馬立源

摘要：數(shù)理思維作為研究和解決問題的基礎(chǔ)思維，在未來的經(jīng)濟(jì)社會(huì)中將會(huì)扮演越來越重要的角色。而在現(xiàn)階段的中學(xué)教育中，科學(xué)教育同數(shù)學(xué)之間的聯(lián)系并沒有建立起來，學(xué)生缺乏在此方面的系統(tǒng)訓(xùn)練。我們的教學(xué)工作者也意識(shí)到，將數(shù)學(xué)思想帶入到科學(xué)教學(xué)中更有助于學(xué)生的理解和掌握。因此，本文通過的相關(guān)的案例分析和實(shí)踐結(jié)果，提出解決辦法。

關(guān)鍵詞：科學(xué)教學(xué) 數(shù)學(xué)思想 教學(xué)研究

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言：未來經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展將使得數(shù)學(xué)的應(yīng)用范圍越來越廣泛。而數(shù)學(xué)思想也將在未來的自然科學(xué)領(lǐng)域占到舉足輕重的地位。各國(guó)對(duì)于數(shù)學(xué)教育的重視早已成為常態(tài)，在現(xiàn)代教育體系中，數(shù)理思維被認(rèn)為是學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的一個(gè)體現(xiàn)。因此，在初中的科學(xué)教育中，有效滲透進(jìn)數(shù)學(xué)思想的方法途徑，原則邏輯，是如今我國(guó)教育改革工作者的一個(gè)重要課題。[1]

一、現(xiàn)階段數(shù)學(xué)思想方法滲透科學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀

1.學(xué)生現(xiàn)狀分析

當(dāng)前的數(shù)學(xué)思維主要應(yīng)用在解題做題領(lǐng)域，屬于中高考的必備技能。而脫離中高考以后，在與現(xiàn)實(shí)問題的對(duì)接上，往往連簡(jiǎn)單運(yùn)用的程度都無法做到。例如，制作溶液的配比和稀釋等。或例如金融基金計(jì)算，股票等方面的數(shù)學(xué)運(yùn)用等。造成這種現(xiàn)象的一個(gè)重要原因是因?yàn)槟壳暗膫鹘y(tǒng)教學(xué)過于依賴課堂學(xué)習(xí)而與現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際應(yīng)用缺乏聯(lián)系。因此，學(xué)生的數(shù)學(xué)思維一般只在解題時(shí)才出現(xiàn)。無法理解和體會(huì)數(shù)學(xué)思維的深層次含義，便無法感受到數(shù)學(xué)思維對(duì)于人理解推理能力，抽象概況能力的獨(dú)特提高。[2]

另一方面，由于學(xué)生學(xué)習(xí)普遍缺乏原動(dòng)力，在遇到較難的問題時(shí)不愿主動(dòng)思考，常常等待老師或同學(xué)講解，學(xué)習(xí)方面缺乏鉆研精神，自然很難深入學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，掌握數(shù)學(xué)思維，便更難談及將其應(yīng)用于科學(xué)學(xué)科的范圍之內(nèi)了。[2]因此只有少部分學(xué)生能夠做到利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決科學(xué)問題。

2.教師教學(xué)現(xiàn)狀分析

大部分的中學(xué)教師都分別將數(shù)學(xué)教學(xué)和科學(xué)教學(xué)孤立起來，很少對(duì)二者建立有效聯(lián)系。這與教師的教學(xué)觀念有著決定性關(guān)系，意味著教師在知識(shí)處理上不夠嚴(yán)謹(jǐn)，忽視思維邏輯的推導(dǎo)和養(yǎng)成。而我們教育所要強(qiáng)調(diào)的是理論聯(lián)系實(shí)際的能力，而這僅僅通過純粹的試題練習(xí)是無法達(dá)到的。還會(huì)致使學(xué)生看不到學(xué)習(xí)科學(xué)的具體應(yīng)用價(jià)值，久而久之便會(huì)失去學(xué)習(xí)的興趣。而學(xué)生一旦養(yǎng)成數(shù)學(xué)思維，并將數(shù)學(xué)思維滲透進(jìn)科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)當(dāng)中，便會(huì)大大提高其主動(dòng)性，體驗(yàn)到利用數(shù)學(xué)思維解決現(xiàn)實(shí)問題的樂趣，從而深刻認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)思維的價(jià)值和作用。[1]

