加強(qiáng)數(shù)學(xué)課堂對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

◇楊洪丹（貴州：納雍縣雍熙街道中心學(xué)校）

數(shù)學(xué)是自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的基礎(chǔ)，在課堂教學(xué)中，我們可通過(guò)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。小學(xué)數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)學(xué)科，承載著培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)意識(shí)和應(yīng)用意識(shí)的重任，肩負(fù)著育人的使命，在學(xué)生掌握基礎(chǔ)學(xué)科的同時(shí)，應(yīng)考慮如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。立足課堂教學(xué)，掌握學(xué)科知識(shí)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的前提條件之一。應(yīng)該明確，課堂教學(xué)不能止于學(xué)科知識(shí)的傳授，還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、創(chuàng)新思維、數(shù)學(xué)方法、科學(xué)意識(shí)等方面的素養(yǎng)。

學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，是實(shí)施素質(zhì)教育的一個(gè)重要組成部分，這是時(shí)代發(fā)展的要求，也是科技行業(yè)對(duì)高素質(zhì)人才的要求。培養(yǎng)青少年學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)宜早不宜遲，在教學(xué)中滲透科學(xué)素養(yǎng)，不僅可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可培養(yǎng)他們熱愛(ài)科學(xué)、敢于創(chuàng)新和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。但長(zhǎng)期以來(lái)，由于受應(yīng)試教育根深蒂固的影響，不少教師往往只注重學(xué)科教學(xué)，卻忽視了對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的啟發(fā)與培養(yǎng)。

一、科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題

當(dāng)前，有相當(dāng)一部分教師，對(duì)滲透培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的意識(shí)還比較淡薄，受應(yīng)試教育的影響，他們只注重考題、分?jǐn)?shù)的學(xué)科教學(xué)，卻忽視了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力、科學(xué)素養(yǎng)等方面的培養(yǎng)，于是教學(xué)觀念落后，教學(xué)模式單一，不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的持久興趣，影響青少年學(xué)生的長(zhǎng)足發(fā)展。小學(xué)數(shù)學(xué)是義務(wù)教育體系中的核心學(xué)科，其知識(shí)結(jié)構(gòu)相較于其他學(xué)科更為復(fù)雜。為了提高學(xué)生考試成績(jī)，部分教師在課堂上不厭其煩地給學(xué)生灌輸學(xué)科知識(shí)，學(xué)生囫圇吞棗，被動(dòng)接受，成為盛裝知識(shí)的工具或容器。教學(xué)手段落后、僵硬，課堂缺乏生機(jī)與活力，大大影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，學(xué)習(xí)效率低下。這種“滿(mǎn)堂灌”的教學(xué)模式，剝奪了學(xué)生自主探究與思考的權(quán)利，很少有給學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)啟發(fā)、滲透和培養(yǎng)的機(jī)會(huì)，這違背了新課改的教學(xué)要求。目前，小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)方式暴露出許多問(wèn)題，例如比較注重學(xué)科知識(shí)的傳授，而忽視了核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，只見(jiàn)教師的表演角色，看不到學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，這種方式已不符合現(xiàn)代教育理念的發(fā)展要求。作為教師，應(yīng)當(dāng)以科學(xué)的態(tài)度、發(fā)展的眼光認(rèn)識(shí)當(dāng)前教學(xué)中存在的問(wèn)題，并積極地完善和改進(jìn)，探索更加科學(xué)、高效的教學(xué)方法，從而有效提升小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生在學(xué)科能力形成的同時(shí)提升科學(xué)素養(yǎng)。

