探討數(shù)學(xué)思想方法在初中科學(xué)教學(xué)中的滲透

◎夏丹丹

數(shù)學(xué)是一門應(yīng)用極為廣泛的學(xué)科，其研究對(duì)象比較多元，在整個(gè)科學(xué)事業(yè)的發(fā)展中，有著極為核心的作用。初中階段的科學(xué)教學(xué)內(nèi)容，是幫助學(xué)生養(yǎng)成良好科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵期，所以，教師在教學(xué)過程中，應(yīng)該為學(xué)生明確數(shù)學(xué)與科學(xué)之間的關(guān)系，讓二者在課堂上產(chǎn)生必然的聯(lián)系，相互影響，相互促進(jìn)。在執(zhí)行初中科學(xué)的內(nèi)容教學(xué)時(shí)，教師可以將數(shù)學(xué)思想方法的內(nèi)涵性，展示在學(xué)生的面前，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)。

一、數(shù)學(xué)思想方法在初中科學(xué)教學(xué)中進(jìn)行滲透的理論依據(jù)

在初中科學(xué)教學(xué)的過程中應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法的時(shí)候，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)思想，是迎合馬克思關(guān)于全面發(fā)展觀念的一種更為深入的理解，其目的就是為了告訴學(xué)生，不僅僅要獲得科學(xué)知識(shí)，同時(shí)還應(yīng)該掌握學(xué)習(xí)知識(shí)的方法和技巧，是深化教學(xué)改革的重要表現(xiàn)；其次，在教育心理學(xué)的范疇中，利用數(shù)學(xué)思想方法，可以促使學(xué)生在科學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)中，其認(rèn)知結(jié)構(gòu)朝著更好的方法想法，達(dá)到學(xué)習(xí)遷移的目的，極大提升學(xué)生科學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

二、初中科學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法的主要內(nèi)容

1.符號(hào)的思想方法 在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，一些概念知識(shí)點(diǎn)具有抽象性，像關(guān)于正、負(fù)這方面的內(nèi)容，蘊(yùn)含了較多的學(xué)科知識(shí)，而在科學(xué)教學(xué)的過程中，可以利用正、負(fù)的內(nèi)容，對(duì)溫度、重力勢(shì)能等物理量的標(biāo)準(zhǔn)量值大小進(jìn)行表示，還有像“功”的正負(fù)上，可以對(duì)誰對(duì)誰做功的內(nèi)容進(jìn)行表示，還有像化合價(jià)的正負(fù)、離子所帶電荷的正負(fù)，均可以進(jìn)行符號(hào)化的表現(xiàn)，還有像數(shù)學(xué)中的“/”、“=”等，均具有一定的作用。

2.集合思想方法 在初中科學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程中，集合思想方法可以用于那些具有包含關(guān)系的不同概念之間的關(guān)系說明。在對(duì)一些內(nèi)容相近的科學(xué)概念、物質(zhì)進(jìn)行分類的過程中，可以適當(dāng)引入數(shù)學(xué)中的集合思想，構(gòu)建集合內(nèi)容，利用交集、子集、并集和補(bǔ)集的內(nèi)容，強(qiáng)化語言描述的情況，幫助學(xué)生更好的區(qū)分科學(xué)概念；除了區(qū)分和鑒別的作用外，集合思想還可以應(yīng)用到結(jié)構(gòu)層次的劃分上，像“生物結(jié)構(gòu)層次”和“空間結(jié)構(gòu)層次”，都可以取得不錯(cuò)的教學(xué)效果。

3.數(shù)形結(jié)合思想方法 初中科學(xué)內(nèi)容的教學(xué)過程中，數(shù)學(xué)圖像方法有著極為廣泛的應(yīng)用，將科學(xué)現(xiàn)象、物理量之間的關(guān)系表達(dá)出來，能夠形成更為形象、直觀、簡(jiǎn)潔的概括，并且學(xué)習(xí)過程中所涉及到的科學(xué)情景、科學(xué)過程和科學(xué)狀態(tài)，都可以用更加直觀的方式呈現(xiàn)在學(xué)生的面前。像數(shù)形結(jié)合方法在晶體熔化（凝固）的過程中，教師可以借助物質(zhì)熔化曲線，對(duì)物態(tài)變化中的熔化、凝固和沸騰等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行展示。