而要展開滲透數(shù)學(xué)思想的科學(xué)教學(xué)，便要求教師在擁有較高的知識(shí)廣度，以及過硬的職業(yè)能力，挖掘出二者之間的有機(jī)聯(lián)系，并激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，為科學(xué)教學(xué)的課堂氛圍創(chuàng)造思維活躍的有利氣氛。

二、數(shù)學(xué)思想滲透科學(xué)教學(xué)的有效性原則

1.建立合理聯(lián)系，進(jìn)行高效滲透

數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)與養(yǎng)成，需要進(jìn)行長(zhǎng)期的抽象性與概況性的訓(xùn)練，才能逐漸掌握。而數(shù)學(xué)思想的滲透主要在教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)，并多以概念的理解形成，公式以及定律的演繹推導(dǎo)，包括解題方法的模式為其主要的表現(xiàn)形式?？茖W(xué)的教學(xué)只有在這些形式上方才可以與數(shù)學(xué)思維建立起有效聯(lián)系。而學(xué)生學(xué)習(xí)和理解的過程，基本遵循從個(gè)例到普遍，從具體的表現(xiàn)形式到抽象的概念總結(jié)。因此學(xué)生在數(shù)學(xué)思想的培養(yǎng)方面也會(huì)遵循這樣從初級(jí)到高級(jí)的螺旋式上升過程。

例如，在七年級(jí)學(xué)習(xí)到眼球模型及其相關(guān)知識(shí)時(shí)，會(huì)先對(duì)其實(shí)物模型進(jìn)行接觸了解，在便是關(guān)于觸磁感線，光線等抽象知識(shí)的學(xué)習(xí)理解。而在八年級(jí)的時(shí)候，會(huì)專門學(xué)習(xí)《模型，符號(hào)的建立與作用》，從而學(xué)生會(huì)對(duì)于七年級(jí)所學(xué)的科學(xué)知識(shí)達(dá)到更深刻，更高級(jí)的認(rèn)識(shí)和理解。再之后，便會(huì)學(xué)習(xí)《模型，符合的建立與作用》，包括物理學(xué)當(dāng)中，利用數(shù)學(xué)思維的方法來構(gòu)建浮力的三大模型，以及物理當(dāng)中的物態(tài)變化的規(guī)律總結(jié)，物質(zhì)互相轉(zhuǎn)化的八圈圖等等。合理有效的建立這些科學(xué)學(xué)科同數(shù)學(xué)思想之間的聯(lián)系，并不斷加強(qiáng)數(shù)學(xué)思想對(duì)于科學(xué)學(xué)科的高效滲透，長(zhǎng)久以來，學(xué)生利用數(shù)學(xué)思想方法學(xué)習(xí)科學(xué)學(xué)科的良好邏輯思維便能形成。[1]

2.建立數(shù)學(xué)建構(gòu)性思維，遵循漸進(jìn)定律

數(shù)學(xué)思維模式只有在建立起一定結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上，才能夠有效發(fā)揮其作用。對(duì)于一種學(xué)科思想來說，與之相聯(lián)系的學(xué)科知識(shí)也必須形成自己的體系。因此對(duì)于學(xué)生數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)和搭建上，應(yīng)該綜合其年齡，認(rèn)識(shí)水平，有計(jì)劃的逐步訓(xùn)練，以求得量變達(dá)到質(zhì)變。

