浸透科學(xué)素養(yǎng) 引領(lǐng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)

〔摘" "要〕" 深度學(xué)習(xí)是新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，適時(shí)滲透與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的科學(xué)素養(yǎng)，是促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的重要途徑之一。數(shù)學(xué)與生活、科學(xué)密切相關(guān)，開(kāi)發(fā)利用科學(xué)素養(yǎng)有一定的優(yōu)勢(shì)。文章以小學(xué)數(shù)學(xué)為載體，分析科學(xué)素養(yǎng)促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀，闡述滲透科學(xué)素養(yǎng)的重要意義，探究教學(xué)中浸透科學(xué)素養(yǎng)的有效路徑，旨在引領(lǐng)深度學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)高效課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)。

〔關(guān)鍵詞〕" 科學(xué)素養(yǎng)；深度學(xué)習(xí)；路徑

〔中圖分類號(hào)〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " "〔文章編號(hào)〕" 1674-6317" " （2025）" 05" " 142-144

科學(xué)素養(yǎng)是學(xué)校素質(zhì)教育、學(xué)生綜合素質(zhì)的重要組成部分，是新時(shí)代對(duì)高素質(zhì)人才培養(yǎng)的必然要求，包括科學(xué)興趣、科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)精神等素養(yǎng)。受應(yīng)試教育、升學(xué)率、家庭及社會(huì)環(huán)境等因素的影響，一些學(xué)校或教師教育觀念較落后，且根深蒂固，對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的開(kāi)發(fā)利用意識(shí)淡薄，在課堂教學(xué)中滲透融合不夠。小學(xué)數(shù)學(xué)課程中蘊(yùn)藏著較豐富的科學(xué)素養(yǎng)，結(jié)合教學(xué)實(shí)際適時(shí)開(kāi)發(fā)利用起來(lái)，對(duì)促進(jìn)跨學(xué)科融合及深度學(xué)習(xí)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、浸透科學(xué)素養(yǎng)，引領(lǐng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)存在的問(wèn)題

（一）科學(xué)素養(yǎng)開(kāi)發(fā)利用不夠

數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透科學(xué)素養(yǎng)，屬于跨學(xué)科融合學(xué)習(xí)的范疇，而跨學(xué)科融合是深度學(xué)習(xí)的主要途徑之一。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，科學(xué)素養(yǎng)開(kāi)發(fā)利用不夠、滲透不足。具體表現(xiàn)在：一是滲透意識(shí)淡薄。部分學(xué)校、教師對(duì)課程資源“二次開(kāi)發(fā)”較少，對(duì)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的意義認(rèn)識(shí)不深，滲透科學(xué)素養(yǎng)的意識(shí)比較淡薄。這主要是受應(yīng)試教育、升學(xué)率等因素的影響，認(rèn)為只要考了高分就是成功的教學(xué)，主觀上忽視了對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。二是教學(xué)方法落后，模式單一。部分教師教育觀念陳舊，教學(xué)方法比較傳統(tǒng)落后，教學(xué)模式比較單一，長(zhǎng)期以來(lái)“教學(xué)—作業(yè)—講評(píng)”模式一成不變，沒(méi)有認(rèn)真落實(shí)新課標(biāo)要求的跨學(xué)科融合教學(xué)。三是教學(xué)設(shè)備落后。尤其是鄉(xiāng)村教學(xué)點(diǎn)，因教學(xué)設(shè)施設(shè)備落后，不能利用多媒體教育技術(shù)輔助教學(xué)，課堂上不能全面展示跨學(xué)科融合學(xué)習(xí)的一些難點(diǎn)內(nèi)容，環(huán)節(jié)上也少見(jiàn)學(xué)科外的素質(zhì)培養(yǎng)，如數(shù)學(xué)中的科學(xué)素養(yǎng)因開(kāi)發(fā)利用不足而成為一種缺失。

（二）深度學(xué)習(xí)實(shí)踐不到位

數(shù)學(xué)教學(xué)滲透融入科學(xué)素養(yǎng)，可提高學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合能力，也是促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的重要前提。數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)要求嘗試深度學(xué)習(xí)，引領(lǐng)學(xué)生動(dòng)手操作，從感性到理性，逐步掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，并能應(yīng)用到生活實(shí)踐；同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生提出或發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)獨(dú)立思考、合作探究，能多維度分析和解決問(wèn)題。通過(guò)教師引領(lǐng)，學(xué)生掌握學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方法和規(guī)律，舉一反三，能夠做一題通一類。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，不少課堂教學(xué)還停留在“淺層學(xué)習(xí)”的層面，無(wú)效、低效課堂還常常出現(xiàn)，深度學(xué)習(xí)落實(shí)不到位，淺嘗輒止，不能多角度、多層面地引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，合作探究。

