在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神

◇白菊蘭（甘肅：民樂縣金山小學(xué)）

小學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)精神屬高階思維的范疇，主要包含主動思維、辨析思維、批判思維、總結(jié)思維以及邏輯思維等多方面，是新時代數(shù)學(xué)教學(xué)培養(yǎng)的核心目標(biāo)。而科學(xué)思維的培養(yǎng)具有長期性特征，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中需遵循一致性、整體性等原則，實(shí)現(xiàn)科學(xué)精神培養(yǎng)在課程活動中的全方位滲透，才能實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)科學(xué)精神的效果。但是，部分?jǐn)?shù)學(xué)教師在教學(xué)中，存在原則把握不明、策略方法把握不清的情況。因此，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中一定要從實(shí)施原則出發(fā)，對教學(xué)活動設(shè)計(jì)和實(shí)施策略、實(shí)施實(shí)例進(jìn)行分析，促進(jìn)科學(xué)精神培養(yǎng)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的常態(tài)化發(fā)展，有效落實(shí)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)和提升。

一、在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的原則

在小學(xué)階段，科學(xué)精神培養(yǎng)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)施原則主要包含主體原則、一致原則、啟發(fā)原則、整體原則，具體表現(xiàn)為：

一是主體原則。科學(xué)精神培養(yǎng)主體是學(xué)生，且思維成長需學(xué)生主動、有意識地參與，全身心投入才能實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)效果。因此，教師在展開培養(yǎng)活動時，需遵循主體原則，教學(xué)內(nèi)容要圍繞學(xué)生展開，教學(xué)活動應(yīng)符合學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知規(guī)律與心理結(jié)構(gòu)，并通過主動溝通與有意引導(dǎo)的方式，讓學(xué)生充分融入課堂活動，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立探究思維與獨(dú)立思考能力的效果。

二是整體原則。數(shù)學(xué)教學(xué)活動具有整體性，教學(xué)內(nèi)容、目標(biāo)以及過程等皆是“活動”的構(gòu)成要素，對科學(xué)精神培養(yǎng)效果具有直接影響。因此，教師在展開培養(yǎng)活動時，需遵循整體原則，將科學(xué)精神培養(yǎng)融于教學(xué)活動各環(huán)節(jié)，貫穿于學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程中，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。

三是一致原則。一致原則主要是指學(xué)生的思維與科學(xué)思維、課程內(nèi)容和科學(xué)思維等方面的一致，即科學(xué)思維應(yīng)當(dāng)與課程知識相銜接、科學(xué)思維應(yīng)當(dāng)與學(xué)生階段思維相銜接，借知識內(nèi)容體現(xiàn)科學(xué)思維，增強(qiáng)科學(xué)思維的實(shí)感，再通過貼合學(xué)生思維的方式，增強(qiáng)學(xué)生感悟度。

四是啟發(fā)原則?？茖W(xué)思維培養(yǎng)致力于讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中突破自我、領(lǐng)會知識本質(zhì)，啟發(fā)則是引導(dǎo)學(xué)生深入探究、尋求思維突破的主要路徑。因此，教師在落實(shí)培養(yǎng)活動時，需遵循啟發(fā)原則，通過調(diào)動學(xué)生思維，增強(qiáng)科學(xué)精神培養(yǎng)效果。

例如：在教學(xué)“三位數(shù)乘兩位數(shù)”知識時，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的流程如下：首先，主體原則與一致原則，在準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，教師可采集學(xué)生心理狀態(tài)數(shù)據(jù)與認(rèn)知數(shù)據(jù)，把握學(xué)生的思維模式，保證課程活動圍繞學(xué)生展開。其次，啟發(fā)原則，在課前環(huán)節(jié)，教師可針對“三位數(shù)乘兩位數(shù)”與學(xué)生展開溝通引導(dǎo)，如出題：“小明有十元，去超市購買零食，買了兩元的薯片三袋，還買了一包薯片給小紅，現(xiàn)在小明身上還剩多少錢？”以此激發(fā)學(xué)生的探求欲。第三，在課中環(huán)節(jié)，教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生展開小組探析活動，主題為“三位數(shù)乘兩位數(shù)的不同算法”，讓學(xué)生深度探析同結(jié)論的差異算法，培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維、批判思維以及邏輯思維。最后，在課后環(huán)節(jié)，教師應(yīng)組織學(xué)生展開歸納活動，促進(jìn)學(xué)生綜合思維的成長。該課程活動體現(xiàn)著整體原則，將科學(xué)思維培養(yǎng)滲透于各環(huán)節(jié)之中。

二、在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神

（一）創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)主動思維

在科學(xué)精神中分析思維的重要構(gòu)成時，主動思維是促成分析思維的關(guān)鍵。因此，數(shù)學(xué)教師在培養(yǎng)活動中，應(yīng)首先激發(fā)學(xué)生的主動意識，為分析思維培養(yǎng)做準(zhǔn)備，而情境教學(xué)法則是調(diào)動學(xué)生主動思維的重要手段。

