在數(shù)學(xué)課堂培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

〔摘 要〕 在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，教師結(jié)合數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)的現(xiàn)實(shí)需求，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，能促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)與科學(xué)的有機(jī)結(jié)合，有效提高教學(xué)成效，支撐學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)深度探究。本文從數(shù)學(xué)教學(xué)入手，對(duì)有效培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的措施進(jìn)行了探究。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)數(shù)學(xué)；科學(xué)素養(yǎng)；培養(yǎng)

〔中圖分類號(hào)〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A 〔文章編號(hào)〕 1674-6317 （2025） 01 112-114

小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)課程之間存在緊密的聯(lián)系，教師在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)積極探索數(shù)學(xué)教學(xué)與科學(xué)教學(xué)緊密關(guān)聯(lián)的措施，在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生全面發(fā)展助力。因此，數(shù)學(xué)教師在教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)準(zhǔn)確定位科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的問(wèn)題，并以此為基礎(chǔ)，積極探索和改進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的措施，以有效優(yōu)化科學(xué)教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)和探究，切實(shí)優(yōu)化教學(xué)成效。

一、數(shù)學(xué)課堂培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)存在的問(wèn)題

在數(shù)學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要性不言而喻，然而在實(shí)際教學(xué)中，卻存在著一系列問(wèn)題。這些問(wèn)題主要表現(xiàn)在對(duì)科學(xué)元素的挖掘不夠深入、科學(xué)滲透缺乏情境化和趣味化、科學(xué)探究任務(wù)不足，以及數(shù)學(xué)練習(xí)中關(guān)聯(lián)科學(xué)元素比較少等方面。

第一，數(shù)學(xué)教學(xué)中對(duì)科學(xué)元素的挖掘不夠深入。現(xiàn)有的數(shù)學(xué)教學(xué)往往過(guò)于注重?cái)?shù)學(xué)知識(shí)和技能的傳授，而忽視了數(shù)學(xué)與科學(xué)之間的內(nèi)在聯(lián)系。部分教師未能充分發(fā)掘數(shù)學(xué)中的科學(xué)元素，如數(shù)學(xué)定理背后的科學(xué)原理、數(shù)學(xué)模型在科學(xué)研究中的應(yīng)用等，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法全面理解數(shù)學(xué)的科學(xué)價(jià)值，也難以將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際科學(xué)問(wèn)題的解決。

第二，數(shù)學(xué)教學(xué)中的科學(xué)滲透缺乏情境化和趣味化。部分?jǐn)?shù)學(xué)教師在進(jìn)行科學(xué)滲透時(shí)，往往只是簡(jiǎn)單地提及相關(guān)科學(xué)知識(shí)，而未能將其與具體的數(shù)學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，從而創(chuàng)設(shè)出富有情境化和趣味化的教學(xué)環(huán)境。這不僅難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也無(wú)法幫助學(xué)生建立起數(shù)學(xué)與科學(xué)之間的橋梁，從而影響了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升。

第三，數(shù)學(xué)教學(xué)中科學(xué)探究任務(wù)不足。開(kāi)展科學(xué)探究是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑之一，然而在當(dāng)前的數(shù)學(xué)教學(xué)中，科學(xué)探究任RFuvxCJAQkIjnOH8vE1mb9n3/lhNO48yZuY/6gdeLS0=務(wù)往往被忽視或簡(jiǎn)化。多數(shù)小學(xué)數(shù)學(xué)教師未能設(shè)計(jì)出具有挑戰(zhàn)性和探索性的科學(xué)探究任務(wù)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏實(shí)踐機(jī)會(huì)，無(wú)法親身體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程和方法，也難以培養(yǎng)獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。

第四，數(shù)學(xué)練習(xí)中關(guān)聯(lián)科學(xué)元素比較少。數(shù)學(xué)練習(xí)是鞏固和提高學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的重要手段，然而在現(xiàn)有的數(shù)學(xué)練習(xí)中，關(guān)聯(lián)科學(xué)元素的題目往往較少。這限制了學(xué)生思維的發(fā)展，也削弱了數(shù)學(xué)與科學(xué)之間的聯(lián)系，造成數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生對(duì)科學(xué)元素的認(rèn)識(shí)和理解比較少，無(wú)法有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，會(huì)影響他們對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的探索和實(shí)踐能力。

