)會(huì)了 “真刀真槍搞科學(xué)”的真實(shí)木領(lǐng)，就能在數(shù)學(xué)探索的過程中， 獲取科學(xué)新知、發(fā)展科學(xué)能力、提高科學(xué)素質(zhì)。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中教給學(xué)生“發(fā) 現(xiàn)問題一一作出假設(shè)一一論證假設(shè)一一得出結(jié)論一一應(yīng)用結(jié)論”的科學(xué)

8、研究的基 本方法。例如：在圓周角度數(shù)定理的教學(xué)中，在對(duì)圓周角進(jìn)行分類后，讓學(xué)生作 出同弧所對(duì)的i員i心角，并度量闘心角和同弧所對(duì)i員i周角的度數(shù)。學(xué)生發(fā)現(xiàn)二者度 數(shù)之間的關(guān)系（發(fā)現(xiàn)問題），作出假設(shè)同弧所對(duì)圓周角度數(shù)是圓心角度數(shù)一 半。有了假設(shè)就要用數(shù)學(xué)推理的方法進(jìn)行驗(yàn)證。如圖一通過對(duì)圖1這種特殊情況 的推理論證發(fā)現(xiàn)結(jié)論成立。于是運(yùn)用數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)化思想通過作直徑ad將圖2、3 進(jìn)行轉(zhuǎn)化，經(jīng)過推理論證同樣成立，即完成論證假設(shè)。從而得出圓周角度數(shù)定理, 運(yùn)用定理解決求圓周角、圓心角度數(shù)的有關(guān)問題。以學(xué)生的“學(xué)”為重心組織教 學(xué)活動(dòng)，在學(xué)生“做”的過程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)認(rèn)識(shí)程序的訓(xùn)練，有助于掌握科 學(xué)的基

9、本方法。如圖一4、訓(xùn)練學(xué)生觀察、思考、實(shí)驗(yàn)、推理等基木的科學(xué)方法。從具體的認(rèn)識(shí)活動(dòng)來說，就是要訓(xùn)練學(xué)生遇到問題認(rèn)真審查題目給出的信 息，明確解題的口的。（即看到了什么？）把握解題的重點(diǎn)，有計(jì)劃、有步驟地 按順序進(jìn)行多方位的科學(xué)的思考。（即想到了什么？）通過猜想、推理、實(shí)驗(yàn)等 方法得出新結(jié)論。（即得到了什么？）從而培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真細(xì)致的科學(xué)態(tài)度，掌握 基木的科學(xué)方法。5、訓(xùn)練學(xué)生對(duì)事物進(jìn)行分類的科學(xué)方法在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中往往會(huì)對(duì)一些事物進(jìn)行分類，但是學(xué)生在分類時(shí)往往出 現(xiàn)漏或重的現(xiàn)象究其原因是不能確定分類標(biāo)準(zhǔn)。因此在教學(xué)屮只要遇到分類問題 吋一定先讓學(xué)生確定分類標(biāo)準(zhǔn)再實(shí)施分類。比如在圓一章屮無論是直

10、線與圓 的位置關(guān)系、還是岡和岡的位置關(guān)系在探究分類的過程中都要求學(xué)生在觀察中找 不同，確定分類標(biāo)準(zhǔn)，再觀察、比較，實(shí)施分類，在匯報(bào)吋先指明分類標(biāo)準(zhǔn)。6、在小結(jié)屮總結(jié)提升科學(xué)方法。在每一節(jié)課的小結(jié)的過程中要抓住每一次小結(jié)的機(jī)會(huì)，除了總結(jié)知識(shí)，更重 要的是總結(jié)科學(xué)的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的方法，以促進(jìn)科學(xué)研究問題能力的提升。7、在實(shí)際操作中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中不能忽視動(dòng)手操作，通過動(dòng)手?jǐn)[一擺、折一折、剪一剪 等方法往往叮以產(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn)。例如：在學(xué)習(xí)垂徑定理時(shí)讓學(xué)生通過折紙觀察存 在哪些相等的量。學(xué)生很快就掌握了，有了這樣的經(jīng)歷和方法在平時(shí)的學(xué)習(xí)中學(xué) 生自然就會(huì)應(yīng)用。（-）在解題中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

11、1、訓(xùn)練學(xué)生抓住概念木質(zhì)，促進(jìn)科學(xué)解題方法形成數(shù)學(xué)知識(shí)的基石就是概念，對(duì)一個(gè)概念的深入理解能夠促使學(xué)生形成解決問 題的一種技能。例如：圓的定義“在同一平面內(nèi)，到定點(diǎn)距離等于定長的點(diǎn)的集 合?！本徒o我們提供了作等線段確定點(diǎn)的位置的方法。例如:如圖二（1）如圖1, bp為abc的角平分線，pm丄4b于m , pn丄 于n, ab = 30, bc = 23,請(qǐng)補(bǔ)全圖形，并求aabp與a5pc的面積的比值；（2）如圖2,分別以abc的邊ab. ac為邊向外作等邊三角形4bd和等邊三 角形ace, cd與be相交于點(diǎn)0,判斷za0d與乙40e的數(shù)量關(guān)系，并證明；（3）在四邊形abcd中，己知bc二dc

