數學課堂對學生科學精神的培養

◇郭 強（陜西：渭南市華州區高塘鎮自力希望小學）

科學精神不僅作為小學數學核心素養的重要組成部分，還作為中國學生六大核心素養的基礎內涵之一，對學生終身學習產生積極深遠的影響。但在實際教學中，不乏存在教師忽視科學精神培養、精神教育效果低等問題。在小學數學課堂落實科學精神教學，能在學生內心播下科學的種子，使學生受積極精神的感召，形成對數學學科的正確認知，建立積極的學習理念，認同多元化教育目標的重要價值。要促使學生將科學精神應用于生活，理性看待生活現象，保持科學學習心態。

一、科學精神內涵

科學精神泛指科學知識作用于社會文化職能的主要形式，從概念來看，科學精神屬于科學文化分支。其內涵包括科學發展過程中形成的優良傳統、行為規范、價值觀念等。如“以實踐檢驗真理”、“科學無國界，真理面前人人平等”等。科學精神對世界抱有開放、接納的態度，不認同真理有止境，不認同迷信權威，主張以質疑批判、自由探索的方式開拓進取，以延展科學成果疆域。從科學精神的內在分類來解讀科學精神，其內涵可以簡要分化為批判質疑精神、創造求索精神、實踐探索精神、平權團隊精神等。小學數學教師在開展教學活動時，可以以此分類作為教學活動設計依據，以總分總教育結構落實科學精神教育，使學生具備完善、系統的科學精神素養。

二、培養學生科學精神的意義

（一）促進多元精神相互補充

科學精神與多元化精神內涵之間存在相互依存、互為表里的關系。科學精神是學生相信事物存在內在規律的先決性條件。許多精神教育內涵的落實均在科學精神的基礎之上方能展開。在小學數學教學中落實科學精神教育，有助于學生創新精神、理性精神、批判精神等多元化精神內涵的深度落實。

（二）促進學生發展核心素養

小學數學核心素養可以歸納為數感、符號意識、空間觀念、幾何直觀、數據分析、運算、推理、模型思想等多元化核心內涵。該核心素養既是學生學科能力全面發展的系統培養目標，又是學科教育的主要內容，分布于每日教學中。而科學精神是融入于每日教學細節的滲透型教育。在數學教學中培養科學精神，有助于學生提升數學認知，培養堅毅品格，在多元化核心素養培養中產生良好表現。簡言之，培養學生科學精神，對小學生數學核心素養的發展起到積極促進作用。

（三）促進學生激活探究欲望

學生探究意識是主觀學習意識的重要體現。科學精神教育是一種無形的、情感層面的教育，能作用于學生心理層面，一方面提升學生積極學習情緒，促使學生對學科教育產生興趣和好奇心，驅使學生有良好課堂表現；另一方面，科學精神能使學生養成去偽存真、取精剔略的良好學習習慣，促使學生激活課堂探究欲望，學習思維與教師同頻。

三、數學課堂培養學生科學精神的方法

（一）鼓勵學生合理辯論，培養質疑精神

批判質疑精神的培養旨在為學生培養敢于說出真相、不迷信權威的勇氣，使學生在傳統和權威面前選擇不違背本心，“堅持真理”。培養質疑精神即是培養學生獨立思考的能力，要想培養學生的質疑、批判精神，教師就應培育良好的師生關系，鼓勵學生與教師辯論，以放松的心境鼓勵學生直抒己見、暢所欲言。學生在課堂傾聽、課題分析中，難免遇到與教師意見相悖之處，而良好的師生關系能促使學生勇于開口。在學生提出質疑問題，踐行質疑批判行為時，教師應予以鼓勵和肯定，對學生質疑行為提出表揚。但質疑批判應把握好尺度，盲目的批判、質疑反而會成為課堂教學的不利因素。教師在進行批判質疑精神教育時，還需教會學生掌握質疑分寸，有理有據地展開辯駁，以此提升質疑的有效性。

例如，在北師大版四年級上冊《線與角》的教學中，教師想通過課堂教學向學生普及質疑精神的重要性，讓學生鼓起勇氣，養成獨立思考、勇敢質疑的良好習慣。因此，在課堂導入環節，教師可以以趣味問題激活學生思考，促使學生對答案的選擇產生不同看法，建立基礎對立觀點，為學生提供合理辯論機會。教師在黑板上畫出角度同為60°但線段長度不同的角，向學生提出問題：“你們認為哪個角更大？”學生在學習新知前對角的大小持有不同看法，教師將持兩種看法的學生組成正反兩方，讓他們分別闡釋自己的論點，分析對方論點中的不合理之處。學生在合理辯論中感受到質疑、批判精神的作用，并以實際行動踐行質疑精神。辯論結束后，教師繼續教學，并對學生辯論問題展開詳解，詳細分析學生思考誤區與辯論不合理之處，并借此將質疑精神的概念向學生滲透，鼓勵學生在學習中大膽質疑。

（二）挑戰數學訓練難度，培養求索精神

“好事盡從難處得，少年無向易中輕。”這是鼓勵青少年積極求索、不畏艱難的至理名言。數學是一門具備一定思維難度的學科，學生在學習中普遍存在厭學、畏難心理，從而逃避教學活動，產生思路偏差，這種情況隨著學習難度的逐漸深入而日趨明顯。畏難是學生缺乏科學精神的體現，教師在教學過程中，應針對學生創造求索精神展開深度教育。教師可以采取命題訓練的方法錘煉學生的學習意志，使學生面對難題能生發百折不撓、勇于挑戰的勇氣。教師可以用“逃避不能解決問題”、“憂患增人慧，艱難玉汝成”、“要學會享受挑戰困難的成就感”等語言激勵學生，促使學生擺正學習心態，在學習中積極求索，延展創造能力與想象空間，為學習增效。