二、數(shù)學(xué)課堂培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的意義

新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)提出了新的要求，在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)采取科學(xué)的教學(xué)方法，充分利用課程資源，準(zhǔn)確把握和挖掘數(shù)學(xué)學(xué)科所蘊(yùn)藏的科學(xué)素養(yǎng)。立足課堂，捕捉時(shí)機(jī)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)的滲透和培養(yǎng)，引領(lǐng)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決日常生活中的問(wèn)題。通過(guò)拓展思維、動(dòng)手實(shí)踐等方式，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)精神，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探究精神。整體看，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的意義主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)素養(yǎng)，需要立足數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感知科學(xué)素養(yǎng)的魅力。不少數(shù)學(xué)課堂為什么死氣沉沉，學(xué)生學(xué)習(xí)枯燥乏味，一個(gè)主要原因是教師為考分而教數(shù)學(xué)，卻忽視了科學(xué)素養(yǎng)的滲透與培養(yǎng)。教學(xué)長(zhǎng)方體的體積時(shí)，我發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)方體的體積公式與長(zhǎng)、寬、高之間比較抽象，教學(xué)時(shí)我讓學(xué)生自主擺放長(zhǎng)方體小木塊，小木塊的數(shù)量可以是4 個(gè)、6 個(gè)、12 個(gè)不等。學(xué)生邊擺放邊思考，采取記錄、計(jì)算、整理相結(jié)合的科學(xué)手段，用小長(zhǎng)方體組合成大的長(zhǎng)方體，并從中發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)方體的構(gòu)成特點(diǎn)，其體積大小與長(zhǎng)、寬、高有關(guān)，最后探究出長(zhǎng)方體的體積=長(zhǎng)×寬×高。可見(jiàn)，科學(xué)素養(yǎng)就是在探究性學(xué)習(xí)中不知不覺(jué)地提升與形成的。

（二）提升學(xué)生實(shí)踐能力

學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的和意義在于運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，即具有一定的實(shí)踐能力。在教學(xué)中，教師要隨時(shí)關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和積累情況，注重培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力，這種能力是學(xué)科知識(shí)、探究精神和科學(xué)素養(yǎng)的有機(jī)融合，不可急于求成，需要在教學(xué)實(shí)踐中養(yǎng)成習(xí)慣，逐漸形成能力。我教學(xué)長(zhǎng)方形、正方形的周長(zhǎng)時(shí)，就引領(lǐng)學(xué)生參考生活實(shí)踐，測(cè)量常見(jiàn)物體的周長(zhǎng)，如文具盒、課桌、教室門(mén)等物體的周長(zhǎng)。通過(guò)這樣的動(dòng)手實(shí)踐，學(xué)生由感性到理性，在自主探究的學(xué)習(xí)體驗(yàn)中，輕松掌握了計(jì)算長(zhǎng)方形、正方形周長(zhǎng)的方法。在此實(shí)踐過(guò)程中，學(xué)生的自主體驗(yàn)、探究精神、發(fā)現(xiàn)規(guī)律等科學(xué)素養(yǎng)，就得以充分呈現(xiàn)?？梢?jiàn)，科學(xué)素養(yǎng)看似很抽象，因?yàn)樗幌駭?shù)學(xué)習(xí)題、公式等那樣有形，但科學(xué)素養(yǎng)又客觀地存在，它是學(xué)習(xí)者在體驗(yàn)、探究與實(shí)踐過(guò)程中的創(chuàng)新與發(fā)現(xiàn)。

（三）增強(qiáng)學(xué)科問(wèn)題意識(shí)

小學(xué)生對(duì)科學(xué)世界的認(rèn)識(shí)還比較膚淺，對(duì)一些數(shù)學(xué)問(wèn)題還不夠敏感，對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的分析、思考還不夠深入。因此，教師在教學(xué)中應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，這些意識(shí)中就包含一定的科學(xué)素養(yǎng)。通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生養(yǎng)成主動(dòng)學(xué)習(xí)、積極探究的習(xí)慣，形成問(wèn)題意識(shí)，進(jìn)一步提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在教學(xué)《角的度量》一課時(shí)，我先讓學(xué)生觀察量角器，之后問(wèn)學(xué)生：“你發(fā)現(xiàn)了什么秘密？”“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題就說(shuō)出來(lái)?！庇袑W(xué)生問(wèn)：“老師，我發(fā)現(xiàn)了有兩個(gè)半圓的刻度?！蔽医又鴨?wèn)：“大家想想，這兩個(gè)刻度有什么用處呢？”在交流互動(dòng)中學(xué)生增強(qiáng)了數(shù)學(xué)的問(wèn)題意識(shí)。問(wèn)題的呈現(xiàn)，其實(shí)就是科學(xué)素養(yǎng)的提升與形成過(guò)程。在教學(xué)中，教師要引領(lǐng)學(xué)生觀察、思考，發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題，學(xué)生在質(zhì)疑問(wèn)難中不知不覺(jué)學(xué)到知識(shí)，同時(shí)科學(xué)素養(yǎng)也得到了培養(yǎng)和鍛煉。