例如：在教學(xué)“公頃與平方千米”知識時，從情境出發(fā)的流程如下：首先，教材素材采集，教師從教材中采集到“鳥巢”“天安門廣場”以及“故宮博物院”等元素，由此確定情境基本框架為“經(jīng)典建筑”與“景點(diǎn)建筑”。其次，學(xué)生情感與思維，在選定最終素材前，教師深入了解了班內(nèi)學(xué)生的認(rèn)知范圍，發(fā)現(xiàn)其整體對“北京”“天安門廣場”等興趣極高，對此，教師可以最終確定將“文化”與“建筑”作為情境構(gòu)建的核心素材。第三，教師可通過多渠道采集信息數(shù)據(jù)，借助互聯(lián)網(wǎng)采集關(guān)于“天安門廣場”與“鳥巢”的全方位視頻，通過直觀視覺沖擊的方式，調(diào)動學(xué)生的主動思維。最后，在視頻呈現(xiàn)過程中，教師可以提問：“鳥巢有25.8萬平方米，天安門廣場有44 公頃，天安門廣場相當(dāng)于多少個鳥巢呢？”借情境中的問題激發(fā)學(xué)生的分析思維。

（二）互動問答，引導(dǎo)質(zhì)疑思維

在數(shù)學(xué)教學(xué)中，單純的知識講授效率低下，特別是在數(shù)學(xué)知識抽象性高的情況下，難以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)效果。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更強(qiáng)調(diào)“理解”與“感悟”，而“互動問答”則是通過提問的方式，為學(xué)生的學(xué)習(xí)活動指明方向，促進(jìn)學(xué)生質(zhì)疑思維能力的養(yǎng)成。

例如：在教學(xué)“小數(shù)乘法”知識時，從互動問答角度出發(fā)的流程如下。

在課程導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師可提問：“同學(xué)們，在剛剛結(jié)束的假期里你們購物了嗎？”學(xué)生回答：“有/沒有?！蓖ㄟ^生活化的問題溝通降低師生的距離感，此后，教師再提問：“適逢節(jié)假日，你們購買的商品有折扣嗎？你們會自己計(jì)算折扣嗎？”學(xué)生回答：“我購買了一個玩具，原價30 元，八折。”此后，教師可引導(dǎo)學(xué)生對該學(xué)生的玩具購買價進(jìn)行計(jì)算。在此過程中，班內(nèi)學(xué)生展開激烈的思維碰撞，對他人的計(jì)算方法與結(jié)果存疑，借此培養(yǎng)其質(zhì)疑思維。教師可再選定幾名學(xué)生在黑板上寫出計(jì)算流程，并對學(xué)生的計(jì)算流程進(jìn)行講解，讓學(xué)生積極表達(dá)自己的疑惑。此時，教師可結(jié)合學(xué)生疑惑點(diǎn)展開互動式答疑，比如學(xué)生：“老師，我覺得他這個解法不對！”教師：“能說說你的想法嗎？”借此引導(dǎo)學(xué)生勇于發(fā)出質(zhì)疑。

（三）實(shí)踐教學(xué)，引導(dǎo)實(shí)證思維

實(shí)證精神與求實(shí)精神是推動學(xué)生數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)能力、探究能力得以不斷發(fā)展的關(guān)鍵，是提高學(xué)生理性思維品質(zhì)的關(guān)鍵，對學(xué)生未來的學(xué)習(xí)、發(fā)展和生活都具有直接影響。實(shí)證精神即探析“為什么”與“是什么”的精神，而求實(shí)精神即“去偽求真”，兩者的培養(yǎng)皆以實(shí)踐為依托。

例如：在教學(xué)“條形統(tǒng)計(jì)圖”知識時，從實(shí)踐教學(xué)出發(fā)的流程如下。

首先，生活素材挖掘，為增強(qiáng)學(xué)生對“條形統(tǒng)計(jì)圖”的直觀感受，教師以“近視人數(shù)”為信息制作了條形統(tǒng)計(jì)圖，呈現(xiàn)班內(nèi)“近視人數(shù)”與“非近視人數(shù)”，提升了學(xué)生對“條形統(tǒng)計(jì)圖”作用的認(rèn)知。此時，有學(xué)生提問：“班內(nèi)同學(xué)都近視多少度呀？”其次，教師要抓準(zhǔn)學(xué)生的“問題”展開培養(yǎng)學(xué)生“求實(shí)精神”的活動，即讓學(xué)生展開“近視度數(shù)大調(diào)查”，帶領(lǐng)學(xué)生去其他班級收集“近視數(shù)據(jù)”，再讓學(xué)生自主制作“條形統(tǒng)計(jì)圖”，借“求實(shí)活動”提升學(xué)生制作“條形統(tǒng)計(jì)圖”的能力和求實(shí)精神。

