數(shù)學(xué)教學(xué)對(duì)學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)

李忠霞

〔摘? ? 要〕? ? 科學(xué)精神是人類在探索世界、認(rèn)識(shí)世界過(guò)程中形成的一種世界觀，對(duì)科學(xué)的發(fā)展起著重要的指導(dǎo)作用。小學(xué)作為培養(yǎng)祖國(guó)未來(lái)接班人的搖籃，不能缺失基于科學(xué)精神培養(yǎng)的育人觀念。數(shù)學(xué)是一種邏輯性和抽象性都較強(qiáng)的學(xué)科，更需要教師在日常的教學(xué)活動(dòng)中適度地融入科學(xué)精神，以培養(yǎng)學(xué)生的批判精神、探索精神、實(shí)證精神以及嚴(yán)格精準(zhǔn)的分析精神。

〔關(guān)鍵詞〕? ? 小學(xué)；數(shù)學(xué)教學(xué)；科學(xué)精神

〔中圖分類號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? （2023）? 09-0142-03

科學(xué)是人類了解世界、認(rèn)識(shí)世界的重要工具，是推動(dòng)人類文明發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，?duì)經(jīng)濟(jì)、政治、文化的發(fā)展起著重要的促進(jìn)作用，而科學(xué)精神是科學(xué)研究能夠順利開展的支點(diǎn)，是科學(xué)活動(dòng)的精神支柱。小學(xué)作為培養(yǎng)祖國(guó)未來(lái)接班人的搖籃，有責(zé)任和義務(wù)肩負(fù)起這樣的重任，因此，必須注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。數(shù)學(xué)作為一種技術(shù)性學(xué)科，對(duì)邏輯思維能力的要求較高，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)有利于人們建立思維模式，提高人們對(duì)數(shù)字的敏感程度。而作為小學(xué)數(shù)學(xué)教師，則需在學(xué)生尚未形成固定的邏輯思維時(shí)，通過(guò)將科學(xué)精神滲透于教學(xué)中的方式幫助學(xué)生形成良好的數(shù)學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)周圍事物的求知欲望和探索精神，提高學(xué)生了解科學(xué)事物的興趣，幫助學(xué)生日后深入學(xué)習(xí)科學(xué)夯實(shí)基礎(chǔ)。

一、通過(guò)引導(dǎo)提問(wèn)培養(yǎng)批判精神

科學(xué)雖然是通過(guò)大量精密且長(zhǎng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)得出來(lái)的結(jié)果，但并不代表科學(xué)是一成不變的或者是絕對(duì)正確的。隨著時(shí)代的發(fā)展，過(guò)去的科學(xué)可能不再適用于現(xiàn)在的社會(huì)情況，加上科學(xué)結(jié)論都是由人研究得出的，客觀上人無(wú)法做到絕對(duì)的準(zhǔn)確、全面，何況科學(xué)儀器也做不到絕對(duì)先進(jìn)完美，因此，對(duì)科學(xué)也是需要存有批判精神的。批判精神的存在是對(duì)已有的科學(xué)結(jié)論保持敢于大膽懷疑的態(tài)度，在這種懷疑的驅(qū)使下，人們會(huì)不斷地去追問(wèn)，在這樣的追問(wèn)中完善科學(xué)甚至突破到更高層次的科學(xué)。小學(xué)生對(duì)周圍的事物有一種天生的好奇感，總是會(huì)對(duì)見到的東西提出問(wèn)題，因此在小學(xué)階段培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑權(quán)威的批判精神十分關(guān)鍵。而作為小學(xué)數(shù)學(xué)教師，則應(yīng)學(xué)會(huì)在課堂教學(xué)過(guò)程中利用學(xué)生好奇與好問(wèn)的特點(diǎn)，培養(yǎng)其批判精神。