二、數(shù)學(xué)課堂培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的方法

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，教師關(guān)注學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，能提高教學(xué)成效，促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行深度探究。下面針對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)措施進(jìn)行細(xì)化分析。

（一）整合課程內(nèi)容，滲透科學(xué)元素

小學(xué)數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，不僅教授學(xué)生基本的數(shù)學(xué)知識(shí)和技能，更在潛移默化中影響著學(xué)生的思維方式。在系統(tǒng)改革數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中，教師為了有效滲透科學(xué)元素，應(yīng)深入挖掘教材中的科學(xué)素材，將其與數(shù)學(xué)知識(shí)有機(jī)結(jié)合。在具體的教學(xué)實(shí)踐中，教師可以根據(jù)教材內(nèi)容整合課程知識(shí)點(diǎn)，然后確定科學(xué)滲透的要點(diǎn)和措施，有效支撐學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行深度探究學(xué)習(xí)，切實(shí)提高數(shù)學(xué)教學(xué)成效，使學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中獲得積極的科學(xué)探索體驗(yàn)和感悟。

例如，在北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)《圖形的放大和縮小》一課的教學(xué)中，教師就可以根據(jù)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容，引入地圖的縮放原理，讓學(xué)生理解比例尺在地理科學(xué)中的應(yīng)用，促進(jìn)科學(xué)元素與數(shù)學(xué)教學(xué)融合，提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。教師可以先展示一張學(xué)生熟悉的地區(qū)的大比例尺地圖和一張同一地區(qū)的小比例尺地圖，引導(dǎo)學(xué)生思考：為什么同樣一個(gè)地區(qū)，在兩張地圖上看起來(lái)大小不同？這就涉及了地圖的縮放原理。在吸引學(xué)生目光后，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生回顧比例尺的概念，即比例尺是表示地圖上的距離與實(shí)際地面距離之間比例關(guān)系的指標(biāo)，1∶10000的比例尺表示地圖上1厘米代表實(shí)際地面上的10000厘米。而關(guān)于地圖的放大與縮小，就是當(dāng)?shù)貓D的比例尺增大時(shí)，地圖上表示的內(nèi)容會(huì)變得更加詳細(xì)，相當(dāng)于對(duì)地圖進(jìn)行了“放大”；反之，比例尺減小時(shí)，地圖上表示的內(nèi)容會(huì)變得更加簡(jiǎn)略，相當(dāng)于對(duì)地圖進(jìn)行了“縮小”。在此基礎(chǔ)上，教師可以滲透科學(xué)方面的內(nèi)容，如在導(dǎo)航系統(tǒng)中，地圖的縮放功能可以幫助人們更好地查看路線和周圍的環(huán)境。在地理信息系統(tǒng)（GIS）中，地圖的縮放也是一項(xiàng)重要功能，可以幫助人們分析和理解地理數(shù)據(jù)。在此過(guò)程中，適當(dāng)?shù)貪B透科學(xué)知識(shí)，能使學(xué)生思考數(shù)學(xué)知識(shí)在生活中、在科學(xué)探索中的應(yīng)用，從而提高科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生深度學(xué)習(xí)和全面發(fā)展助力。

（二）創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)科學(xué)興趣

在數(shù)學(xué)教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)形象的教學(xué)情境能激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)深度探究，從而提高綜合學(xué)習(xí)能力。同時(shí)，在創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的過(guò)程中，從滲透科學(xué)知識(shí)的視角，數(shù)學(xué)教師可以融合科學(xué)元素創(chuàng)設(shè)情境。在情境教學(xué)中激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)、科學(xué)知識(shí)的興趣，有效提高科學(xué)素養(yǎng)培育效果，為學(xué)生深度探究創(chuàng)造條件，幫助學(xué)生更直觀地理解數(shù)學(xué)知識(shí)，在探索過(guò)程中培養(yǎng)科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。

