培養(yǎng)科學精神 奠基數(shù)學素養(yǎng)

肖木英

（福州市晉安區(qū)教師進修學校，福建 福州 350011）

《中小學數(shù)學學科德育實施指導綱要》明確點出數(shù)學教育是培養(yǎng)公民素質的基礎學科，數(shù)學課程對人的理性思維、科學精神有巨大的作用，是塑造孩子們科學精神的核心要素。［1］同時，科學精神的培養(yǎng)是一個長期的過程，需要從小學階段就有意識地滲透。［2］但是，筆者發(fā)現(xiàn)，仍然有許多數(shù)學教師在教學中不太重視培養(yǎng)學生的科學精神，仍然有部分學生在學習中存在著不敢質疑、不會探究等問題。針對這類問題，筆者以“區(qū)域數(shù)學教師在教育教學過程中勇?lián)囵B(yǎng)學生科學精神的使命”為問題導向，開展“小學數(shù)學教學中培養(yǎng)學生科學精神的實踐研究”，旨在促進教學中強化學生科學精神的培養(yǎng)，全面提升學生的數(shù)學素養(yǎng)。

一、培養(yǎng)質疑精神，提升批判性思維

塑造學生的科學精神，第一是要塑造孩子們的解析、批判和質疑的能力。質疑精神是培養(yǎng)科學精神的一項必要任務。沒有疑問，就不可能談及科學精神，沒有科學精神，創(chuàng)新往往就是空談。在數(shù)學教學中讓學生敢疑、會疑、樂疑，培養(yǎng)質疑精神，逐步提升學生的批判性思維，是培養(yǎng)科學精神的必經(jīng)之路。

（一）敢疑——創(chuàng)設和諧環(huán)境

課堂上，學生要敢疑，心態(tài)先要放松。民主氛圍、和諧環(huán)境無疑為學生提供了安全心理上的保證。作為學生的引路人，教師一定要與學生建立平等合作的學習共同體，學促教，教促學，教與學并重。

如：教師開展教改工作，根據(jù)學情設計導學案的一般思路，導學案的最后一部分內容主要是讓學生提出自學中遇到的疑惑，或是還想了解的其他相關數(shù)學知識與方法等。課前，教師應先批改導學案，收集學生提出的瓶頸問題。課堂上，教師通過創(chuàng)設輕松的談話氛圍，引導學生結合導學案中的“自主先學”，圍繞著自己提出的質疑展開討論、合作探究，共同解決問題，達到豁然開朗的效果，真正做到“以學定教”，讓敢疑者無心理負擔，讓釋疑者也有了成就感，在無形中培養(yǎng)學生主動質疑的科學精神。

（二）會疑——指導質疑方法

學生建立了敢疑的心理后，不一定就會疑得有質量，疑得有高度。教師要善于輔導學生從數(shù)學的角度發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，指導學生具體的質疑方法，實現(xiàn)合理質疑、科學解惑的目的。

1.圍繞學習目標疑。教師注重選取較經(jīng)典的課題，指導孩子們由多個方面進行提問，利用教師的“舉一”，引導學生的“反三”。如：學習《三角形的面積》，可以提出的問題有三角形的面積計算公式是怎樣的？三角形的面積公式是從什么派生出來的？什么方法可以把三角形變形導出面積的公式？圍繞學習目標質疑，可以讓學生的學習方向更明確。

2.圍繞學習方法疑。在教學陳述性知識時，引導學生抓住關鍵詞去質疑，在教學探究性知識時，引導學生針對操作過程中出現(xiàn)的困惑去質疑，在解決問題的時候，指導學生質疑解決問題的策略。這種方法是最好的解決方法嗎？還有其他不一樣的解法嗎？比方說有多少種方法可以解決搭配問題？除了書上介紹的連線法，學生還可以質疑是否有其他的表示方法。根據(jù)學生已經(jīng)積累的學習方法，他們可以以各種形式呈現(xiàn)，例如語言、圖像、符號和公式。圍繞學習方法質疑，可以讓學生獲得更多的解決問題策略。

3.圍繞學習結論疑。當學習探究后得出結論時，引導學生去質疑這種結論正確嗎？證據(jù)足以說明問題嗎？這種結論與之前學習的哪些結論有聯(lián)系？比方說《比的基本性質》，指導學生提問比的基本性質和分數(shù)的基本性質聯(lián)系與區(qū)別是什么？它還和之前學習過的什么內容有關？圍繞學習結論質疑，可以讓學生思維更嚴謹。

