數學教學對學生科學精神的培養

李忠霞

〔摘? ? 要〕? ? 科學精神是人類在探索世界、認識世界過程中形成的一種世界觀，對科學的發展起著重要的指導作用。小學作為培養祖國未來接班人的搖籃，不能缺失基于科學精神培養的育人觀念。數學是一種邏輯性和抽象性都較強的學科，更需要教師在日常的教學活動中適度地融入科學精神，以培養學生的批判精神、探索精神、實證精神以及嚴格精準的分析精神。

〔關鍵詞〕? ? 小學；數學教學；科學精神

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號〕? 1674-6317? （2023）? 09-0142-03

科學是人類了解世界、認識世界的重要工具，是推動人類文明發展的重要動力，對經濟、政治、文化的發展起著重要的促進作用，而科學精神是科學研究能夠順利開展的支點，是科學活動的精神支柱。小學作為培養祖國未來接班人的搖籃，有責任和義務肩負起這樣的重任，因此，必須注重培養學生的科學精神。數學作為一種技術性學科，對邏輯思維能力的要求較高，學習數學有利于人們建立思維模式，提高人們對數字的敏感程度。而作為小學數學教師，則需在學生尚未形成固定的邏輯思維時，通過將科學精神滲透于教學中的方式幫助學生形成良好的數學思維，培養學生對周圍事物的求知欲望和探索精神，提高學生了解科學事物的興趣，幫助學生日后深入學習科學夯實基礎。

一、通過引導提問培養批判精神

科學雖然是通過大量精密且長時間實驗得出來的結果，但并不代表科學是一成不變的或者是絕對正確的。隨著時代的發展，過去的科學可能不再適用于現在的社會情況，加上科學結論都是由人研究得出的，客觀上人無法做到絕對的準確、全面，何況科學儀器也做不到絕對先進完美，因此，對科學也是需要存有批判精神的。批判精神的存在是對已有的科學結論保持敢于大膽懷疑的態度，在這種懷疑的驅使下，人們會不斷地去追問，在這樣的追問中完善科學甚至突破到更高層次的科學。小學生對周圍的事物有一種天生的好奇感，總是會對見到的東西提出問題，因此在小學階段培養學生敢于質疑權威的批判精神十分關鍵。而作為小學數學教師，則應學會在課堂教學過程中利用學生好奇與好問的特點，培養其批判精神。

例如在教學人教版小學數學四年級下冊第五單元的《三角形的內角和》這一課時，教師先在黑板上畫出學生常見的三個三角形，分別是一個角為60°的直角三角形、等腰直角三角形和等邊三角形，通過量角器的測量分別將三個三角形的內角相加，均得出結果為180°。教師然后追問：“除了黑板上的三角形以外，是不是隨意畫一個三角形它的內角和都是180°呢？”待學生實際操作得到驗證后，再提出第二次追問：“用兩個三角形拼成的一個三角形，它的內角和是180°還是360°呢？”等學生再次操作依然得出是180°的結論時，教師便告知學生課本上的知識是“三角形的內角和是180°”，和學生做實驗得出的結果是一樣的。而這時，教師可以先承認學生得出了和書本上一樣的答案，再改口稱三角形的內角和并不一定就是180°，這種與課本知識以及實踐結果相互矛盾的言論勢必會引起學生的疑惑。于是教師就需通過實物演示或者PPT演示的方式將存在于凹面和凸面的三角形呈現出來，通過展開立體曲面上三角形的三個角來測量它們的度數，最終發現處于凹面上的三角形內角和小于180°，處于凸面上的三角形內角和大于180°。這樣的結果是與學生學到的知識相矛盾的。

在本堂課中，教師通過不同面上三角形的內角和的對比，發起追問，多方面地探究三角形的內角和，最終告訴學生書本上的知識并不一定完全正確，要對知識保持合理質疑的態度，不能絕對相信已有的知識，自己覺得有疑問的，可以大膽質疑，小心求證。同時，這還幫助學生學到了課外的數學知識，初步幫助學生形成了敢于批判的科學精神。

二、通過趣味問題培養探索精神

科學是人類探索自然獲得的全部知識成果，可以說科學就是在人類探索世界的過程中誕生和發展的，所以探索精神是科學精神中必不可少的重要組成部分。由于小學生對未知事物天生充滿好奇，小學數學教師就可以利用這樣的好奇激活學生學習知識的興趣，通過趣味問題的設置，在寓教于樂中幫助學生培養探索精神。

例如在講解加減法知識時，教師可以創設這樣一個場景：“一個小賣部的老板在賣可樂，兩塊錢可以買一瓶，兩個可樂瓶蓋可以換一瓶新的可樂。小明身上只有四塊錢，他卻說自己喝了四瓶可樂。同學們，你們怎么認為？”問題剛說完立馬就有學生站起來說：“小明肯定是在騙人，因為四塊錢只能買兩瓶可樂，要八塊錢才能買四瓶可樂。”這時有學生反駁道：“你說得不對。四塊錢雖然只能買兩瓶可樂，但是喝完兩瓶可樂就有兩個可樂瓶蓋，小明用這兩個瓶蓋就能再換一瓶，所以小明是喝了三瓶可樂才對。”這個說法得到了絕大多數學生的認可，也沒同學能夠再提出其他合理的觀點。這時教師就可以點撥學生：“小明的的確確就是喝到了四瓶可樂，沒有錯。同學們再仔細思考一下小明是如何喝到四瓶可樂的，實在想不出的話可以拿出紙筆來計算一下。”這樣一點撥就會引起學生集體思考，很多人都會拿出紙筆開始各種計算，在他們所能理解的范圍內盡力探索小明喝到四瓶可樂的計算方法。再通過大量探索、計算后，有學生提出這樣的觀點：“小明在喝完四塊錢買的兩瓶可樂之后，用兩個瓶蓋換了一瓶可樂，喝完過后就剩一個瓶蓋，再向小賣部老板借一個瓶蓋就有兩個瓶蓋了。這時再用這兩個瓶蓋換一瓶可樂總共就是四瓶可樂，喝完最后一瓶可樂就把可樂瓶蓋拿去還給先前借瓶蓋的小賣部老板。”這樣的觀點受到了同學的支持和教師的肯定。在這個過程中，教師先通過設置趣味問題引起學生學習的興趣，再通過提問的方式給學生設置難題，讓學生根據已有的結果自己推導解題過程，從而幫助學生初步培養樂于探索的科學精神。