例如，在北師大版五年級上冊《組合圖形的面積》的教學中，本課教學旨在將學生前期所學的多邊形面積求解公式知識整合應用，采用多元化思考路徑求組合圖形的面積。教師想在本課教學中為學生塑造堅韌品格，使學生客觀面對學習困難，勇于挑戰數學難題，享受勝利的成就感。教師因此為學生找到“求組合圖形陰影部分面積”類題目。題目稍有難度，需學生展開聯想，結合翻折法、畫線法等方式才能解題。部分學生在初步接觸時會產生抵觸情緒，教師以競爭機制鼓勵學生，請學生競速完成。學生受到榮譽感的吸引，心態有所上升，能以積極飽滿的態度探究應用題。學生交卷后，教師鼓勵學生：“困難是有限的，人的潛能是無限的，凡事太難不要先想著放棄，辦法總比困難多。”學生從教師積極的精神教育中受到感染，面對學業困難時以積極態度激勵自己，創造、求索精神得以落地。

（三）創設實踐探究課堂，培養實踐精神

探索精神可以理解為對數學知識產生一定理解和推斷，并樂于向著可行方向做大膽嘗試的學習精神。數學教育中的探索往往以實踐的形式實現，“脫離實踐的科學毫無意義”。實踐課程與理論課程宛如數學學科教育的雙翼，二者缺一不可。教師在進行科學精神教育時，不妨以實踐課堂為教育背景，以富有趣味性的實踐活動培養學生樂于實踐、樂于探索的科學精神。教師可以創設實踐教學活動，為學生創造實踐機會，使學生在活動參與過程中感受到實踐學習的重要性與趣味性。教師在實踐環節中可以普及精神教育，以科學家堅持不懈的真實科研故事激勵學生，使學生汲取名人精神，向榜樣看齊，發揮鍥而不舍的學習精神，致力于實踐、探索。

以北師大版六年級下冊《圓柱與圓錐》一課為例。教師為學生創設課堂自主探究課題：“圓柱與圓錐之間的體積是否存在內在聯系？”教師為學生準備了篩子、沙子、體重秤及同底面積圓柱、圓錐容器，同體積圓柱、圓錐容器等，為學生的實踐探究提供便利。學生在對實踐材料的摸索中發現：同底面積圓柱與圓錐的大小之比大概是三倍，于是做出大膽猜想：圓柱與圓錐的體積之比可能與“3”有關。學生利用小組分別探究，反復展開試驗。教師穿梭在學生之間，觀察實驗進展，以著名科學家居里夫人的故事鼓勵學生：“從幾噸瀝青中提取幾克鐳，實驗失敗了上百次，還是沒有放棄，就是這樣的鍥而不舍精神才鑄就了她的成功。”學生受到鼓舞，在教師的思路點撥下，逐步探索出正確結論：“同底面積圓柱體積是圓錐的三倍。”節奏嚴密、實驗操作性強的實踐課程為學生科學精神的落實提供了有效價值，學生的實踐探索意識得以進一步增強。

（四）采用小組學習模式，培養平權精神

秉承“真理面前，人人平等”原則，在科學探究過程中，團隊參與成員的話語權應是平等的，這一精神貫徹于小學數學科學精神教育中同樣適用。教師在進行平權精神、團隊精神教育時，可以采用小組合作式教學方法，將學生分成若干小組，向學生滲透“平權”思想，使學生在合作學習中相互尊重，能結合觀念相悖之處做平等討論。部分學生在小組學習中存在此類現象：自己的答案與學習好的同學不同，其會立即按照對方的答案更改，忽略自己的看法。這一判斷有迷信權威之嫌，未必是正確的。教師應鼓勵學生在小組學習中提出個人意見，采用論據論證相結合的方式，擺事實講道理，以實例說服對方，以實際行動踐行平權精神。

以北師大版四年級下冊《數據的表示和分析》一課為例。在本課教學中，學生對數據信息的理解方向不同，其觀點自然存在差異之處。教師請學生以小組討論方式分析“AB兩種品牌風扇在某地一年中的銷售情況統計圖”。學生小組觀察1～12月線條起伏后敏銳發現：7～8月是風扇的銷售旺季，12月至次年2月則是銷售低潮期。學生結合季節原因給予解釋，并對春秋兩季起伏產生了不同看法。在交流過程中，學生秉承教師講述的“平權原則”，輪流闡釋個人觀點，并記錄整理在紙上，以小組為單位上交。平等、團結的小組討論氛圍為小組活動的有序進行產生了積極影響。在教師的持續性教育強調下，數學精神中的“平權”思想逐漸深入人心。

綜上所述，從科學精神內涵分類角度出發，集中分析科學精神在小學數學教學過程中的存在、體現形式，結合其精神內涵差異進行分層、分類式教學，為不同科學精神內涵匹配適當的教育措施，可使學生科學精神的塑造更健全、更完善、更科學。科學精神教育不是獨立于教學環節外的教學模塊，需根植于教學細節，作用于日常教育中。教師需重視科學精神的長期滲透，以細心和耐心澆灌科學萌芽，為學生開展受益終生的精神教育。