二、浸透科學(xué)素養(yǎng)，引領(lǐng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的意義

科學(xué)素養(yǎng)是學(xué)生通過(guò)理解日常生活、學(xué)習(xí)內(nèi)容或與教材相關(guān)的科學(xué)概念，掌握一定的科學(xué)方法，逐漸形成的一種良好的心理素質(zhì)。在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，教師在培養(yǎng)數(shù)感、演算及推理能力、幾何觀念等核心素養(yǎng)的同時(shí)，應(yīng)重視對(duì)課程資源的開(kāi)發(fā)和利用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)興趣、科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)精神等科學(xué)素養(yǎng)。數(shù)學(xué)與科學(xué)緊密聯(lián)系，且相互促進(jìn)。數(shù)學(xué)發(fā)展成就了科學(xué)的進(jìn)步，科學(xué)的進(jìn)步也推動(dòng)了數(shù)學(xué)的飛躍發(fā)展。在教學(xué)中適時(shí)滲透融入科學(xué)素養(yǎng)非常必要，其意義主要表現(xiàn)在以下幾方面。

（一）激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的興趣

小學(xué)生天真活潑，對(duì)一切新事物充滿好奇，對(duì)已知或未知領(lǐng)域如科學(xué)充滿了向往，有打破砂鍋問(wèn)到底的心理和求知精神。在課堂教學(xué)中，適時(shí)滲透或開(kāi)發(fā)利用與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)故事等科學(xué)元素，不僅可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的心理品質(zhì)。比如，筆者在教學(xué)《重量單位》一課時(shí)，引入了《曹沖稱象》的故事。這篇課文學(xué)生在二年級(jí)時(shí)已經(jīng)學(xué)過(guò)，提及大家熟悉的故事，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高漲。教學(xué)時(shí)讓學(xué)生復(fù)述曹沖是怎么稱出大象重量的，并思考從中獲得哪些啟示。在互動(dòng)交流中，引領(lǐng)學(xué)生探究神奇的數(shù)學(xué)及相關(guān)科學(xué)知識(shí)，初步學(xué)習(xí)“等量代換”的數(shù)學(xué)方法和“轉(zhuǎn)化思想”的實(shí)踐應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和探究科學(xué)的興趣。

（二）促進(jìn)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)

“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”是《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的要求，屬于深度學(xué)習(xí)的范疇。原則上，各門課程用不少于10%的課時(shí)設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)。新課標(biāo)還強(qiáng)調(diào)，要通過(guò)跨學(xué)科的主題學(xué)習(xí)，建立不同學(xué)科之間的聯(lián)系，打破學(xué)科界限，改變學(xué)習(xí)方式，形成知識(shí)體系，引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)學(xué)科和跨學(xué)科的知識(shí)與方法解決問(wèn)題。在學(xué)習(xí)中，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)思維得到培養(yǎng)，課程育人功能也得到發(fā)揮。將數(shù)學(xué)與相關(guān)科學(xué)素養(yǎng)結(jié)合起來(lái)，教學(xué)中適時(shí)滲透相關(guān)的科學(xué)元素，可培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)推理及科學(xué)思維能力。數(shù)學(xué)教材中的“綜合與實(shí)踐”“你知道嗎？”等學(xué)習(xí)模塊，都是數(shù)學(xué)與科學(xué)等學(xué)科內(nèi)容聯(lián)系密切的閱讀材料，是新課程編排倡導(dǎo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的課標(biāo)體現(xiàn)。實(shí)踐表明，滲透科學(xué)素養(yǎng)可促進(jìn)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，有利于實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)目標(biāo)。

（三）有效實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)目標(biāo)

“深度學(xué)習(xí)”也是新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。深度學(xué)習(xí)即深層次的學(xué)習(xí)，是相對(duì)于“淺層學(xué)習(xí)”而言的，多層面思考，多維度分析，多元化探究，是深度學(xué)習(xí)的主要特征。小學(xué)數(shù)學(xué)課程中的“綜合與實(shí)踐”，其實(shí)也是深度學(xué)習(xí)的教材體現(xiàn)，適時(shí)滲透科學(xué)素養(yǎng)是綜合實(shí)踐的高要求。上述筆者教學(xué)《重量單位》時(shí)，引入《曹沖稱象》的故事，如何測(cè)量龐大物體的質(zhì)量，在數(shù)學(xué)教學(xué)中融入了語(yǔ)文、科學(xué)、信息技術(shù)等學(xué)科知識(shí)，深層次引領(lǐng)學(xué)生完成主題任務(wù)，是深度學(xué)習(xí)的典型例證。深度學(xué)習(xí)通過(guò)數(shù)學(xué)思考，在問(wèn)題解決中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感、應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。可見(jiàn)，深度學(xué)習(xí)是一種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的學(xué)習(xí)方式，是對(duì)傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方法的改進(jìn)與挑戰(zhàn)。

