在數學教學中提升學生科學素養

張海林

〔摘? ? 要〕? ? 科學素養是每一名小學生都應具備的基本素養。在小學數學教學中，教師應明白，若想有效提升學生的科學素養，就需要制訂系統的教學計劃，研究可行的教學方案，在教學各個環節進行科學素養的有效滲透。教師還應明白，學生是學習的主體，是科學素養提升的關鍵，所以一切教學活動的開展必須堅持以學生為本。本文就在小學數學教學中提升學生科學素養的策略進行分析探討。

〔關鍵詞〕? ? 小學數學；科學素養；提升策略

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號〕? 1674-6317? （2023）? 09-0007-03

隨著教改的不斷深入，人們的教育意識不斷強化，尤其是隨著科學技術的普及應用，科學素養的培養與提升顯得更加重要。科學素養是從一直備受關注的文化素養中延伸而來的，其中文釋義是：運用科學方法的能力，掌握科學思維和科學思想。若將科學素養簡單劃分，可以歸為三個部分：一是了解科學知識；二是了解科學研究過程；三是掌握科學研究方法。科學素養存在于任何一門學科中。本文以小學數學教學為例，研究提升學生科學素養的實施策略，以促進學生科學素養提升。

一、應用數學史激發學習興趣，為提升學生科學素養做好準備

在小學數學教學中提升學生科學素養，可以應用數學史激發學生學習興趣，為科學素養提升做好準備。數學是一門邏輯性、推理性極強的綜合性學科。簡單而言，數學的任何一個知識點都可以向前追溯，都可以通過推理得出。好比正方形和圓的周長知識，看似毫無關聯，但究其內在聯系，可以通過圓的周長知識推理出正方形的周長知識，反之亦然。可見，數學是一門充滿神秘色彩、有極大探究意義的應用型學科。科學素養是學生必須具備的基本素養之一，強調學生要了解知識的研究過程，并掌握科學的研究方法。因此，教師可以應用數學史，向學生介紹數學知識的前因，以此激發學生對數學知識的探究興趣，進一步推動學生在深入了解數學史后，對研究數學知識的數學家產生敬畏心，對數學知識同樣產生探究精神，愿意全身心投入數學知識的學習。

以“圓的周長”知識教學為例，教師若只想指導學生掌握圓的周長公式，只要帶領學生練習一些計算題目即可實現目的。但這并不是有效的數學教育，正確而有效的數學教育應是激發學生對數學知識的探究想法，并在探究中發現數學學科知識的魅力，進而不斷通過已學知識進行數學探究。在此過程中，學生的科學素養將順利提升。因此，教師可以在教學活動開展前，向學生講述“圓的周長”中“π”的數學史，使學生明白，從古時候起，人們對圓就開始了研究，意識到圓的周長與其直徑具備比值關系。但由于古代科學研究條件很差，很難畫出一個標準的圓，后續研究更是偏差較大。但即使研究困難極大，數學家們還是克服一切困難，最終研究出“π”，并且計算出π值小數點后七位。現在呈現在我們面前的數學定理、概念以及公式等，都是一代代數學家們不斷探索研究的結果。此時，學生通過數學史的學習，對數學學科知識產生了強烈的學習興趣，對偉大的數學家產生了敬佩之心，體會到科學精神，并內化成學習動力，為學生自身科學素養的提升打下基礎。

二、創輕松氛圍，強化學習動機，為提升學生科學素養奠定基礎

在小學數學教學中提升學生科學素養，可以為學生創設輕松的學習氛圍，使其身心放松地投入數學知識學習，強化學習動機，奠定科學素養提升的基礎。有研究發現，將兩組學生分別放在不同的學習氛圍中，一個學習氛圍輕松自然，一個學習氛圍緊張而又壓抑。處于前一個學習氛圍中的學生，思維非常活躍，敢于大膽想象，對事物的探究想法更多，且付諸實踐的信心更強；處于后一個學習氛圍中的學生，則完全相反，不僅思維固化死板，且對知識的學習興趣全無。可見，若想培養并提升學生的科學素養，必須為學生創設輕松自在的學習氛圍。

以“圓的周長”知識教學為例，教師可以在教學活動開展前，先與學生做一些互動游戲。如，教師準備一些細長繩、硬卡紙、剪刀、直尺和圓規。接著，教師向學生介紹游戲內容：學生要利用圓規在硬卡紙上繪制一個圓形，并用剪刀剪下。學生要用手中現有的工具，測量出圓形的周長。在互動游戲中，教師也需要動手參與游戲，并在游戲過程中，引導學生想一想，試一試，通過動手操作，思考：為什么可以使用這些工具測量出圓的周長？根據是什么？測量的結果應該如何驗證？同時，通過游戲實踐，探索出圓周長的具體計算方法，看看能否通過自己的實踐研究確定圓的周長與什么相關。此時，課堂氛圍在互動游戲的鋪墊下變得輕松活躍，學生一邊動手游戲，一邊思考，最終在研究與實踐中發現：圓的周長與直徑有關系，圓的周長大約是其直徑的三倍。這時，教師再開展知識教學活動，就會取得很好的教學效果。以上操作活動，同時也為學生科學素養的提升奠定了扎實基礎。