例如在教學(xué)人教版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級(jí)下冊(cè)第五單元的《三角形的內(nèi)角和》這一課時(shí)，教師先在黑板上畫出學(xué)生常見的三個(gè)三角形，分別是一個(gè)角為60°的直角三角形、等腰直角三角形和等邊三角形，通過(guò)量角器的測(cè)量分別將三個(gè)三角形的內(nèi)角相加，均得出結(jié)果為180°。教師然后追問(wèn)：“除了黑板上的三角形以外，是不是隨意畫一個(gè)三角形它的內(nèi)角和都是180°呢？”待學(xué)生實(shí)際操作得到驗(yàn)證后，再提出第二次追問(wèn)：“用兩個(gè)三角形拼成的一個(gè)三角形，它的內(nèi)角和是180°還是360°呢？”等學(xué)生再次操作依然得出是180°的結(jié)論時(shí)，教師便告知學(xué)生課本上的知識(shí)是“三角形的內(nèi)角和是180°”，和學(xué)生做實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果是一樣的。而這時(shí)，教師可以先承認(rèn)學(xué)生得出了和書本上一樣的答案，再改口稱三角形的內(nèi)角和并不一定就是180°，這種與課本知識(shí)以及實(shí)踐結(jié)果相互矛盾的言論勢(shì)必會(huì)引起學(xué)生的疑惑。于是教師就需通過(guò)實(shí)物演示或者PPT演示的方式將存在于凹面和凸面的三角形呈現(xiàn)出來(lái)，通過(guò)展開立體曲面上三角形的三個(gè)角來(lái)測(cè)量它們的度數(shù)，最終發(fā)現(xiàn)處于凹面上的三角形內(nèi)角和小于180°，處于凸面上的三角形內(nèi)角和大于180°。這樣的結(jié)果是與學(xué)生學(xué)到的知識(shí)相矛盾的。

在本堂課中，教師通過(guò)不同面上三角形的內(nèi)角和的對(duì)比，發(fā)起追問(wèn)，多方面地探究三角形的內(nèi)角和，最終告訴學(xué)生書本上的知識(shí)并不一定完全正確，要對(duì)知識(shí)保持合理質(zhì)疑的態(tài)度，不能絕對(duì)相信已有的知識(shí)，自己覺得有疑問(wèn)的，可以大膽質(zhì)疑，小心求證。同時(shí)，這還幫助學(xué)生學(xué)到了課外的數(shù)學(xué)知識(shí)，初步幫助學(xué)生形成了敢于批判的科學(xué)精神。

二、通過(guò)趣味問(wèn)題培養(yǎng)探索精神

科學(xué)是人類探索自然獲得的全部知識(shí)成果，可以說(shuō)科學(xué)就是在人類探索世界的過(guò)程中誕生和發(fā)展的，所以探索精神是科學(xué)精神中必不可少的重要組成部分。由于小學(xué)生對(duì)未知事物天生充滿好奇，小學(xué)數(shù)學(xué)教師就可以利用這樣的好奇激活學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的興趣，通過(guò)趣味問(wèn)題的設(shè)置，在寓教于樂(lè)中幫助學(xué)生培養(yǎng)探索精神。

