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例谈小学生科学精神的体现从数学史进课堂的角度
一、科学精神
随着教育观念的转变,我国不只要求从事科学研究工作的精英人才要具备科学精神,而是从义务教育阶段开始从学科中向学生渗透和培养相关的思维方式和行为方式,以达到科学精神大众化的目的.基于此,在2016年中国学生发展核心素养研究成果发布会上,包括科学精神在内的六大核心素养成为培养学生的新要求.此次提出的科学精神包括：理性思维,能理解和掌握基本的科学原理和方法,有实证意识和严谨的求知态度,能运用科学的思维方式认识事物、解决问题、指导行为等；批判质疑,具有问题意识,能独立思考和判断,能多角度地分析问题；勇于探究,具有好奇心和想象力,能不畏困难,有探索精神,能寻求有效的问题解决方法等.
数学经历了两千多年的历史,已形成严谨的逻辑和科学的方法.如果让这些历史思想进课堂则可以很好地体现核心素养所要求的科学精神.以人教版数学六年级上册《圆的面积》为例.
二、教学设想
“圆的面积”问题在古代就已得到众多数学家的关注并提出多种解决办法,例如有限次分割圆的面积即“化圆为方”等,而这些方法可以通过教师的设计重现在课堂上.
1、创设情境,引出问题
情境问题：公园计划增加建造一个圆形草坪,圆形草坪的直径为20米,每平方米草皮8元,圆形草坪铺满草皮需要多少元钱？
师：解决铺满草皮需要的总费用之前,需要先解决什么问题？
生：求圆形草坪的面积
【设计意图：联系学生生活情境,让学生初步体会到圆的面积这个概念是在实际生活中产生的,同时也反映了几何诞生于土地测量这一历史事实.】
2、展开联想,动手操作
（1）展开联想,化圆为方
学生对于正方形、长方形等直线型图形的面积公式十分熟悉.圆是一种曲线图形,它的面积公式并不是孤立产生的,而是与直线型图形有紧密的联系,教师可以引导学生将圆转化为直线型图形.
【设计意图：这里融入了古代“化圆为方”的思想,引导学生将新旧知识联系起来,通过尝试拼割的方法,寻找将圆与直线型图形联系起来的方法.】
学生将圆等分成若干小扇形,用这些小扇形拼成各种近似直线型图形,其中以平行四边形是最接近长方形的图形,其面积的计算公式最容易与圆的周长和半径找到关系.由于学生等分出的数量不尽相同,因此教师可以收集不同的近似平行四边形（图1、图2、图3）,学生进行对比后发现圆分割的份数越多,拼凑成的平行四边形越接近长方形,圆的面积越接近长方形的面积.
（2）仔细观察,推导公式
师：近似长方形的面积接近圆的面积,它的长与圆的周长是什么关系？它的宽与圆的周长是什么关系？
生：近似长方形的长大致等于圆周长的一半,近似长方形的宽大致等于圆的半径
学生根据该关系,总结圆的面积公式为
S≈a·b
≈πr·r
等于πr2
【设计意图：该方法拟合了古代求圆的面积的方法——有限次分割得到圆的面积,学生经历了从“化圆为方”的假设到拼割实验,最后推导出圆的面积公式.这个过程使用了严谨、科学的方法解决问题,表现出了数学学习应有的思维方式.】
（3）提出疑问
对于一些思维活跃的学生而言,这种有限次分割得到圆的面积的方法是有可以提出质疑的空间的,例如利用近似长方形的面积求得的圆的面积是否精确、如果继续将圆等分下去是否会有尽头等等,而这些问题在解决圆的面积问题的历史过程中也曾出现过.让小学生明晰极限、无穷等概念是不可能的,重要的是在现阶段学生可以有质疑的态度和问题意识,这些也是科学精神的体现.
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（上接第94页）
三、科学精神的体现
《课标（2011版）》强调,“数学是人类文化的重要组成部分……”“数学课程内容不仅包括数学的结果,也包括数学结果的形成过程和蕴含的数学思想方法……”.因此,数学史进课堂不仅符合课标要求,更重要的是有助于教学效果的提升,体现出小学生应具备的科学精神.
从理性思维来看,数学史是研究数学发展规律的科学,重点在于研究数学概念、数学方法和数学思想的起源和发展,而这些思想和方法本身带有严密的科学性和严谨的逻辑性,因此如果学生在学习数学的过程中能够“重演”这些思想和方法,有利于他们理性思维的培养.从批判质疑的角度来看,从古至今,没有哪个思想观点一经提出就成为真理,总会有批判和质疑来使其不断完善,数学的发展也是如此.一个数学问题总是会有多种解决的方法,而鼓励多种方法也是我们如今的数学教学所提倡的,在这个过程中不同方法之间的碰撞正是学生独立思考的结果.科学精神还有一个表现形式就是勇于探究,数学是一门严谨且抽象的科学学科,严谨在于对公式、定理的实证证明,而抽象也是从直观具体而来的,因此数学是需要“做中学”的.由于学生在探究的过程中所遇到的问题必定之前的数学家也遇到过,因此以数学家克服困难的故事鼓励学生,也有利于激起学生解决问题的信心.
参考文献
[1] .义务教育数学课程标准[S].北京:北京师范大学出版社,2012,1:68 .
[2] 赵锐.基于数学史的“圆的面积”教学案例设计[J].湖南教育(下),2010(08):39-42.
科学精神论文范文结:
关于本文可作为科学精神方面的大学硕士与本科毕业论文科学精神论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
2、科学期刊
3、海洋科学期刊
4、科学教学论文
5、科学杂志社