三、浸透科學(xué)素養(yǎng)，引領(lǐng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的方法

（一）尋找課程、課標(biāo)契合點(diǎn)

小學(xué)數(shù)學(xué)、科學(xué)課程均與生活聯(lián)系緊密，以生活為載體，數(shù)學(xué)課程、課標(biāo)中都蘊(yùn)含著一定的科學(xué)元素，這是數(shù)學(xué)與科學(xué)課程的契合點(diǎn)，教學(xué)時(shí)可進(jìn)行跨學(xué)科融合，適時(shí)滲透與教學(xué)有關(guān)的科學(xué)素養(yǎng)，從而促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。

在課標(biāo)方面，比較《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2022年版）與《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2019版），二者在課標(biāo)設(shè)置方面有許多相似之處，比如：都比較注重從生活實(shí)踐中獲取有用信息，結(jié)合實(shí)際收集、處理數(shù)據(jù)，引領(lǐng)學(xué)生分析、解決實(shí)際問(wèn)題；二者都以學(xué)生為主體，以問(wèn)題為核心，鼓勵(lì)學(xué)生自主思考或合作交流，創(chuàng)新學(xué)習(xí)方式，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的同時(shí)，引領(lǐng)深層次思考，多層面解決數(shù)學(xué)問(wèn)題。

在課程方面，比較小學(xué)數(shù)學(xué)與小學(xué)科學(xué)課程的設(shè)置，都要求學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，比如：都常用統(tǒng)計(jì)圖表、思維導(dǎo)圖等方式記錄重要的知識(shí)信息；二者都使用東西南北、前后左右等方位詞，描述實(shí)物的方向及所在的地理位置；二者都常用計(jì)量單位記錄生活實(shí)踐內(nèi)容；二者都常用簡(jiǎn)單儀器測(cè)量物體的長(zhǎng)度、體積等。

在內(nèi)容選擇和編排上，二者也有不少契合點(diǎn)，如數(shù)學(xué)課程中“位置與方向”與科學(xué)課程中的“指南針”密切聯(lián)系，教學(xué)時(shí)就可融入指南針的科學(xué)知識(shí)；教學(xué)“條形統(tǒng)計(jì)圖”時(shí)，就可融入科學(xué)中的“氣溫、降水量統(tǒng)計(jì)”知識(shí)；等等。

在課程編排上，有的基本同步，如果不同步的，可靈活調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。

滲透學(xué)生熟悉的科學(xué)知識(shí)，可激發(fā)其求知欲，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)有效高效學(xué)習(xí)目標(biāo)。

（二）引入科學(xué)史料，激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)數(shù)學(xué)的興趣

數(shù)學(xué)與生活、科學(xué)密切相關(guān)。數(shù)學(xué)中蘊(yùn)含著不少科學(xué)知識(shí)、科學(xué)故事、科學(xué)史料等科學(xué)元素，適時(shí)引入這些科學(xué)元素，可培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)數(shù)學(xué)的興趣，激發(fā)學(xué)生探究科學(xué)的精神和求知欲。

比如，筆者教學(xué)“100以內(nèi)的加減法”時(shí)，課前導(dǎo)入德國(guó)數(shù)學(xué)家高斯在小學(xué)速算“1+2+3+……+100=5050”的故事，讓學(xué)生感知少年高斯的數(shù)學(xué)天賦及數(shù)學(xué)方法的神奇，感知數(shù)學(xué)蘊(yùn)藏著豐富的科學(xué)知識(shí)。如果創(chuàng)造性地開(kāi)發(fā)利用起來(lái)，在激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和求知欲的同時(shí)，有利于促進(jìn)學(xué)生深度思考，深度培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維能力。又如，教學(xué)“圓的周長(zhǎng)”時(shí)，引入了“祖率”的故事：我國(guó)古代數(shù)學(xué)家祖沖之算出圓周率在3.1415926與3.1415927之間，精確到小數(shù)點(diǎn)后第7位，比歐洲要早1000多年，是數(shù)學(xué)史上的一大貢獻(xiàn)，后人將“約率”稱為“祖沖之圓周率”，簡(jiǎn)稱“祖率”。故事的引入，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，以及對(duì)數(shù)學(xué)方法、科學(xué)領(lǐng)域的求知欲。再如，教學(xué)“測(cè)量”一課時(shí)，筆者引入數(shù)學(xué)家泰勒斯科學(xué)測(cè)量金字塔的故事：泰勒斯只用一根木棍、一把尺子，在金字塔旁邊就能精準(zhǔn)測(cè)出金字塔的高度。實(shí)踐表明，適時(shí)引入與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的科學(xué)史料，可培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)數(shù)學(xué)、探究科學(xué)的興趣，從而引領(lǐng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題，不斷開(kāi)辟拓展深度學(xué)習(xí)的領(lǐng)域。