三、數(shù)學(xué)課堂培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的途徑

隨著新課程改革的不斷深入和推進(jìn)，人們?cè)絹?lái)越深刻地認(rèn)識(shí)到提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要性和必要性。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，應(yīng)如何培養(yǎng)和提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)呢？結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐，筆者認(rèn)為可從如下幾方面進(jìn)行嘗試。

（一）引入數(shù)學(xué)史

數(shù)學(xué)的發(fā)展是一個(gè)漫長(zhǎng)的歷史過(guò)程，每一個(gè)符號(hào)、公式，不僅僅是數(shù)學(xué)知識(shí)的呈現(xiàn)，更是許多數(shù)學(xué)家為之付出心血甚至生命的結(jié)晶。這些數(shù)學(xué)知識(shí)，不僅可幫助學(xué)生建立科學(xué)情感和科學(xué)精神，其實(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生成為優(yōu)秀人才的極好素材。我們的祖先早在很久以前就發(fā)明了“逢十進(jìn)一”的十進(jìn)制計(jì)數(shù)法，這個(gè)發(fā)明不是偶然的，是積累了很長(zhǎng)時(shí)間生活經(jīng)驗(yàn)才發(fā)現(xiàn)的；最初是采取“結(jié)繩記事”和“刻痕計(jì)數(shù)”的方式，后來(lái)才用“算籌”的方法來(lái)表示數(shù)。無(wú)論是什么學(xué)科，學(xué)生對(duì)歷史故事都非常感興趣，數(shù)學(xué)故事也不例外。

再如，教學(xué)圓的周長(zhǎng)計(jì)算時(shí)，我向?qū)W生介紹了祖沖之這位數(shù)學(xué)家，他是世界數(shù)學(xué)史上第一個(gè)將圓周率的值計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后七位的人，這個(gè)值介于3.1415926 到3.1415927 之間，他的計(jì)算成就早于歐洲一千多年。如此介紹我國(guó)古代數(shù)學(xué)史以及眾多數(shù)學(xué)家，使學(xué)生深深感受到數(shù)學(xué)家孜孜不倦的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探究精神，學(xué)生為我國(guó)古代燦爛的數(shù)學(xué)文化感到驕傲，從而激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)知識(shí)的美好情感。這對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)與發(fā)展非常有幫助，不僅可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可促進(jìn)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義情感，使他們更加愛(ài)科學(xué)、學(xué)科學(xué)，科學(xué)素養(yǎng)在無(wú)形中就得到培養(yǎng)和提升。

（二）開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)

實(shí)踐是手腦并用的社會(huì)活動(dòng)。數(shù)學(xué)與生活密切相關(guān)，開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)有利于培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)數(shù)學(xué)、愛(ài)科學(xué)的興趣。教學(xué)“簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)”內(nèi)容時(shí)，我設(shè)計(jì)一項(xiàng)數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)來(lái)測(cè)量身高。通過(guò)親自實(shí)踐操作，學(xué)生不僅鞏固了統(tǒng)計(jì)知識(shí)，還能聯(lián)系生活實(shí)際，進(jìn)而明白了“學(xué)習(xí)有用的數(shù)學(xué)”的意義。新課程為數(shù)學(xué)的實(shí)用性創(chuàng)造了許多有利條件，我們要充分利用起來(lái)。在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)及時(shí)科學(xué)地引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)口，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng)的積極性，對(duì)研究客體進(jìn)行細(xì)致觀察、實(shí)驗(yàn)與操作，在探究中，學(xué)生在獲取新知的同時(shí)，也不斷提升科學(xué)素養(yǎng)。作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充和延伸，數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)為學(xué)生探究性學(xué)習(xí)開(kāi)辟了新的途徑，同時(shí)也給學(xué)生提供了科學(xué)素養(yǎng)提升的機(jī)會(huì)，更有效促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)科成長(zhǎng)。我在教授《圓的周長(zhǎng)》一課時(shí)，引領(lǐng)學(xué)生用繩子或皮尺測(cè)量圓周、不規(guī)則平面圖形的周長(zhǎng)，同時(shí)滲透了“化曲為直”的數(shù)學(xué)思想。學(xué)習(xí)“圓的認(rèn)識(shí)”這一主干知識(shí)后，我激發(fā)學(xué)生思考：如何在教室的地面上畫(huà)出一個(gè)半徑最大的圓？半徑有多長(zhǎng)？圓點(diǎn)應(yīng)該在哪兒？帶著這個(gè)問(wèn)題，學(xué)生在教室里交流、討論，學(xué)習(xí)氣氛活躍熱烈。通過(guò)這樣的探究活動(dòng)，不僅豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，還培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究精神。

