在數學教學中提升學生科學素養

◇楊昌妍（江蘇：徐州市商務城小學）

科學素養是由文化素養引申而來的素質與品質，主要是指學生在日常生活中、知識學習中，以及社會事務或個人決策中對科學概念與方法所形成的認識與理解，并由此而發展出的心理品質與素質能力。科學素養主要是由科學興趣、科學知識、科學方法以及科學精神四個維度所構成的。但由于科學素養是一項內隱化的素質能力，這就使得學生科學素養的提升與發展必須緊密結合學科知識的學習、探究以及應用等過程。而數學作為我國小學教育中的基礎教學學科，同樣也是自然科學、技術科學發展的基礎與前提，自然要緊隨我國教育事業的發展與進步，肩負起培養、提升學生科學素養的重要責任和教育使命。

一、加強數學歷史滲透，激發學生學習熱情——科學素養的發展前提

數學學科有著源遠流長的發展歷史，每一個數學符號、數學公式以及數學原理都是數學家嘔心瀝血鉆研與探究出的重要成果。數學知識中不但凝聚著數學家的精神品格與堅忍不拔的意志思想，同時包含著數學學科千百年來發展所生成的文化內涵。這正是培養與提升學生科學情感、塑造學生科學精神的優秀教學素材。因此，小學數學教師在實際的教學過程中培養與提升學生科學素養時，要講透數學史的重要性，要以小學數學教材為主要依據，為學生介紹與普及燦爛非凡的數學歷史與數學文化，更好地陶冶學生的精神品質，從而在有效激發與調動學生數學學習熱情的同時，為學生科學素養的提升與發展夯實基礎。

如，在《認識萬以內的數》一課教學中，教師就可在課程教學前向學生提問：“我們現代人都會用阿拉伯數字1，2，3，4……來表示數，那么在阿拉伯數字發明之前，我國古代先人是怎樣表示數的？是怎么認識萬以內的數的呢？”以此來引發學生思考與探究，活躍學生的數學思維。隨后，教師再以此為教學切入點向學生普及結繩記數法、刻痕記數法、算籌表示數以及逢十進十的十進制記數法，并向學生滲透我國古代數學發展的成就，激發學生的愛國主義情懷，促使學生通過了解與感知數學歷史生成以科學行為振興中華、復興民族的科學精神。

除此之外，小學數學教師還可通過講述數學家艱苦奮斗的故事來實現數學歷史的滲透。如，為學生講述我國著名數學家陳景潤在艱苦的工作條件下攻克哥德巴赫猜想的數學故事；華羅庚刻苦學習、挑燈夜讀鉆研與分析數學知識，破解數學難題的故事；祖沖之發明“祖率”、劉徽發明“徽率”的故事等等。以數學家孜孜不倦、勤能補拙的科學探究態度與敢于創新、勇于發現的科學精神去打動學生，以此來有效地激發學生的數學學習興趣，活躍學生的數學學習思維。從而在有效擴大與拓展學生數學學習眼界、豐富學生數學學習體驗的同時，促使學生在數學史以及數學家故事的帶動與影響下，生成良好的科學探究思想與認識，形成熱愛科學、相信科學、尊重科學的態度，進而實現科學行為與精神的有效內化。

二、創設和諧學習氛圍，啟迪學生科學思維——科學素養的提升動力

小學生的年齡普遍相對較小，這就使得學生在實際的數學學科知識學習過程中更易受到外界因素的影響，難以全身心地投入數學課堂學習。這不僅嚴重影響與限制著學生高效數學學習的實現，在很大程度上還會對學生科學素養與數學核心素養的發展帶來消極影響。因此，為有效解決小學生普遍存在的這一數學學習問題，小學數學教師在組織數學教學活動時，就要加強對良好數學教學氛圍與和諧數學學習環境的營造。以此有效打破傳統呆滯、枯燥、乏味的數學課堂環境帶給學生數學思維發散的限制，并在活躍學生思維、啟迪學生思想的同時，更好地激發學生的數學學習潛能，助力學生科學素養的提升。

其一，增強師生互動，構建和諧師生關系。在小學數學課堂教學中，教師與學生是最為重要的教學參與者。師生之間的良好互動與交流溝通，更有助于師生關系的增進與學生學習效率的增強。因此，作為教學活動組織者與主導者的小學數學教師就必須結合實際的數學教學情況，加強對學生的有效引導，并要與學生一同深入于數學知識的學習與數學問題的探究過程中，以此促使學生在教師的引導與帶動下，更為積極與主動地投身于數學知識的海洋之中，并在探索與思考中實現科學精神、科學態度的發展，提升自身的科學素養。