（三）適時(shí)進(jìn)行科學(xué)教育

小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容分為“數(shù)與代數(shù)、空間與圖形、統(tǒng)計(jì)與概率、實(shí)踐與綜合運(yùn)用”四個(gè)學(xué)段。各學(xué)段的學(xué)習(xí)都比較注重?cái)?shù)學(xué)實(shí)踐與應(yīng)用的學(xué)習(xí)，注重對(duì)數(shù)感、數(shù)學(xué)符號(hào)、空間觀念等應(yīng)用意識(shí)及推理能力的培養(yǎng)，這為發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力及科學(xué)素養(yǎng)提供了保障。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，列舉事實(shí)或創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，將科學(xué)教育融入課堂教學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生參與學(xué)習(xí)交流，有利于促進(jìn)其深度學(xué)習(xí)。

比如，在教學(xué)“百分?jǐn)?shù)”時(shí)，為了讓學(xué)生深入理解生活中百分?jǐn)?shù)的含義及其應(yīng)用價(jià)值，筆者列舉了幾個(gè)典型的例子引領(lǐng)學(xué)生思考：（1）2023年，郵儲(chǔ)銀行2年期存款利率是2.25%，5年期為2.75%；（2）當(dāng)前，德國(guó)、韓國(guó)、日本等國(guó)的廢品回收率達(dá)76%，而我國(guó)的廢品回收率才30%左右；（3）目前，日本的森林覆蓋率高達(dá)66%，而我國(guó)才24.02%；（4）2023年，我國(guó)人口約14.11億，少數(shù)民族約占8%。

這組數(shù)據(jù)反映了百分?jǐn)?shù)在生活、社會(huì)中的應(yīng)用廣泛，有利于學(xué)生理解百分?jǐn)?shù)的意義，同時(shí)也利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。實(shí)踐表明，結(jié)合數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容，適時(shí)滲透融合科學(xué)素養(yǎng)并進(jìn)行科學(xué)教育，可從不同角度、不同領(lǐng)域促進(jìn)其深度學(xué)習(xí)。

（四）利用科學(xué)知識(shí)，引領(lǐng)深度學(xué)習(xí)

小學(xué)數(shù)學(xué)課程都不同程度地蘊(yùn)含著科學(xué)知識(shí)，這些知識(shí)涉及天文、地理等領(lǐng)域，如果適時(shí)滲透利用這些科學(xué)知識(shí)，可激發(fā)學(xué)生求知欲，引領(lǐng)學(xué)生多維度深層學(xué)習(xí)。筆者教學(xué)“體積和體積單位”時(shí)，引入了“烏鴉喝水”的學(xué)習(xí)情境。《烏鴉喝水》是學(xué)生在語(yǔ)文中學(xué)過(guò)的課文，情境比較熟悉，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高漲，積極主動(dòng)參與思考：烏鴉是怎么喝到水的？為什么往瓶里填石子就能喝到水？在學(xué)生不能完全解答時(shí)，水到渠成導(dǎo)入新課。“烏鴉喝水”包含了體積的相關(guān)知識(shí)，經(jīng)教師引領(lǐng)，學(xué)生知曉是石子占用了瓶子的空間，將“柔弱”的水排擠出來(lái)，于是水溢到瓶口，烏鴉喝到了水。筆者再進(jìn)一步引領(lǐng)學(xué)生深入思考：烏鴉往瓶子里填石子，為什么不填入樹(shù)葉、紙屑、果皮之類的東西呢？有學(xué)生搶著回答：樹(shù)葉、紙屑這些東西太輕了，不會(huì)沉下去占用水的空間，而只能漂浮在水面上，水不會(huì)溢出來(lái)，烏鴉就喝不到水。經(jīng)過(guò)師生互動(dòng)、交流討論，學(xué)生學(xué)到了新知識(shí)，深度學(xué)習(xí)在不知不覺(jué)中進(jìn)行，高效課堂得以保證。

綜上所述，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)是其重要目標(biāo)之一，科學(xué)素養(yǎng)是綜合素養(yǎng)的重要組成部分，教學(xué)中不可忽視和疏漏。基于此，應(yīng)改變教育教學(xué)觀念，開(kāi)發(fā)課程資源，根據(jù)新課標(biāo)的要求，緊密結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容，適時(shí)滲透相關(guān)的科學(xué)素養(yǎng)，通過(guò)跨學(xué)科融合，優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)，改變學(xué)習(xí)方式，最終實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)及高效課堂教學(xué)目標(biāo)。

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