12、 , habadf對(duì)角線ac平分上bad ,請(qǐng)直接寫出zb和zd的數(shù)量關(guān)系. 如圖二解決第（3）問的基礎(chǔ)是要作出符合題意的圖（如本題圖3）,這一問題曾引發(fā)了 教師的熱論。那么為什么部分教師、學(xué)生作不岀符合題意的圖呢？究其深層原因 對(duì)圓的定義理解不夠深入，未能將其轉(zhuǎn)化找等線段的方法。2、訓(xùn)練學(xué)生學(xué)會(huì)化歸所謂“化歸”就是將要解決的復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為另一個(gè)較易解決的問題或已經(jīng) 解決的問題，具體地說就是把“新知識(shí)”轉(zhuǎn)化為“舊知識(shí)”，把“未知”轉(zhuǎn)化為 “已知”，把“復(fù)雜”問題轉(zhuǎn)化為“簡單”問題。這是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基本方法，也 是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的重耍方法。例如：直角三角形通過剪切可以拼成一個(gè)與該 直角三角形面積

13、相等的矩形，方法如下：如圖三請(qǐng)你用上面圖示的方法，解答下列問題:(1)對(duì)任意三角形,設(shè)計(jì)一種方案,將它分成若干塊，再拼成一個(gè)與原三角形面積相等的矩形;(2)對(duì)任意四邊形,設(shè)計(jì)一種方案,將它分成若干塊，再拼成一個(gè)與原四邊形面積相等的矩形.(2)(1)很明顯解決這個(gè)問題的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生將四邊形轉(zhuǎn)化為三角形，化歸思想成為解 決這一問題的關(guān)鍵。3、訓(xùn)練學(xué)生學(xué)會(huì)去偽存真。在科學(xué)的實(shí)踐和探究中常常會(huì)出現(xiàn)干擾性因素，使得我們被表象蒙蔽，因此 一定要學(xué)會(huì)去偽存真。如圖四：例如：如圖1,在aabc中，zacb為銳角點(diǎn)d 為射線bc上一動(dòng)點(diǎn)，連接ad,以ad為一邊且在ad的右側(cè)作正方形adef. 解答下列問題：(

14、1)如果 ab=ac, zbac=90°.當(dāng)點(diǎn)d在線段bc上時(shí)(與點(diǎn)b不重合)，如圖2,線段cf、bd之間的位置關(guān)系為，數(shù)量關(guān)系為當(dāng)點(diǎn)d在線段bc的延長線上時(shí)，如圖3,中的結(jié)論是否仍然成立，為什么？如圖四:圖1b圖3e(2)如果ab二ac, zbach90。，點(diǎn)d在射線bc上運(yùn)動(dòng).在圖4中同樣作出正方形adef,你發(fā)現(xiàn)(1)問中的結(jié)論是否成立？不用說明理由；如果zbac=90° , abhac，點(diǎn)d在射線bc上運(yùn)動(dòng).在圖5中同樣作出正方形adef,你發(fā)現(xiàn)（1）問中的結(jié)論是否成立？不用說明理由；（3）要使（1）問中cf丄bc的結(jié)論成立，試探究：aabc應(yīng)滿足的一個(gè)條件，（點(diǎn)

15、c、f重合除外）？畫出相應(yīng)圖形（畫圖不寫作法），并說明理由； 通過對(duì)第二問的探究學(xué)生發(fā)現(xiàn)等腰不是條件、直角也不是條件。于是提出問題： 為什么第一問等腰直角三角形時(shí)成立呢？等腰直角三角形創(chuàng)造了什么條件？學(xué)生 經(jīng)過深入思考發(fā)現(xiàn)等腰直角三角形創(chuàng)造了 45°的角，發(fā)現(xiàn)木質(zhì)45°角是問題成立的 本質(zhì)條件。通過練習(xí)是讓學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)的一種科學(xué)方法。（三）課外延伸是拓展學(xué)生科學(xué)實(shí)踐和創(chuàng)新的途徑在數(shù)學(xué)教材中專門有一板塊叫做“數(shù)學(xué)活動(dòng)”。這一內(nèi)容常常被一些教師所 遺忘。其實(shí)這止是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)實(shí)踐的好途徑。例如：在相似一 章的教學(xué)后有“數(shù)學(xué)活動(dòng)”測量旗桿高度。這正是促使學(xué)生綜合

16、運(yùn)用相似的 有關(guān)知識(shí)，發(fā)展應(yīng)用意識(shí)，提升科學(xué)的解決問題的好時(shí)機(jī)。于是設(shè)計(jì)了這樣的課 外活動(dòng)：1、成立工作小組，確定分工，準(zhǔn)備相應(yīng)的工具；2、設(shè)計(jì)測量方案；3、確定測量時(shí)間、記錄測量數(shù)據(jù)；4、完成簡易報(bào)告（如表一）表一：（1）、課題成員及分工姓名分工主要工作貢獻(xiàn)（2）、測量方法的原理：（3）、測量數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果：（4）、減少誤差的方法：（5）、工作中的感受:5、全班交流。學(xué)生在交流的過程中總結(jié)了產(chǎn)生謀茅的原因：測量工具粗糙、運(yùn)用鏡了測量 時(shí)鏡間距測量謀茅大、用身高代替眼高等，促使學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的思考和歸因意識(shí) 的形成。有了這樣的科學(xué)實(shí)踐經(jīng)歷不僅促進(jìn)知識(shí)的掌握，也促使學(xué)生科學(xué)的研究 意識(shí)和研究方法的形成。在活動(dòng)中教師針對(duì)活動(dòng)及時(shí)的進(jìn)行點(diǎn)評(píng)：方案和報(bào)告有 雷同，語言表述不夠準(zhǔn)確，活動(dòng)中創(chuàng)新少，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步思考研究改進(jìn)。為了 “促進(jìn)學(xué)生的終身可持續(xù)發(fā)展”應(yīng)多進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，通過這樣的活動(dòng), 讓學(xué)生來學(xué)習(xí)知識(shí)，應(yīng)用知識(shí)。從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀念，科學(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)習(xí) 興趣，使學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真求實(shí)，崇尚真理，聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)習(xí)慣。五、取得的