例如，在小學(xué)數(shù)學(xué)三年級(jí)上冊(cè)乘與除“植樹(shù)”的教學(xué)活動(dòng)中，教師就可以嘗試從滲透科學(xué)元素的視角創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)探索的興趣，有效提高教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)實(shí)踐中，教師可以根據(jù)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)植樹(shù)教學(xué)情境，即假設(shè)學(xué)校組織了一次植樹(shù)活動(dòng)，每個(gè)班級(jí)需要種植一定數(shù)量的樹(shù)木。教師可以提問(wèn)：“如果我們班有5個(gè)小組，每個(gè)小組要種4棵樹(shù)，那么我們班總共要種多少棵樹(shù)呢？”引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用乘法計(jì)算出總數(shù)。然后，教師可以變換情境：“如果我們班總共要種20棵樹(shù)，還是分成5個(gè)小組去種，那么每個(gè)小組要種多少棵樹(shù)呢？”引導(dǎo)學(xué)生采用除法計(jì)算出每個(gè)小組的任務(wù)量。在此過(guò)程中，教師指導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)理解乘法和除法的意義，并滲透科學(xué)元素中的環(huán)保意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神，為學(xué)生全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

（三）推進(jìn)學(xué)科聯(lián)合，布置探究任務(wù)

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，有效設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)和深度探究，能顯著改善數(shù)學(xué)教學(xué)成效，也能從任務(wù)探究的視角提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生深度學(xué)習(xí)和全面發(fā)展助力。因此，數(shù)學(xué)教師應(yīng)準(zhǔn)確定位數(shù)學(xué)課程與科學(xué)知識(shí)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，然后從滲透科學(xué)教育的視角發(fā)起綜合探究任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生思考學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)、探索科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，從而提高數(shù)學(xué)科學(xué)教學(xué)效果，為學(xué)生全面發(fā)展助力，為學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)創(chuàng)造良好條件，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到進(jìn)一步提升。

例如，在小學(xué)數(shù)學(xué)四年級(jí)上冊(cè)乘法“衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)間”的教學(xué)實(shí)踐中，教師就可以根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)以及教材中涉及的科學(xué)內(nèi)容，發(fā)布探究學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)探究。在教學(xué)指導(dǎo)環(huán)節(jié)，教師可以先展示人造地球衛(wèi)星的圖片或視頻，簡(jiǎn)要介紹衛(wèi)星的功能和作用，引導(dǎo)學(xué)生感受科技的力量，并提出問(wèn)題：“如果一顆人造地球衛(wèi)星繞地球一圈需要114分鐘，那么它繞地球21圈需要多少時(shí)間？”引導(dǎo)學(xué)生思考并列出乘法算式。在學(xué)生對(duì)課程知識(shí)進(jìn)行初步計(jì)算后，教師可以發(fā)布多元化探究任務(wù)，如鼓勵(lì)學(xué)生估算114×21的積的范圍，小組討論并分享估算方法，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感和預(yù)測(cè)能力；鼓勵(lì)學(xué)生嘗試用不同的方法計(jì)算，如拆分法、轉(zhuǎn)化法、表格計(jì)算和豎式計(jì)算等，并比較各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)；引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算不同衛(wèi)星繞地球一圈所需的時(shí)間，或者比較不同衛(wèi)星的運(yùn)行速度等，加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)與科技聯(lián)系的理解。這樣就能促進(jìn)科學(xué)教學(xué)與數(shù)學(xué)教學(xué)的深度融合，優(yōu)化數(shù)學(xué)教學(xué)成效，切實(shí)提升學(xué)生的科學(xué)認(rèn)知能力，為培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)創(chuàng)造條件，進(jìn)一步提高數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)整體質(zhì)量。

（四）聯(lián)系生活實(shí)際，設(shè)計(jì)綜合練習(xí)

