利用数学教材中的科技素材提高学生科学素养

1、利用数学教材中的科技素材提高学生科学素养浙江省绍兴县陶堰镇中心学校 丁秋君 邮编 312036【 摘要 】 小学科技教育的开展离不开学科教学, 而数学学科则是开展科技教育的主要途径之 一。众所周知,数学的研究对象是现实世界的数量关系和空间形式。随着数学自身的进展, 其 “ 数量 ” 和 “ 空间 ” 都超出了原有的意义。数量从实数扩展到复数,空间也不再仅指 欧氏空间, 包括三维空间或多维空间。 但是随着数学的高度抽象, 它的应用却是越来越广泛, 数学表现出科学和技术的双重特性。【 关键词 】科学素养 科技素材 节能环保一、科学素养的价值李俊先生在谈科学素质一文中指出:“ 科学素养包括科学知识、

2、科学能力和科学态 度、情感和价值观。 ” 科学素养的最核心部分,就是一个人对待科学情感态度和价值观,科 学素养的培养不仅使学生获得知识和技能, 更重要的是使其获得科学思想、 科学精神和科学 方法的熏陶和培养。 科学素养正在成为日常生活必不可少的能力。 从小处说, 一个人如果缺 乏起码的科学技素养, 将难以分享现代人类思想的丰富成果, 也难以在现代社会中高质量地 生活。 从大处讲,国民科学素养的高低, 将在一定程度上影响我们选择发展道路的能力。 故1、良好的科学素养是认识世界,了解世界的基础。2、良好的科学素养有助于建立正确的人生观,世界观。3、良好的科学素养是推进美好社会前进的有利条件。二、小

3、学数学教学中对科学素养培养的现状1、教学中不重视或有意忽视数学仍是狭义的数学, 多数教师觉得只要学生会计算, 会解题就算达到了数学课的教学 目的。 因此, 在数学课堂教学中很少能够对数学知识进行拓展延伸, 缺少采用一定的观点和 意识来教育和影响学生, 将科技教育要求和知识更新传授、 能力的培养没有放在同一教学目 标上。对数学教材中渗透的科技素材不重视或有意忽视。2、只注重数学思维,不深入渗透科技教育新课程标准中制定了三维培养目标:知识与技能,过程与方法,情感、态度与价值 观, 就对科学素质的理解而言, 这三个维度的内容囊括了科学素养的基本内涵, 并且有所深 化。 而小学数学教学对培养学生的科学

4、素养起着举足轻重的作用, 但广大教师还严重地受着 应试教育的干扰, 在数学课堂中只注重学生数学思维的培养, 缺乏挖掘小学数学教材中对学生进行科技教育的有利因子,导致“高分低能” “学生素质平平”的现象极为广泛。3、 没有进行学科之间的有效联系没有加强数学和其它各科的联系。 尽管数学知识或方法在其它科目中有广泛的应用, 但 一般教材却很少涉及和其它各科的联系,数学和其它各科的关系某种程度上可谓泾渭分明, 我们可以用数学知识处理其它各科的问题或在其它各科中寻找数学模型。 数学知识具有极其 广泛的应用性, 而科学来源于生活, 也终将应用于生活, 若能将两者进行有效联系,让学生 懂得:我们现在所学的数

5、学知识可以应用到生活中去, 使我们的生活变得更好。 其实这就是 最最原始的科学素养。三、小学数学教材中值得探讨的科技素材a 节能环保素材随着社会的日益发展, 人们越来越注重节能减排, 低碳环保的生活。 数学教材中不仅有 这些思想的渗透, 而且编者还有意识地编排了大量的节能环保方面的内容, 与数学知识紧密 结合 , 让数学源于生活,应用于生活。如第二册教材第 60页,通过“植树节,大家来植树! ”这一主题图,让学生进行数学信 息收集,在巩固练习乘法计算同时,让学生体会植树造林是千秋万代的事情。又如第七册教材第 50页, “某市郊外的森林公园有 124公顷森林, 1公顷森林里一年可 滞尘约 32吨

6、, 一天可从地下吸出约 85吨水。 这个公园的森里一年大约可滞尘多少吨?一天 可从地下吸出多少吨水?” 当学生通过这个科学数据计算出结果时, 一定会感到惊讶, 也会 深切体会到植物对人类的具有无可替代的作用,从而进一步加深保护环境的欲望。再如第十册教材第 52页,是一个关于喝水问题的小知识。教师在教学这一内容时,先 让学生自己去实践调查,一个成人一天要喝多少 ml 水?再让学生拿着自己收集的数据和科 学家的数据进行比较,推算出,一个成年人一年大约要喝掉 511L 水。根据 2003年调查, 北京市居民人均月用水量约 3立方米,北京市约有人口 13819000人,居民年用水量约为 5亿立方米。

7、学生在掌握多位数的认读的数学知识和技能之外, 也了解到我国目前的水资源短 缺,大家要节约用水。b 天文地理素材天文地理方面的科学知识在数学教材中可谓是广泛涉及, 在第七册教材中第一单元:大 数的认识;在第十册教材中第五单元:分数的加减法,第六单元:统计,教材都列举了大量 的天文地理方面的图文信息,如天安门广场面积约 440000平方米,可容纳 1000000人。北 京故宫占地面积约 720000平方米,是世界上最大的宫殿。雄伟的万里长城全长约 6700000米, 是世界上最伟大的建筑之一, 地球赤道周长四千零七万五千七百, 九大行星分别到太阳 的平均距离等等,这些国土,人口, 运河, 光速等方