4.圍繞學習交流疑。先學后教課堂中有一大部分時間是與學生之間的互動，在匯報交流過程中引導學生大膽質疑：對他的觀點，你有什么疑問嗎？你的理由，我覺得有點牽強，還有其他解釋嗎？我同意你的看法，不過我覺得我有種想法也是合理的，大家看看可以嗎？圍繞學習交流質疑，可以讓學生的科學探究精神得到充分釋放。

（三）樂疑——導向積極評價

質疑的勇氣和質疑的方法對學生都很重要，然而形成質疑的良好習慣尤為關鍵。塑造學生積極思考、反思內省的學習習慣，能讓學生帶著思考去學習的動力更加充足。教師應該毫不猶豫地用語言鼓勵、眼神贊揚、手勢肯定和其他積極的評價來鼓勵孩子們，激發(fā)學生質疑的內驅力，讓學生在樂疑中體驗學習的快樂。

如：教師可以向學生介紹歷史中出現(xiàn)的名人，樹立積極思考的榜樣。比方說：“懷疑一切”是馬克思的生命口號，他始終致力于“通過批判舊世界來發(fā)現(xiàn)一個新世界”。著名文學家魯迅，也是一個堅守批判精神的人。［3］先學后教課改課堂，建立了小組互助學習評價模式，對學生個人提出的質疑，或是小組討論后生成的質疑，都有進行加分評價。一方面要鼓勵互助小組學習成員為敢疑、會疑、樂疑的同學感到自豪。另一方面，教師要對學生提出的質疑運用恰當?shù)脑u價，形成合力，激勵學生樂疑。

二、塑造探究意識，增強創(chuàng)新意識

人從小就有探究未知世界、自然和社會的欲望，也正是這種強烈的欲望，推動著人類社會的不斷進步。怎樣在數(shù)學教學中培養(yǎng)學生的探究精神，提升學生的創(chuàng)造性思維，讓他們意識到自己的探究精神也是推動社會進步的重要力量？下面結合疫情期間，“先學后教”教改模式下《小數(shù)的意義》線上教學案例，從獨學、組學、群學三個環(huán)節(jié)介紹教師在教學中如何激發(fā)學生的探究意識，塑造孩子們探究意識，增強他們的創(chuàng)新意識。

（一）獨學——激發(fā)探究意識

在新的網(wǎng)絡教育模式下，教師應積極激發(fā)孩子們的自主性，培養(yǎng)他們的意識和靈感，讓學生在直播聽課前主動對課本進行充分的自學，首先要依賴于課堂的指南針——導學案。導學案是一個整合了教師導學案和學生學習案的導學文本。在網(wǎng)絡上課之前，教師應當精心備課，強調“學習目標”“溫故知新”“探究實踐”“問題導學”，設計適合孩子們自學的輔導模式，使孩子們可以以更有針對性的方式獨立學習。在“問題導學”這一關鍵環(huán)節(jié)，要根據(jù)不同層次的學生自學后的思考，提出“你在預習中碰到了什么問題，你是怎么解決的或你還有什么疑問？”等針對性的問題，讓學生明白自己什么真懂和什么不懂。教師通過線上授課前批閱學生的導學案，在直播前“心中有數(shù)”，在直播中精準解答學生獨學中思考的難題，在直播結束后讓課前獨學的學生能“恍然大悟”，達到預設的效果。

（二）組學——促進探究思維

當學生在家中獨立學習時，教師可以組織從“獨立學習”到“集體學習”的在線集體合作學習，并通過集體溝通、詢問和討論激勵學生解決自學過程中的問題。教師針對導學案里設計的提問，在線上直播授課前先組織學生圍繞著“從例1 認識的小數(shù)，你有什么樣的發(fā)現(xiàn)”“你可以寫出兩位小數(shù)、三位小數(shù)的計數(shù)單位嗎”“研究一下：小數(shù)相鄰兩個計數(shù)單位之間的進率為什么全為10”“你在課前預習的過程中遇到了什么不懂的地方，你是怎么解決的或你還有什么疑問”這四個問題展開小組合作討論學習，對于具體問題進行多角度、全方位的思考，提升孩子們自主思維和解決問題的能力，推動孩子們探索能力的發(fā)展，當然也培養(yǎng)了團隊合作精神。