如，在《平移、旋轉和軸對稱》一課教學中，多數學生都會對軸對稱圖形的特點存在認知不清、把握不全面的數學學習問題，從而產生學習困難。為了有效地解決這一問題，小學數學教師就可通過設置啟發性教學問題，與學生進行互動。首先，利用多媒體設備為學生展示紅領巾、筆筒、蝴蝶、雙手的圖片，向學生提問“這些圖像有什么特點？你是從哪些方面發現它們是軸對稱圖形的？”促使學生在教師問題的啟發下，主動抽象出各類圖像的幾何圖形，深度分析軸對稱圖形的主要特征。其次，可為學生布置制作軸對稱圖形的學習任務，讓學生在動手操作與師生問答互動中深度掌握軸對稱圖形的特點，即有一條直線對稱軸，對稱軸兩側的圖形能夠完全重合，且在軸對稱圖形中，對稱軸兩側的對應點到對稱軸的距離相等。以此促使學生實現深度數學學習，并在動手操作與實踐探究中生成善于分析、思考的科學精神與態度。最后，則可為學生布置開放性數學學習任務“圓是軸對稱圖形嗎？圓形有幾條對稱軸？”師生共同針對這一問題展開探究分析，從而在打造和諧師生關系的同時，更好地促進學生科學素養的發展。

其二，組織合作學習，發揮學生主體作用。在如今的小學數學教學課堂中，需要重點突出與強調的是學生學習的主體地位，學生科學素養的發展與提升也是建立在學生主體性充分發揮的基礎之上的。因此，小學數學教師在構建與打造和諧數學學習氛圍時，要及時轉化師生關系，在以生為本的教育教學思想指導下，組織學生展開小組合作學習活動，促使學生在溝通交流中，實現思維的碰撞，并在獨立思考與合作探究中生成良好的科學思維與科學探究能力。

其三，創設教學情境，激發學生學習動機。小學生普遍具有貪玩好動的天性，相較于單一、乏味的數學教學，生動形象的教學情境更能激發與調動學生的學習動機。因此，小學數學教師在構建數學教學氛圍與環境時，同樣也要重視教學情境的創設，以更好地激發學生的數學學習熱情，助力學生的科學素養發展。一方面，教師可通過創設生活化教學情境的方式，引發學生對生活中數學規律的發現與數學問題的探究，并在鍛煉學生學以致用能力的同時，促進學生科學探究能力的發展。如，在教學“百分數”時，教師就可為學生展示生活中超市用百分數表示商品減價的場景，引導學生應用百分數計算商品的優惠程度，并在感知與體會數學知識實用性的同時，養成良好的科學探究與善于思考習慣。另一方面，教師還可通過設計游戲化教學情境的方式，將數學問題探究與游戲活動緊密結合起來，從而在激發學生數學學習興趣的同時，實現寓教于樂的教學目的。如，在“可能性”一課中，教師就可設計“石頭剪子布”的游戲活動，讓學生結合可能性數學知識探究與分析對方出示石頭、剪子或布的可能性大小，從而在有效活躍學生數學思維的同時，促使學生在游戲化的數學實踐活動中，實現數學知識的有效深化，發展科學素養。

三、注重組織探究活動，豐富學生學習體驗——科學素養的發展關鍵

在小學數學教學中，組織與開展探究式數學學習活動，能夠讓學生模擬科學家的科學探究過程去發現問題、分析問題、整合信息、解決問題，從而在探索中實現知識的獲取、能力的發展以及創造思維的發展。這不僅有利于豐富學生的數學學習體驗，而且對學生的個性化發展與創新能力提升也有著積極影響與作用。

如，在教學“一億有多大”時，教師就可為學生設計一億張紙與珠穆朗瑪峰比高，一億本書與長城比長的科學探究活動。讓學生先從測量出十張紙的厚度與十本書長度出發，以此類推計算出一千張紙的厚度與一萬本書的長度，以此來促使學生在探究與實踐操作的過程中，掌握更為科學的探究方法與策略，并建立起良好的數感。如此，學生便會在感嘆一億這個數字概念之龐大的過程中，切實地體會到科學探究的重要性，從而生成更為濃厚的科學情感與探究熱情。身為教師，我們則要加強對學生好奇心與求知欲的保護，以此為學生科學素養的穩定發展與提升保駕護航。

總而言之，在小學數學教學中培養與提升學生的科學素養，不僅是落實與貫徹素質教育的必然要求，也是促使學生實現全面發展，成長為高素質、全面型人才的重要教學途徑。因此，小學數學教師必須充分地認識到數學學科在培養與提升學生科學素養上所起到的關鍵作用，堅持循序漸進、以人為本的教育教學原則，合理應用多種現代教育手段與方法向學生科普科學知識、滲透科學方法、激發科學興趣、塑造科學精神，從而在有效提升與發展學生科學素養的同時，更好地優化與創新小學數學教學形式，促進學生實現深度數學學習。