8、面的数据不仅是数学课上学生学习多位 数和分数的载体,更是对学生科学素养的一种熏陶,让学生丰富阅历, 能用科学的眼光,更 好地认识世界,了解我们生存的地球和宇宙。c 社会常识素材全日制义务教育数学课程标准 以及 九年义务教育全日制小学数学教学大纲 相继 特别强调指出 “ 使学生初步学会运用所学的数学知识和 科学方法 解决一些简单的实际问 题 ” 是小学数学教学目标之一。 “ 简单的实际问题 ” 从哪里来?从现有教材、 数学读物和 文献中去找,当然可以,但书本东西往往是历史的,缺乏现代社会气息的, “ 课本知识永 远滞后于现实生活 ” 。 内容开放性问题可以以现代社会生活为背景的实际数学问题为素材

9、, 从而使学生增强科技、国情、竞争和经济意识。例如某校六年级(1 班共有 42 人,假 日组织去某公园游览,售票窗口这样写着 “ 门票每人 5 元, 50 人以上 8 折优惠。 ” 怎 样买票合适、 经济?学生通过研讨解题, 可使他们亲身感受数学的价值并受到科学统筹安排 思想的熏陶及市场经济意识的教育。又如,在教材十一册利息这一内容时,先向大家出 示一张最近银行储蓄存款利率表, 让学生看了以后谈谈有些什么想法。 (同时补充说明 2000 年 7 月 1 日 银行开始征收 20% 利息税,存款实行实名制。 学生畅所欲言,各抒己见。 “ 活期存款利率最低 ” , “ 存款时间越长,利率越高 ” ,

10、 “ 一般情况下,不要存活期, 可以根据需要存三个月或半年,利息比活期高 ” 。 看 “ 火候 ” 已到,及时设问:今年春 节,你收到了多少压岁钱,请人设计 科学合理 的存款方案,回家让你妈妈帮你去存款。 d 科技生产素材“科学技术是第一生产力。 ”高科技的日新月异必将带来社会生产力的高度飞跃,科技 生产与数学却是息息相关,在教材中不乏有此方面内容。如第十册“统计”这一单元中,通 过众数与平均数的学习, 可让学生去思考,休闲类服装的 “均码” 是什么意思?让学生把数 学与科技生产相结合, 理解均码一般是根据人的平均身高, 胸围等数据确定的统一的商品型 号,与多数人的型号接近,它蕴涵着平均数和众

11、数的原理。又如第十二册第二单元:圆柱和 圆锥, 学习了体积和表面积的计算之后, 把这些数学知识应用与科技生产方面, 在加工机器 零件或建筑过程中合理设计和计算, 数学技能的掌握为科技生产服务, 科技生产过程中又有 学习数学知识的平台作用,可谓相辅相成。四、在数学教学中提高科技素养的几点策略1、多使用开放题数学中的开放题,往往离不开学生的探究实践,而教材中大量的科技素材的应用 都以学生探究为主,虽然在探究过程中无法预测将会出现什么结果,即使是过程,也 很难完全预设与控制。所以说数学中开放题的应用是一个不断生成的过程,这个过程 将随着教师、学生参与教学的程度与具体情况而展开。因此,数学教育从目标、

12、内容、 过程、结果到评价都应体现开放性,既要有一定的目标与要求,又不能拘泥于这些目 标与要求。在教学过程中应体现适当的机动性与灵活性,使教学过程跟随学生的学习 过程,紧贴学生的学习需求,让学生学有所得,学有成效。2、多注重实践操作重视学生的参与和实践, 重视活动过程的教学方法, 正是体现了数学教学中对科技教育 的有机渗透。因此,数学课、综合实践活动课、科技活动课上,更要通过教师 “ 搭台 ” 、 学生 “ 唱戏 ” 让他们从 “ 读 ” 科学变为 “ 做 ” 科学, 多参加实践活动, 自主探究, 通过 动脑、 动口、动手的操作, 亲自获取科学知识和经验,并且在活动中加深对知识和方法的感 悟,内

13、化为自己的知识体系。3、多鼓励发散求异思维发散和求异就是在思维过程中充分发挥人的想象力,从某一给定的信息中,向四面 八方想开去,通过知识观念的重新组合, 找出更多更新的可能的答案、 设想或解决方法。这 种思维无一定的方向性, 也无限定范围, 允许对引起思考的问题标新立异, 这是一种开放性 的思维方式,从已知领域中探索未知领域,从而达到创新的目的。 在教学过程中, 要使学生 逐步认识到, 数学是一种思想, 它的研究对象来源于客观世界或数学自身的抽象, 是一个不 断发展、丰富的思想体系和开放体系。4、多鼓励学生提问爱因斯坦说过:提出一个问题通常要比解决一个问题更为重要。 善于发现问题、 提出问 题、思考问题, 是一个人优良创造品质的具体表现。只有学生自己发现的问题,才是学生最 感兴趣的; 只有让学生研究自己的问题, 学生才会发挥出全部的主动性。因此,小学数学课 堂对科学教育的渗透应基于问题开展教学, 以问题作为课程的载体, 让学生在对问题的探究 中学习。 良好的课堂氛围能优化学生的心境,