三、開展實踐活動，體現趣味性，為提升學生科學素養增強動力

在小學數學教學中提升學生的科學素養，可以依據小學生的認知特點，設計開展實踐活動并體現趣味性，以此增強學生科學素養提升的動力。小學生年齡較小，在學習知識時，會產生一些疑問，經常問“為什么”。此時，教師要謹記不可打擊學生的積極性，并且要認真聆聽，使學生感受到教師的重視和認可，進而在課堂學習中更積極主動。所以，教師應重視結合教材知識的特點，設計并開展適合的實踐活動。

以“簡單的統計知識”教學為例，教師在課堂上完成統計知識理論教學后，向學生提問：“你們知道統計學知識在現實生活中都是如何被應用的嗎？”此時，學生的回答非常多，但大多較為片面，很多屬于學生的空想。有些學生問道：“統計知識可以在班級中用嗎？”還有些學生問道：“班級中男女學生人數可以用統計圖表示嗎？”此時，教師可以設計并開展數學實踐活動，要求學生利用統計知識統計班級學生的身高，并制成統計圖。在本次數學實踐活動中，學生對統計知識有了進一步的理解，同時也看到了數學知識在現實生活中的應用，進而對數學知識產生探究想法，并付諸探究實踐。學生科學素養的提升將會由此獲得源源不斷的推動力。

四、指導學生進行科學性探究，為提升學生科學素養搭建腳手架

在小學數學教學中提升學生科學素養，需要重視指導學生進行科學性探究，使其在探究中將學習過的理論知識進行實踐探索，在此過程中完善對世界的認知，強化解決實際問題能力，同時在探究活動中落實科學素養提升的任務。數學是一門嚴謹的學科，任何知識都經得起推敲和驗證。但受常規意識的影響，小學生常常會因為眼前一些知識的學習而形成固化思維，進而在后續知識學習中思維受到限制。

比如，在學生潛意識中，一斤鐵與一斤棉花相比較，前者更重一些，這就是潛意識形成的錯誤思維。學生之所以出現這類問題，是因為缺乏科學探究思維，無法透過問題看到本質，進而做出正確判斷。所以，教師必須重視指導學生進行科學性探究。

以“萬以上數的認知”教學為例，教師若以傳統講授式教學方法開展教學活動，學生雖然也能掌握“萬以上數”的相關知識，看到大數會讀、會寫、會計算，但潛意識中并未對“萬以上數”產生科學認知。為此，教師可設計科學性探究活動。活動如下：第一步，教師指導學生測量一張紙的厚度，學生表示現在沒有適合的工具，測量不出；第二步，教師指導學生測量一百張紙的厚度，學生利用直尺很快測量出結果，是一厘米；第三步，教師引導學生思考，若測量一萬張紙、十萬張紙、一百萬張紙，甚至是一億張紙的厚度，應該怎么測量。學生表示，通過換算可以得出答案。教師又問：那么是一億張紙的厚度高，還是珠穆朗瑪峰的高度高？在潛意識中，學生認為后者高。但經過推理計算，學生發現原來是一億張紙的厚度高。此時，學生的科學探究情感產生了，對數學知識深入探究的想法增強了，科學素養提升教學目的也順利實現。

五、注重研究開放性教學活動，為提升學生科學素養提供思維支持

在小學數學教學中提升學生科學素養，還需注重研究開放性教學活動。科學素養的提升，需要學生具備一定的創新創造能力、想象能力和邏輯推理能力等。因此，開放性教學活動的開展，利于學生上述能力的培養提高，有利于學生思維的活躍，進而喚醒學生內心的創新情感，增強創新意識。開放性教學活動需要開放性教學方法支撐，需要教師設計利于激發學生思維的開放性數學題目。

以“小數的加減法”相關知識教學為例，教師可以設計生活化練習題目，并在設計題目時，將條件開放，將問題開放，將解題策略開放，以此有效促進學生創新思維的發展。如，“條件開放”，教師可以在數學題目中增加一些迷惑性條件，這些條件在真正解題中并不會被用到；或者是設計的數學題目條件不足，需要學生進行假設處理。這些都有利于開發學生思維，促進學生深入研究數學知識。再比如，“問題開放”，教師給出很多已知條件，提出的數學問題看似只有一個，但可供學生思考的方向非常多。

如，“小明的媽媽可以買哪些食物？”這類問題，對學生而言，就是非常鍛煉思維的開放性問題，可促進學生數學思維、判斷思維、推理思維、發散思維的提高。

綜上分析可知，在小學數學教學中，可以采取以下策略為學生科學素養的提升做好準備，奠定基礎，增強動力：應用數學史激發學生數學學習興趣；創設輕松氛圍強化學生學習動機；開展實踐活動體現數學趣味性；指導學生進行數學科學性研究；注重研究開放性的教學活動。

參考文獻

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