（三）群學——提升探究能力

“先學后教”教改模式下的課堂致力于激發(fā)和發(fā)揮學生的潛能，塑造孩子們探究意識，增強他們的創(chuàng)新意識?；讵毩W習和小組學習，教師在網(wǎng)上教學，根據(jù)學生的共同問題組織小組研究。為了增強教學的指導效率，完成高質量的教育成果，實施精練的指導和講解。這其中的重點是讓學生從已知走向新知，在體驗探究的樂趣中不斷積累知識基礎。線上直播授課的課堂中，先交流學生已經(jīng)知道的，孩子們在自己的溝通過程中互相補充、修改與改進，教師相繼穿插于其中進行引導追問，促進學生的認識走向深入，而這一過程，也就是學習新知的過程。同時，本節(jié)課學生在自學疑問中提出的“先有小數(shù)還是先有分數(shù)”這樣的思考，讓學生覺得有意思，課后學生查閱各種資料，自己尋找答案，成功地將線上授課延伸到了線下，線上線下同步發(fā)力，達到了“組合拳”的效果。

在線上直播授課的新模式下，教師要學會尋找“另一種路徑”，讓孩子們通過“自我學習”—“小組學習”—“集體學習”的過程，把以“教”為主變成以“學”為主，將“學”置于學習的核心位置，意味著線上教學的課堂真正致力于培養(yǎng)學生的科學精神。

三、培養(yǎng)理性精神，提升理性思維

理性精神是數(shù)學素養(yǎng)的靈魂。因此，教會學生數(shù)學式地思考、表達、實踐，塑造學生的理性意識，提高學生的理性思維已成為小學數(shù)學教育最關鍵的課題。

（一）思考——數(shù)學教育之本

小學階段孩子的思維還處于由形象到抽象的過渡的過程中，盡管存在分散性、跳躍性等特點，但可塑性還是很強的。教師不單單要教授明確的知識和方法，還要發(fā)掘數(shù)學的思考方法，讓學生進行學習思考的教育，要從核心素養(yǎng)的角度看數(shù)學教育，這才是小學數(shù)學教育的根本任務。

如：筆者指導的一節(jié)部級優(yōu)課《乘法估算》，在學習“每節(jié)車廂可容納118 人。一列有12 節(jié)車廂的火車約有幾個位置？”這一問題時，教師讓學生用不同策略自主探索估算結果，課堂學生呈現(xiàn)三種解決問題策略：估大（118 估成120，）、估小（12 估成10 或者118 估成100）、估一大一小（118 估成120，12 估成10）。采用估算策略不同，那么對應的估算值與精確值大小關系也是不同的，這里需要學生很高的思維品質。教師組織學生小組交流、討論，同時運用幾何直觀方式動態(tài)呈現(xiàn)不同估法的估算值與精確值對比，讓學生思考更深入，體會估算的實際意義，獲得數(shù)形結合、推理等數(shù)學思想方法。

（二）表達——數(shù)學教育之形

表達是將思考的內容呈現(xiàn)出來，數(shù)學教育表達的形態(tài)是清晰、簡潔、原創(chuàng)、優(yōu)美的?！跋葘W后教”教改試驗，課前注重學生良好的自主先學的習慣，課堂上更關注培養(yǎng)學生的表達，即自主先學的過程中究竟“學進去”了多少？那么怎樣向大家證明他們學會了沒有？學到了什么程度呢？這就需要讓他們做到“講出來”，即數(shù)學式的表達。只有學生把自己在自學過程中所學到的知識吸收、內化，并且能夠清晰、簡潔、完整地表達出來，這才是真正達到了“自主先學”的最佳效果。

如：筆者主持的課題研討會上的《數(shù)學廣場—相等的角》一課。學生在課前自學得知了兩條直線相交，形成兩組相等的角。課堂學生對這個結論質疑，如果∠2=100°、127°、145°……那么∠1 和∠3 是否還相等呢？小組同學在組學時交流，在群學時上臺匯報、相互補充。

學生學會了“因為與所以”的邏輯語言，在變與不變的思考中，培養(yǎng)了邏輯思維和表達能力，提升了理性思維。

（三）實踐——數(shù)學教育之用

實踐是塑造科學精神的關鍵方式。鍛煉孩子們的實踐能力是數(shù)學教育的重要功能和價值的具體化。現(xiàn)在越來越多的質量監(jiān)測習題是生活中真實應用數(shù)學、真實地解決生活問題的數(shù)學問題。呈現(xiàn)給學生的問題情境不再是虛擬的,而是生活中常見的原型。

如：上面是學校平面圖，請根據(jù)明明提供的信息，算一算他學校的面積大約是多少平方米？看看夠不夠1 公頃？解決這樣的問題,不僅需要學生數(shù)學知識的準備,還需要學生在解決問題中充分調動生活實踐經(jīng)驗，甚至是生活常識，理性的分析來解決。