97AcademicForum/學術峰會科學思維屬于《普通中學數學課程標準(2017年版)》中數學核心素質其中之一,是核心素質中十分重要的構成部份,它對培養中學生的剖析、建模、推理、實驗、創新能力起著至關重要的作用。從公元前400多年至今,許多數學規律都是科學家們用科學的思維方式探究下來的阿基米德原理推導公式過程,這種思維過程包括:直覺、經驗、歸納、理性、邏輯、公理詮釋、觀測、實驗、總結等。愛因斯坦說過:“什么是教育?教育是中學生遺忘了中學灌輸的知識后所剩下的東西。”而這種“東西”,就是為了讓中學生能運用科學思維解決實際問題,把握解決生活中遇見實際問題的方式。為此,在小學數學教學過程中,應貫徹中學生科學思維能力的培養。科學思維的基本要素包括:提出問題、模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等,而學校化學實驗教學的步驟包括:提出問題、猜想和假定、設計實驗、進行實驗、分析論證、得出推論、進行評估。為此,科學思維隱含在學校化學實驗教學過程中,學校化學實驗教學有助于培養中學生的科學思維。下邊以“探究阿基米德原理”為例來說明怎樣來通過化學實驗教學來培養中學生的科學思維。1?教學背景以人教版八年級數學上冊第十章第二節“阿基米德原理”為參考。
中學生在本節課之前,早已了解了壓強有關概念,曉得了影響壓強大小的有關誘因,會用“稱質量法”測量壓強的大小。這節教學內容龐雜,教學風波諸多,對中學生的思維能力要求較高,所以按照阿基米德原理發覺過程為思維主線,借助科學思維將教學過程重新整理,教學難點和重點在于:運用科學思維引導中學生設計“探究F浮與G排的關系”實驗。2?教學目標(1)了解阿基米德的故事,能依照班主任演示的小實驗得出V浸與V排相等,并能用V浸與V排相等解決皇冠摻假問題。能通過實驗探究得出F浮與G排的關系,能運用物理推理得出。(2)按照阿基米德的故事問題構建數學模型,培養中學生的模型建構能力。通過引導中學生進行“F浮與G排的關系”的實驗來培養中學生的實踐能力、合作能力、表達能力、創新能力等。通過解決皇冠摻假的實際問題來培養中學生的運用數學規律進行科學論證的能力。(3)通過了解阿基米德故事來體驗科學探究化學規律過程的艱難,通過解決與壓強有關的問題來體驗化學與生活的聯系。3?教學過程3.1教學風波1:探究V浸與V排的關系:(1)借助阿基米德的故事創設情景。
班主任通過題目:阿基米德原理,來從阿基米德洗腳的故事說起,并播放阿基米德洗腳故事視頻。(2)引導中學生剖析情景,提出問題并推測。班主任以故事中的條件為線索,引導中學生層層推理得出V浸與V排有一定關系,圖1是班主任如何引導中學生科學推理的思路(班主任PPT展示如圖1)。按照以上思路,師生得出推論:V浸與V排存在一定關系。摘要:以“阿基米德原理”發現的過程為思維主線,借助科學思維將教學過程整合上去,其核心在于設計一系列問題來引導中學生構建科學思維阿基米德原理推導公式過程,重視教學層次的界定,重點在于如何運用科學思維來引導中學生設計實驗。關鍵詞:科學思維;問題設計;阿基米德原理黃?璐,李衛東以“探究阿基米德原理”為例談培養中學生的科學思維(漢中學院?化學與電子信息大學,西安?漢中?)