例如在七年級(jí)學(xué)習(xí)《熔化與凝固》時(shí)，教學(xué)要求學(xué)生繪制曲線圖，教師就應(yīng)該滲透數(shù)學(xué)思維里數(shù)形結(jié)合的有關(guān)知識(shí)，從而在學(xué)習(xí)之后《速度》之時(shí)，輕松理解掌握“s-t”圖像與“v-t”圖像。達(dá)到一個(gè)由淺及深的過程，從而理解并掌握這一數(shù)學(xué)思維。

三、數(shù)學(xué)思想滲透科學(xué)教學(xué)的方法及策略

1.在教學(xué)中有意識(shí)的體現(xiàn)數(shù)學(xué)思維及方法

在科學(xué)學(xué)科的教學(xué)之前，教師應(yīng)當(dāng)挖掘課本中所存在的數(shù)學(xué)思維，并將其有意識(shí)的體現(xiàn)在教學(xué)目標(biāo)當(dāng)中。例如在學(xué)習(xí)電功公式，歐姆定律以及電功率，電阻發(fā)熱等計(jì)算公式，以及推導(dǎo)演繹的課程之時(shí)。應(yīng)當(dāng)結(jié)合符合思想以及模型函數(shù)思想的數(shù)學(xué)思維進(jìn)行訓(xùn)練。然而當(dāng)前的學(xué)生，雖然學(xué)習(xí)代數(shù)知識(shí)，但是所表現(xiàn)出來的“代數(shù)意識(shí)”還是有些差。表現(xiàn)在對(duì)于沒有具體數(shù)字，以字母和公式進(jìn)行推導(dǎo)的能力不強(qiáng)。因此在這一部分中，應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)“應(yīng)用不同公式及變形，進(jìn)行有關(guān)計(jì)算”的數(shù)學(xué)思想方法。[2]

2.知識(shí)講授的過程中與數(shù)學(xué)思維相結(jié)合

通過讓學(xué)生體會(huì)知識(shí)發(fā)生的過程，看研究問題和分析解決問題的實(shí)例才能提高學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的興趣和主動(dòng)性。例如《密度》的相關(guān)學(xué)習(xí)中，通過收集數(shù)據(jù)，繪制圖表進(jìn)行分析，從而得出結(jié)論，理解比值的含義，便可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)到知識(shí)的同時(shí)，也學(xué)會(huì)了分析問題，解決問題的方法。

3.在解決問題中深化數(shù)學(xué)思維

數(shù)學(xué)思維在處理復(fù)雜問題上仍然具備優(yōu)勢(shì)，通過對(duì)于常見題目的總結(jié)和歸類，構(gòu)建起知識(shí)模型。例如在學(xué)習(xí)和解決《浮力》問題時(shí)，將其進(jìn)行分類總結(jié)，從而降低難度，更便于學(xué)生掌握。從而逐漸在面對(duì)解決陌生問題時(shí)培養(yǎng)起自己的數(shù)學(xué)思維，讓復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化。

四、總結(jié)

由于數(shù)學(xué)思想的表現(xiàn)形式有限，本文只是挑出部分例子進(jìn)行說明。初中的科學(xué)教育同數(shù)學(xué)教育是相互影響，相互制約的關(guān)系。關(guān)于教師而言，需要其不斷充實(shí)自己的專業(yè)素養(yǎng)，緊密結(jié)合兩者之間的聯(lián)系。而對(duì)于學(xué)生而言，需要更多的將課堂中學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活之中。在如今課改的大背景之下，數(shù)學(xué)思想方法對(duì)于科學(xué)教學(xué)的滲透還有很長(zhǎng)的路要走。

參考文獻(xiàn)

1.井華.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法的滲透[J].課程教育研究，2019，0（51）：161-162.

2.劉國(guó)華.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的思維活動(dòng)分析與數(shù)學(xué)思想的培養(yǎng)[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究，2012（8）：19-19.