三、在初中科學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想的相關(guān)原則

1.滲透性原則 數(shù)學(xué)思想方法往往具備一定的抽象度和概括性，而要想讓數(shù)學(xué)思想在初中科學(xué)教學(xué)中發(fā)揮作用，僅靠朝夕之功是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，教師還應(yīng)該對(duì)滲透性的原則內(nèi)容進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，優(yōu)化教學(xué)過程。比如在概念的形成、定律的推導(dǎo)、解題方法的考量上，都應(yīng)該對(duì)數(shù)學(xué)思想的活力進(jìn)行展現(xiàn)，從低級(jí)到高級(jí)、從感性到理性、從具體到抽象。

2.漸進(jìn)性原則 同具體的科學(xué)知識(shí)一樣，數(shù)學(xué)思想方法只有在形成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)后，才能對(duì)其整體性的功能進(jìn)行發(fā)揮。在使用某一種數(shù)學(xué)方法的時(shí)候，其所串聯(lián)的科學(xué)知識(shí)，勢(shì)必也應(yīng)該構(gòu)成自身獨(dú)特的體系，這樣才能幫助學(xué)生展開更為深入的理解和掌握。在初中科學(xué)教學(xué)過程中，對(duì)于數(shù)學(xué)思想的滲透，教師應(yīng)該結(jié)合學(xué)生的實(shí)際心理特點(diǎn)，制定相應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃，幫助開展?jié)u進(jìn)的學(xué)習(xí)過程。

四、在初中科學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想的主要途徑

1.體現(xiàn)數(shù)學(xué)思想方法的作用 在初中科學(xué)教學(xué)的過程中，教師對(duì)于數(shù)學(xué)思想方法，不妨在課前制定出合理的教學(xué)計(jì)劃，對(duì)本堂課中可能會(huì)使用到的數(shù)學(xué)思想方法，進(jìn)行合理的布局。例如在對(duì)電學(xué)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中，相關(guān)的概念、公式比較繁雜，計(jì)算題的解題難度較大，教師在教學(xué)的過程中，可以利用上文提到的一些數(shù)學(xué)思想，構(gòu)建其相應(yīng)的教學(xué)模型，強(qiáng)化數(shù)學(xué)思想教學(xué)的指導(dǎo)工作，并對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力展開反向的促進(jìn)。針對(duì)一些學(xué)生對(duì)公式推導(dǎo)、代數(shù)式運(yùn)算存在的不熟練情況，教師可以在教學(xué)過程中要盡可能強(qiáng)調(diào)“引導(dǎo)學(xué)生利用不同公式，對(duì)公式進(jìn)行變形，借助代數(shù)式展開運(yùn)算”的教學(xué)理念。

2.滲透數(shù)學(xué)思想方法的內(nèi)容 在教學(xué)過程中，教師不妨結(jié)合教材內(nèi)容，為學(xué)生展示一些知識(shí)的發(fā)生、應(yīng)用過程。在這個(gè)過程中，可能學(xué)生在使用數(shù)學(xué)思想對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行探究的結(jié)果并不如人意，但是在不完美的過程中，可以幫助學(xué)生尋找到更為完善的思想方法，并且學(xué)生親自經(jīng)歷探索過程，可以體會(huì)到“知識(shí)發(fā)生”的過程，了解研究問題和分析問題的方法，進(jìn)而強(qiáng)化其對(duì)科學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)。例如在對(duì)“密度”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候，教師可以將探索學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，放在物質(zhì)體積與質(zhì)量關(guān)系的分析上，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)行列表格的操作，理解“比值”的科學(xué)含義。

3.加強(qiáng)數(shù)學(xué)思想方法的深度 在初中科學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生勢(shì)必會(huì)遇到一些難點(diǎn)內(nèi)容，如果按照傳統(tǒng)科學(xué)解析的思路進(jìn)行解決，會(huì)限制學(xué)生解題思路的發(fā)揮，在這種情況下，教師不妨引入數(shù)學(xué)思想內(nèi)容，強(qiáng)化數(shù)學(xué)思想方法的深度，引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)內(nèi)容，在數(shù)學(xué)過程中，掌握數(shù)學(xué)思想方法，并強(qiáng)化其個(gè)人思維能力。例如在對(duì)“浮力”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)的時(shí)候，解決浮力教學(xué)的方法，主要有“阿基米德原理”、“稱量法”和“狀態(tài)分析法”，教師可以在解題過程中，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些內(nèi)容展開歸類，構(gòu)建相應(yīng)的物理模型，降低解題難度的同時(shí)，強(qiáng)化學(xué)生的思維能力。

結(jié)語：總而言之，在初中科學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，對(duì)于數(shù)學(xué)思想的應(yīng)用，教師應(yīng)該抱有開放性的認(rèn)識(shí)，結(jié)合實(shí)際教學(xué)情況，遵循相關(guān)的教學(xué)原則，采取有效的教學(xué)措施，從根本上強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量。