三明一中数学组姜明姬老师教与学变革研究心得
——教师要在日常教学中落实数学学科核心素质的培植
化学学科的核心素质是中学生在接受数学教育过程中逐渐产生的适应个人终生发展和社会发展须要的必备品格和关键能力,是中学生通过数学学习内化的带有化学学科特性的品质,是中学生科学素质的关键成份。在中学阶段的化学教学除了要重视科学知识的传授和技能的训练,更要重视对中学生学习兴趣、探究能力、创新意识以及科学心态、科学精神等方面的培养,进而落实数学核心素质的培植。
核心素质的产生不是一蹴而就的,须要在整个教育阶段中渐渐产生。为了更好地落实中学中学生的数学核心素质的培植,笔者觉得在日常教学中班主任要努力做好以下几点:
一、在小学数学日常课堂教学中要重视知识的建构过程
基于我国对“核心素质”的划分,今后中学的教育就必须从“知识传递”转向“知识建构”,这标志着我国基础教育的课程发展步入一个新的阶段。
中学数学教学侧重让中学生感悟化学学科的思想方式、体验探究的过程、感受化学学的美妙、增强实践意识、养成良好习惯、培养创新能力等。这种培养目标的实现,都依赖于教学的过程。只有在数学概念的建构过程、物理规律的探求过程中,能够让中学生深切体会数学的思想方式,能够有效培养中学生的数学核心素质。中学数学教材中设置了许多体验性活动,例如“迷你实验室”的探究性小实验,其目的就是让中学生通过这种活动,去亲身体验和体会,在活动过程中提升能力,提高实践意识,进而培植中学生的核心素质,所以班主任要努力创造条件让中学生在课堂上做这种小实验。例如《物理1》中“力的分解的”这一节的“感受力的作用疗效”的小实验,班主任若能在上课前打算好器材,在讲按照力的实际作用疗效进行力的分解前让中学生在课堂上做这个小实验,让中学生亲自体会分力,即重物竖直向上的分力形成了手指被往外拉和手掌被往内压的疗效,进而让中学生按照自己的体会确定两个分力的方向,再画平行四边形确定两分力的大小,完成对力的分解。从布鲁姆的弟子安德森修订的“新版教育目标分类”来看,教育目标金字塔的塔基是由“记忆、理解、应用”三个“低阶认知能力”所打造的,塔顶才是由“分析、评价、创造”三个“高阶认知能力”组成。只有在中学数学课堂上,着力重视创设问题情景,着力在知识的建构过程下功夫,真正让中学生在课堂中获得亲身的体验,能够有效推动中学生获得高阶认知能力。
二、在小学数学日常教学中要重视培植中学生的科学思维能力
科学思维是从数学学视角对客观事物的本质属性、内在规律及互相关系的认识方法,是基于经验事实建构理想模型的具象概括过程;是剖析综合、推理论证等科学思维方式的内化;是基于事实证据和科学推理对不同观点和推论提出指责、批判,因而提出创造性看法的能力与品质。“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。
在教学中创设真实而有价值的问题情景,设计好探究性学习的问题,可以有效地促使中学生的科学思维。
首先班主任在上课时,要恰到用处地借助中学生熟悉的生产、生活情景,以及所关心的热点科技话题等提出问题,创设问题情景,引导中学生进行探究,进而使中学生认识到化学学的现实意义,使中学生倍感学有所得,学有所用,触发中学生的情感和求知欲,更能提高中学生探究问题的兴趣。比如,在探究圆周运动的方向时,班主任可以用工人在高速转动的圆盘磨片上磨金属元件时,飞出的火星的运动方向和下雪天转动阳伞时,飞出的雨滴的运动方向来创设问题情景;又如在探究斥力和反斥力的方向关系时,可以借助划桨和灰熊发射升空来创设问题情景等等。
其次班主任要在课堂内要尽可能多的通过直观的实验来创设问题情景,由于化学是一门以实验为基础的科学,各类化学实验以其直观性、形象性为中学生提供了丰富的感性材料,使其饱含着趣味性、思维性、挑战性、探索性和创造性,能有效迸发中学生的好奇心和求知欲。诸如在探究滑动磨擦力的大小的相关诱因、探究力的平行四边形定则、探究自由落体运动规律等等问题都可以通过实验来创设问题情景,因而充分发挥中学生的主体性。班主任可以引导中学生通过对实验的观察、研究和剖析去思索问题、探索问题,以阐明数学现象的本质、探究化学现象的内在规律。
另外,对于一些具象、不可见、难理解的概念、原理,比如在对多普勒效应动因的探究
过程中,因为声波不可见,其空间想像又太具象,班主任要尽可能地借助信息技术和多媒体创设探究式问题情景,因而把具象问题具体化,高深的道理形象化,沉闷的知识趣味化,以迸发中学生发觉问题的欲望和探究问题的热情。又如班主任可通过多媒体手段,彰显实际情境:输送带送物、刹车滑行、跳水运动、小孩滑滑梯、荡千秋、亮度可调的吊灯、光导纤维传送光讯号、原子弹爆燃等,将这种真实的实际情境设计成对应的数学探究性问题,如:磨擦力问题、匀减速问题、竖直上抛问题、斜面动力学问题、单摆问题、电路调压问题、全反射问题、核裂变问题等,穿插在平常的课堂教学中,强化理论与实际之间的联系,逐渐培养中学生运用所学知识解决实际问题的应用能力。