例如：在教學(xué)“可能性”知識時，從實(shí)踐教學(xué)出發(fā)的流程如下。

首先，教師結(jié)合“可能性”課程特點(diǎn)，講述“拋硬幣正反面出現(xiàn)的可能性為1/2”，大部分學(xué)生表示認(rèn)同，部分學(xué)生則存疑。其次，教師從主體原則出發(fā)，展開“拋硬幣”活動，借實(shí)驗(yàn)活動證實(shí)“拋硬幣正反面出現(xiàn)的可能性為1/2”。在此過程中，教師始終發(fā)揮主導(dǎo)作用，對實(shí)驗(yàn)活動流程進(jìn)行引導(dǎo)和控制。為控制時長，教師僅讓每位學(xué)生拋硬幣20 次，并對結(jié)果進(jìn)行記錄；此后，再對班內(nèi)學(xué)生拋硬幣數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析得出最終結(jié)論，借“實(shí)證活動”促進(jìn)學(xué)生實(shí)證精神的提高。

（四）思維導(dǎo)圖，引導(dǎo)邏輯思維

思維導(dǎo)圖能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維與總結(jié)思維，多用于課后總結(jié)階段。特別是在“雙減”政策下，用“思維導(dǎo)圖”替代“題海戰(zhàn)術(shù)”，不僅能夠緩解學(xué)生壓力，還給予學(xué)生發(fā)散思維的空間，促進(jìn)學(xué)生歸納匯總能力與創(chuàng)造能力的提升。

例如：在教學(xué)“分?jǐn)?shù)乘法”知識時，從思維導(dǎo)圖出發(fā)的教學(xué)流程如下：在課尾環(huán)節(jié)，教師可繪制“分?jǐn)?shù)乘法”思維導(dǎo)圖，內(nèi)容包含“分?jǐn)?shù)乘法”“分?jǐn)?shù)乘整數(shù)”“分?jǐn)?shù)乘小數(shù)”“分?jǐn)?shù)乘分?jǐn)?shù)”“6/13×3”“3.4×3/8”“7/18×9/14”，借此傳遞“思維導(dǎo)圖”的制作方法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維與總結(jié)思維。在課后環(huán)節(jié)，教師則可布置相應(yīng)任務(wù)，設(shè)計(jì)“總結(jié)小學(xué)階段的各類乘法”，引導(dǎo)學(xué)生匯總“小數(shù)乘法”等內(nèi)容，既能復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)，又能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維。

三、在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神

以教學(xué)“小數(shù)除法”知識為例，科學(xué)精神培養(yǎng)的整體實(shí)施流程如下。

首先，課前準(zhǔn)備。在準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，教師需明確課程培養(yǎng)目標(biāo)為科學(xué)精神培養(yǎng)與“小數(shù)除法”知識傳輸。同時，還需對學(xué)生科學(xué)思維成長狀態(tài)加以了解，著重分析邏輯思維、辨析思維、求實(shí)思維等，針對小學(xué)生辨析思維與邏輯思維較弱的狀況，可以通過一些活動落實(shí)在“小數(shù)除法”的學(xué)習(xí)中，培養(yǎng)學(xué)生初步的辨析思維與邏輯思維。

其次，課中實(shí)施。在課程導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師提問：“同學(xué)們，今天都是怎么來到學(xué)校的呀，坐公交車還是騎自行車？”學(xué)生：“跑步/自行車/小車……”。教師：“你們來學(xué)校都需要花多長時間呢？”學(xué)生：“20 分鐘/30 分鐘……”。教師：“假設(shè)你們從家到學(xué)校的距離總長為2km，結(jié)合你們花費(fèi)的時間，你們每分鐘跑了多少米呢？”通過構(gòu)建問題情境的方式，調(diào)動學(xué)生的探析意識。此后讓學(xué)生展開小組探究活動，計(jì)算與分析“每分鐘多少米”，教師再結(jié)合學(xué)生疑惑點(diǎn)進(jìn)行講解，借此提升知識傳輸成效。

最后，課后階段。教師可以根據(jù)課堂上的知識要點(diǎn)，設(shè)計(jì)和布置“實(shí)測家到學(xué)校的距離”與“除法思維導(dǎo)圖”兩項(xiàng)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在課后“實(shí)證”家到學(xué)校的距離、耗費(fèi)時長以及速度，構(gòu)建起生活與數(shù)學(xué)知識的聯(lián)系通道，讓學(xué)生在實(shí)踐活動中培養(yǎng)“求實(shí)精神”。再通過引導(dǎo)學(xué)生完成“除法思維導(dǎo)圖”的方式，培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)能力與邏輯思維。

綜上所述，在小學(xué)階段，科學(xué)精神培養(yǎng)的實(shí)施原則是課程活動的整體方向引導(dǎo)，實(shí)施策略則是保障科學(xué)精神培養(yǎng)落實(shí)的手段與方法。因此，在開展基于科學(xué)思維培養(yǎng)的數(shù)學(xué)教學(xué)活動時，應(yīng)嚴(yán)格遵循教學(xué)原則，把握教學(xué)策略，再結(jié)合課程內(nèi)容展開教學(xué)活動，以保證科學(xué)精神培養(yǎng)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的全面滲透，實(shí)現(xiàn)科學(xué)精神培養(yǎng)的日?；龠M(jìn)培養(yǎng)成效提升。