三、通過實驗求證培養實證精神

科學學習不能只是滿足于得出和知道結果，還必須進一步驗證結果的準確性，“科學求證，就是在不斷證實的過程中去探索隱藏在現象背后的本質和規律。”實踐是檢驗真理的唯一標準，它引導著科學往正確的方向前進。同理，在小學數學學習中，小學生由于天真單純的特點，往往對答案或結果都會不假思索地認為是正確的。因此，教師不能只是拘泥于知識的機械性傳授和講解，還需告訴學生通過實證的方式得出結果的過程，引導學生學會用實證的方法驗證答案或結果是否準確。

例如在教授人教版小學數學五年級上冊第四單元的《可能性》時，教師可以根據課本第四十九頁“生活中的數學”這一部分中的“在足球比賽中通過拋硬幣的方式決定哪一方開球”的情境創設，提問學生這樣的方式是否公平。絕大部分學生都認為是公平的，因為他們認為拋硬幣正反面朝上的概率都是二分之一，從這一點來說肯定是公平的。這時教師就不能只局限于學生對結果的知曉，還需引導學生通過實驗的方式積極求證結論的準確性。教師可以讓學生自己拋硬幣，每個人各拋10次，各自記錄自己所拋硬幣正反面朝上的概率，并把每個學生的實驗后的結果匯入電腦中，利用軟件生成折線圖，再用PPT將折線圖展示出來。這時學生就會發現，他們測出的數據在折線圖上距離二分之一較遠，這就與其之前的結論嚴重不相符，從而引起學生的猜測和自我懷疑。這時教師就需要及時引導學生進行思考：為什么實際測量的數據和預測的結果差距如此之大？小學生不容易想到因為實驗次數過少偶然性較強，所以導致實驗結果和預測的相差甚遠。等他們思考一段時間后教師就要明確告知學生，是因為實驗的次數過少偶然性太強所以才造成現在的現象，只要將實驗次數大幅度增加就能縮小實驗結果的差距。為了證明這樣的說法，教師可以將全班的數據匯總，再拿來和每個學生的實驗數據對比，結果發現全班人總和的實驗結果比單人的實驗結果更接近二分之一。接下來教師展示歷史上五位數學家總共拋硬幣多達十二萬次的實驗結果，發現由于實驗次數的增多，實驗結果會無限趨近于二分之一。

在這個過程中，教師讓學生親身參與了實驗求證的過程，明白了學習不能只局限于知道結果，科學是建立在無數次的實驗與求證之上的，從而幫助學生培養了敢于實證的科學精神。

四、通過數學故事培養嚴格精確的分析精神

科學是嚴謹的、不容出錯的，愛迪生曾經說過：“我平生從來沒有做出過一次偶然的發明。我的一切發明都是經過深思熟慮和嚴格試驗的結果。”所以就科學而言，我們對數據和結果要保持嚴格精確的態度。但小學生受年齡的影響，對很多事情都比較粗心大意，難以細致地思考問題，教師就可以通過講數學故事的方式糾正小學生做事不嚴謹的缺點。這樣做的好處一是由于故事具有趣味性，能天然地吸引小學生的注意力，有助于激發學生的學習興趣；二是通過故事可以將教師所想表達的事物用隱喻的方式傳遞給小學生，讓其自然而然地接受教師的觀點，不會引發厭煩心理。

比如面對學生粗心大意、隨意對待數學作業或考試結果導致錯誤較多的情況，教師可以利用PPT通過圖畫的方式給學生呈現這樣的數學故事：1967年俄羅斯宇航員科馬洛夫駕駛宇宙飛船繞地球飛行一晝夜后返航，當飛船到達大氣層后，科馬洛夫準備打開降落傘，結果發現降落傘無論如何都無法打開。由于缺少降落傘的緩沖，飛船在十幾分鐘后墜地爆炸，科馬洛夫也當場身亡。經過長時間的調查，結果卻令所有人都意想不到，造成事故的原因居然只是工作人員在飛船起飛前檢查飛船時忽略了一個小數點。通過這樣的故事讓學生明白，對于科學而言，任何數據都得無比精準無誤，必須嚴格把控，否則就可能導致可怕的事故發生。這幫助學生培養了嚴格精確的分析精神，也告訴他們，對于數學也需保持嚴格精確的態度，只有在小事上用心，日后才能在人生大事上不犯錯。

科學精神的培養并非一朝一夕的事情，而需要一個長期浸潤、循序漸進的過程，需要不斷地批判、探索、求證和分析才能獲得顯著成果。小學數學教師要將科學精神的培養滲透到具體的教學過程中，潛移默化地幫助學生培養正確的科學精神，這不僅可以提高學生的學習成績，還能為學生日后深入學習各種學科知識提供良好的思維條件。

參考文獻

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