例如在講解加減法知識(shí)時(shí)，教師可以創(chuàng)設(shè)這樣一個(gè)場(chǎng)景：“一個(gè)小賣部的老板在賣可樂(lè)，兩塊錢可以買一瓶，兩個(gè)可樂(lè)瓶蓋可以換一瓶新的可樂(lè)。小明身上只有四塊錢，他卻說(shuō)自己喝了四瓶可樂(lè)。同學(xué)們，你們?cè)趺凑J(rèn)為？”問(wèn)題剛說(shuō)完立馬就有學(xué)生站起來(lái)說(shuō)：“小明肯定是在騙人，因?yàn)樗膲K錢只能買兩瓶可樂(lè)，要八塊錢才能買四瓶可樂(lè)?！边@時(shí)有學(xué)生反駁道：“你說(shuō)得不對(duì)。四塊錢雖然只能買兩瓶可樂(lè)，但是喝完兩瓶可樂(lè)就有兩個(gè)可樂(lè)瓶蓋，小明用這兩個(gè)瓶蓋就能再換一瓶，所以小明是喝了三瓶可樂(lè)才對(duì)。”這個(gè)說(shuō)法得到了絕大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)可，也沒同學(xué)能夠再提出其他合理的觀點(diǎn)。這時(shí)教師就可以點(diǎn)撥學(xué)生：“小明的的確確就是喝到了四瓶可樂(lè)，沒有錯(cuò)。同學(xué)們?cè)僮屑?xì)思考一下小明是如何喝到四瓶可樂(lè)的，實(shí)在想不出的話可以拿出紙筆來(lái)計(jì)算一下?！边@樣一點(diǎn)撥就會(huì)引起學(xué)生集體思考，很多人都會(huì)拿出紙筆開始各種計(jì)算，在他們所能理解的范圍內(nèi)盡力探索小明喝到四瓶可樂(lè)的計(jì)算方法。再通過(guò)大量探索、計(jì)算后，有學(xué)生提出這樣的觀點(diǎn)：“小明在喝完四塊錢買的兩瓶可樂(lè)之后，用兩個(gè)瓶蓋換了一瓶可樂(lè)，喝完過(guò)后就剩一個(gè)瓶蓋，再向小賣部老板借一個(gè)瓶蓋就有兩個(gè)瓶蓋了。這時(shí)再用這兩個(gè)瓶蓋換一瓶可樂(lè)總共就是四瓶可樂(lè)，喝完最后一瓶可樂(lè)就把可樂(lè)瓶蓋拿去還給先前借瓶蓋的小賣部老板。”這樣的觀點(diǎn)受到了同學(xué)的支持和教師的肯定。在這個(gè)過(guò)程中，教師先通過(guò)設(shè)置趣味問(wèn)題引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，再通過(guò)提問(wèn)的方式給學(xué)生設(shè)置難題，讓學(xué)生根據(jù)已有的結(jié)果自己推導(dǎo)解題過(guò)程，從而幫助學(xué)生初步培養(yǎng)樂(lè)于探索的科學(xué)精神。

三、通過(guò)實(shí)驗(yàn)求證培養(yǎng)實(shí)證精神

科學(xué)學(xué)習(xí)不能只是滿足于得出和知道結(jié)果，還必須進(jìn)一步驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確性，“科學(xué)求證，就是在不斷證實(shí)的過(guò)程中去探索隱藏在現(xiàn)象背后的本質(zhì)和規(guī)律。”實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，它引導(dǎo)著科學(xué)往正確的方向前進(jìn)。同理，在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，小學(xué)生由于天真單純的特點(diǎn)，往往對(duì)答案或結(jié)果都會(huì)不假思索地認(rèn)為是正確的。因此，教師不能只是拘泥于知識(shí)的機(jī)械性傳授和講解，還需告訴學(xué)生通過(guò)實(shí)證的方式得出結(jié)果的過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用實(shí)證的方法驗(yàn)證答案或結(jié)果是否準(zhǔn)確。

例如在教授人教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級(jí)上冊(cè)第四單元的《可能性》時(shí)，教師可以根據(jù)課本第四十九頁(yè)“生活中的數(shù)學(xué)”這一部分中的“在足球比賽中通過(guò)拋硬幣的方式?jīng)Q定哪一方開球”的情境創(chuàng)設(shè)，提問(wèn)學(xué)生這樣的方式是否公平。絕大部分學(xué)生都認(rèn)為是公平的，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為拋硬幣正反面朝上的概率都是二分之一，從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)肯定是公平的。這時(shí)教師就不能只局限于學(xué)生對(duì)結(jié)果的知曉，還需引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式積極求證結(jié)論的準(zhǔn)確性。教師可以讓學(xué)生自己拋硬幣，每個(gè)人各拋10次，各自記錄自己所拋硬幣正反面朝上的概率，并把每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)后的結(jié)果匯入電腦中，利用軟件生成折線圖，再用PPT將折線圖展示出來(lái)。這時(shí)學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)，他們測(cè)出的數(shù)據(jù)在折線圖上距離二分之一較遠(yuǎn)，這就與其之前的結(jié)論嚴(yán)重不相符，從而引起學(xué)生的猜測(cè)和自我懷疑。這時(shí)教師就需要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考：為什么實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)的結(jié)果差距如此之大？小學(xué)生不容易想到因?yàn)閷?shí)驗(yàn)次數(shù)過(guò)少偶然性較強(qiáng)，所以導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)測(cè)的相差甚遠(yuǎn)。等他們思考一段時(shí)間后教師就要明確告知學(xué)生，是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的次數(shù)過(guò)少偶然性太強(qiáng)所以才造成現(xiàn)在的現(xiàn)象，只要將實(shí)驗(yàn)次數(shù)大幅度增加就能縮小實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差距。為了證明這樣的說(shuō)法，教師可以將全班的數(shù)據(jù)匯總，再拿來(lái)和每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)全班人總和的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比單人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更接近二分之一。接下來(lái)教師展示歷史上五位數(shù)學(xué)家總共拋硬幣多達(dá)十二萬(wàn)次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)由于實(shí)驗(yàn)次數(shù)的增多，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)無(wú)限趨近于二分之一。