问题情景的功能是激趣、设疑。通常以简单的实验情景、生活现象或自然现象情景以及化学学历史或解题矛盾来设置。设置情景容易,引起深入思索则要更难,应深入挖掘情景的教育内涵,明晰情景的指向:(1)在教学中,通过知识建构的过程来推动中学生的科学思维。(2)通过师生、生生互动相处过程来推动中学生的科学思维。(3)通过师生心灵交流过程来推动中学生的科学思维。(4)教学过程也是个人认识的自然发展过程,通过这一过程,中学生表现出独到的思想,是中学生个体发展的客观要求过程,借此来推动中学生的科学思维。在教学过程中,可以通过创设问题情景、培养探究意识、重视案例剖析、预设与生成并重等策略,来推动中学生的科学思维。
三、在小学数学日常教学中要重视科学探究,培养中学生的探究意识和能力
“科学探究”主要包括问题、证据、解释、交流等要素,是提出化学问题,产生猜测和假定,获取和处理信息,基于证据得出推论并作出解释,以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。
比如对“安培力的方向”的教学中,班主任倘若直接给出安培力的方向判定用右手定则,教给中学生用右手定则判定安培力的方向的方式,之后反复训练,可以达到中学生熟练应用的目的,并且对培养中学生的科学探究能力却没有任何害处。为此物理学科素养四大要素,班主任可以将该内容的教学设计成探究性实验,即“科学探究安培力的方向”,设计如下:
1.中学生进行猜测与假定:引导中学生在上述实验的基础上提出猜测,安培力方向可能与磁场方向和电压方向等诱因有关。
2.中学生设计实验方案并亲自动手做实验探究:控制变量法
①交换电缆线的正正极改变导线中电流的方向,其他条件不变,观察导线的摆动方向。
②交换吸铁石的两个磁体的位置改变磁场的方向,其他条件不变,观察导线的摆动方向。
中学生观察现象:导线的摆动方向随上述条件改变而改变。
中学生交流讨论:通浊度线在磁场中遭到的斥力的方向跟什么诱因有关系?是哪些样的关系?
3.班主任引导中学生剖析并得出推论:通浊度线在磁场中遭到的斥力的方向跟导线中的电压方向、磁场方向都有关系。最后,人们通过反复的实验和大量的研究,总结出通浊度线在磁场中所受斥力的方向跟磁场方向、电流方向之间存在着一个规律——左手定则。
4.班主任指导中学生用右手定则判定安培力的方式,并请中学生伸开右手进行直接地练习。
这些突出科学探究的学习方法,重视创设学习科学的情景,让中学生在班主任的指导与帮助下自己动手、动脑,主动进行科学探究,使她们得以在科学探究的实践中,体会、领悟和理解的学习过程中实现一些重要科学素质的培养目标,而不只是被动地接受一些科学的推论。这是由于科学探究的学习过程能有效保持中学生对自然的好奇心,迸发她们的学习兴趣与求知欲,使她们体验探究过程的喜悦与辛酸,培养科学精神;能促使中学生主动建立具有个体意义的科学知识与技能,习得科学探究思维的形式、方法和能力;科学探究的学习过程还有利于中学生更多地接触生活和社会,因而领悟科学、技术与社会的互动关系。教学中充分运用各类教学方法与策略物理学科素养四大要素,让中学生将探究方法的学习与其他方法的学习结合上去,以获得最佳的学习疗效。
四、在小学数学日常教学中要重视培养中学生的科学心态与责任
“科学心态与责任”主要包括科学本质、科学心态、科学伦理、STSE等要素,以及在认识科学本质,理解科学·技术·社会·环境(STSE)的关系基础上逐步产生的对科学和技术应有的正确心态以及责任感。在小学数学日常实验教学中要重视培养中学生习惯和性格,推动中学生的身心健康。
在数学分组实验教学中,中学生良好实验习惯的养成十分重要。习惯养成了,自然都会变为信念,因而培植中学生的科学心态。比如,在实验中让中学生养成独立操作、记录数据,拾掇实验器材,整理椅子等物品,进而有效推动中学生产生独立生活的习惯,学会自己的事情自己做,将来走上社会后就会有自力更生的信念,因而培植中学生的社会责任。也要让中学生独立处理数据、得出实验推论、分析实验偏差等,进而让中学生正确认识科学的本质。
在数学课堂教学的小组讨论、合作探究等学习环节上要重视培养中学生阳光的性格,积极、乐观的态度,因而培养中学生的科学心态与责任。诸如在力的合成的分组实验中,一个人无法独立完成实验,必需二人合作能够完成。一位朋友负责用两只手互成角度地拉两测力计,另一位朋友负责记录结点的位置以及两测力计的拉力的大小和方向。两位朋友要达到这样默契的配合,须要在实验前有良好的沟通交流,讨论好细节和实验过程的团结协作。为此,在小组合作学习中,要非常关注中学生社会情绪的培养,学会尊重他人、与人沟通交流,学会与别人友好交往,容纳他人,采纳别人的不同意见,正确处理与别人的关系,提升自我管理能力,这种都是每一个生活在社会中的人所必需的“礼仪文化”。只有通过中学营造这样的校园文化的常年薰陶下,能够推动中学生以阳光的态度阳光走上社会,真正达到培植核心素质的目的。
中学生通过小学数学的学习,除了要获得必备的数学知识和技能,还要感悟数学的思想与技巧,更要产生终生发展所必备的能力,为中学生打下迈向社会的基础。
化学学科素质的培植是一个潜移默化的过程,其关键是要使中学生有正确的学习心态,良好的学习习惯,塌实的学习作风。总的来说,要落实对中学生核心素质的培植,班主任在日常化学教学中就要引导中学生运用数学思维的形式技巧去处理各类实际问题,让中学生学会终生学习,成为全面发展的人。
文字:姜明姬