數(shù)學(xué)教學(xué)與學(xué)生的生活聯(lián)系緊密，因此教師在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，設(shè)計(jì)綜合性練習(xí)活動(dòng)，在生活化教學(xué)中促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)與科學(xué)元素的深度融合，從而提高學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)，為學(xué)生全面發(fā)展助力。數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中，可以關(guān)聯(lián)科學(xué)元素和數(shù)學(xué)元素設(shè)計(jì)練習(xí)題，輔助學(xué)生鞏固訓(xùn)練，有效提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的綜合學(xué)習(xí)能力，為其全面發(fā)展創(chuàng)造條件。

例如，在北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)“百分?jǐn)?shù)營(yíng)養(yǎng)含量”的教學(xué)實(shí)踐中，教師就可以從滲透科學(xué)元素的視角設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)練習(xí)題，引發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)和科學(xué)元素的思考，切實(shí)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)和科學(xué)探究能力。在具體教學(xué)中，教師可以嘗試從設(shè)計(jì)營(yíng)養(yǎng)餐的角度設(shè)計(jì)練習(xí)題，如：“小明為自己設(shè)計(jì)了一份營(yíng)養(yǎng)餐，其中蛋白質(zhì)占總熱量的15%，脂肪占25%，碳水化合物占60%。如果小明一天需要攝入2000千卡的熱量，那么他分別需要多少千卡的蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物？”此練習(xí)題將數(shù)學(xué)與科學(xué)融合，能提高學(xué)生的百分?jǐn)?shù)知識(shí)應(yīng)用能力，可以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。在此基礎(chǔ)上，教師還可以從營(yíng)養(yǎng)攝入分析的角度設(shè)計(jì)練習(xí)題，如：“根據(jù)營(yíng)養(yǎng)學(xué)家的建議，一個(gè)成年人每天應(yīng)攝入約10%～20%的蛋白質(zhì)、20%～35%的脂肪以及45%～65%的碳水化合物。分析以下兩個(gè)人的飲食記錄，判斷他們的飲食是否合理。甲：蛋白質(zhì)12%、脂肪30%、碳水化合物58%；乙：蛋白質(zhì)18%、脂肪22%、碳水化合物60%。請(qǐng)說(shuō)明你的理由。”在此類數(shù)學(xué)練習(xí)題中，主要是組織學(xué)生評(píng)估飲食記錄的合理性，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用百分?jǐn)?shù)知識(shí)進(jìn)行批判性思維，并關(guān)注健康飲食的標(biāo)準(zhǔn)，從側(cè)面鍛煉學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。此外，教師還可以從科學(xué)實(shí)驗(yàn)分析的角度設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)百分?jǐn)?shù)練習(xí)題，如：“科學(xué)家進(jìn)行了一項(xiàng)關(guān)于不同種類植物蛋白質(zhì)含量的研究，以下是部分?jǐn)?shù)據(jù)：毛豆40%，小麥15%，玉米10%，土豆2%。如果每種植物提取了100克樣品，那么毛豆樣品中有多少克是蛋白質(zhì)？哪種植物的蛋白質(zhì)含量最低？”此類數(shù)學(xué)練習(xí)題主要是指導(dǎo)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和數(shù)據(jù)處理技能，同時(shí)加深對(duì)百分?jǐn)?shù)意義的理解。在此過(guò)程中，數(shù)學(xué)教師合理化設(shè)計(jì)練習(xí)題，聯(lián)系生活實(shí)際，有針對(duì)性地組織學(xué)生參與訓(xùn)練，能提高教學(xué)效果，有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的深度探究，切實(shí)提高科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)成效。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行改革的過(guò)程中，準(zhǔn)確定位培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)需求，積極探索教學(xué)改革措施，能提高教學(xué)效果，為學(xué)生全面學(xué)習(xí)和發(fā)展做出積極指導(dǎo)。因此，數(shù)學(xué)教師在教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)有意識(shí)地探索科學(xué)素養(yǎng)教育的滲透，全面改革教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)科學(xué)文化素養(yǎng)的良好滲透，切實(shí)提高教學(xué)成效。

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