在這個(gè)過(guò)程中，教師讓學(xué)生親身參與了實(shí)驗(yàn)求證的過(guò)程，明白了學(xué)習(xí)不能只局限于知道結(jié)果，科學(xué)是建立在無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)與求證之上的，從而幫助學(xué)生培養(yǎng)了敢于實(shí)證的科學(xué)精神。

四、通過(guò)數(shù)學(xué)故事培養(yǎng)嚴(yán)格精確的分析精神

科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⒉蝗莩鲥e(cuò)的，愛迪生曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“我平生從來(lái)沒有做出過(guò)一次偶然的發(fā)明。我的一切發(fā)明都是經(jīng)過(guò)深思熟慮和嚴(yán)格試驗(yàn)的結(jié)果?！彼跃涂茖W(xué)而言，我們對(duì)數(shù)據(jù)和結(jié)果要保持嚴(yán)格精確的態(tài)度。但小學(xué)生受年齡的影響，對(duì)很多事情都比較粗心大意，難以細(xì)致地思考問(wèn)題，教師就可以通過(guò)講數(shù)學(xué)故事的方式糾正小學(xué)生做事不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜秉c(diǎn)。這樣做的好處一是由于故事具有趣味性，能天然地吸引小學(xué)生的注意力，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；二是通過(guò)故事可以將教師所想表達(dá)的事物用隱喻的方式傳遞給小學(xué)生，讓其自然而然地接受教師的觀點(diǎn)，不會(huì)引發(fā)厭煩心理。

比如面對(duì)學(xué)生粗心大意、隨意對(duì)待數(shù)學(xué)作業(yè)或考試結(jié)果導(dǎo)致錯(cuò)誤較多的情況，教師可以利用PPT通過(guò)圖畫的方式給學(xué)生呈現(xiàn)這樣的數(shù)學(xué)故事：1967年俄羅斯宇航員科馬洛夫駕駛宇宙飛船繞地球飛行一晝夜后返航，當(dāng)飛船到達(dá)大氣層后，科馬洛夫準(zhǔn)備打開降落傘，結(jié)果發(fā)現(xiàn)降落傘無(wú)論如何都無(wú)法打開。由于缺少降落傘的緩沖，飛船在十幾分鐘后墜地爆炸，科馬洛夫也當(dāng)場(chǎng)身亡。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)查，結(jié)果卻令所有人都意想不到，造成事故的原因居然只是工作人員在飛船起飛前檢查飛船時(shí)忽略了一個(gè)小數(shù)點(diǎn)。通過(guò)這樣的故事讓學(xué)生明白，對(duì)于科學(xué)而言，任何數(shù)據(jù)都得無(wú)比精準(zhǔn)無(wú)誤，必須嚴(yán)格把控，否則就可能導(dǎo)致可怕的事故發(fā)生。這幫助學(xué)生培養(yǎng)了嚴(yán)格精確的分析精神，也告訴他們，對(duì)于數(shù)學(xué)也需保持嚴(yán)格精確的態(tài)度，只有在小事上用心，日后才能在人生大事上不犯錯(cuò)。

科學(xué)精神的培養(yǎng)并非一朝一夕的事情，而需要一個(gè)長(zhǎng)期浸潤(rùn)、循序漸進(jìn)的過(guò)程，需要不斷地批判、探索、求證和分析才能獲得顯著成果。小學(xué)數(shù)學(xué)教師要將科學(xué)精神的培養(yǎng)滲透到具體的教學(xué)過(guò)程中，潛移默化地幫助學(xué)生培養(yǎng)正確的科學(xué)精神，這不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，還能為學(xué)生日后深入學(xué)習(xí)各種學(xué)科知識(shí)提供良好的思維條件。

參考文獻(xiàn)

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