（三）創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境

現(xiàn)代心理學(xué)指出，在沒(méi)有限制的自由活動(dòng)和輕松愉快的情境中，兒童的思維比較活躍，想象力也豐富；相反，在單調(diào)、束縛的環(huán)境中，兒童的思維則比較遲緩，創(chuàng)造力嚴(yán)重不足。在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容、選擇教學(xué)方法，以適應(yīng)不同的教學(xué)活動(dòng)；精心創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生自主探究和積極參與的學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并保持最佳學(xué)習(xí)狀態(tài)。教師要大膽放手，把學(xué)習(xí)的權(quán)利交給學(xué)生，給學(xué)生獨(dú)立思考、相互交流合作、積極動(dòng)手實(shí)踐的時(shí)間和空間，充分發(fā)揮學(xué)生在課堂上的主體作用，開(kāi)發(fā)學(xué)生的潛能，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的欲望，在探究活動(dòng)中有效提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)“體積與體積單位”時(shí)，我用“烏鴉喝水”的故事導(dǎo)入新課。說(shuō)完故事，我引領(lǐng)學(xué)生思考：烏鴉是怎樣喝到水的？烏鴉往瓶里裝石子，為什么不裝入樹(shù)葉之類(lèi)的東西？學(xué)生興趣高漲，爭(zhēng)相交流、回答，課堂氣氛活躍而熱烈。因?yàn)槠溟g包含著體積、浮力方面的科學(xué)知識(shí)，激發(fā)了學(xué)生探究知識(shí)的欲望，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的探究精神和科學(xué)素養(yǎng)。

（四）嘗試探究教學(xué)

在探究教學(xué)中，教師起到積極的指導(dǎo)作用，學(xué)生在已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)個(gè)人、小組、集體等形式進(jìn)行解難、釋疑活動(dòng)，自己發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題，之后分析和解決問(wèn)題。探究式教學(xué)要求學(xué)生像科學(xué)家一樣，運(yùn)用發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、收集資料等科學(xué)方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過(guò)自主探索與解決問(wèn)題的方式獲取知識(shí)和技能。探究性教學(xué)不僅能夠激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的情感，而且還能為后續(xù)的自主探究學(xué)習(xí)提供方法和物質(zhì)上的準(zhǔn)備。我在教學(xué)“可能性”時(shí)，讓5 位同學(xué)上講臺(tái)來(lái)，臺(tái)上袋子里裝有藍(lán)色、紅色、紫色、黃色、白色乒乓球各1 個(gè)，5 名同學(xué)每人摸3 次，每次摸后又放回袋子里，其他同學(xué)記錄他們各自摸到的球的顏色，之后進(jìn)行分析、交流、探究。發(fā)現(xiàn)5 位同學(xué)摸到球的結(jié)果多種多樣，具有不確定性，但是都具有“可能性”。學(xué)生對(duì)“可能性”有了初步的認(rèn)識(shí)，為后邊的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)嘗試探究性教學(xué)活動(dòng)，科學(xué)素養(yǎng)得以培養(yǎng)，課堂實(shí)效有了保證。

綜上所述，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是全面實(shí)施素質(zhì)教育的高要求，需要一線教師不斷深入實(shí)踐。課堂是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的主要陣地之一，在日常教學(xué)中，需要結(jié)合教材、學(xué)習(xí)內(nèi)容，挖掘科學(xué)因素，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、弘揚(yáng)科學(xué)的精神，捕捉有利時(shí)機(jī)，多渠道培養(yǎng)提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。為此，教師要與時(shí)俱進(jìn)，轉(zhuǎn)變觀念，在探究教法的同時(shí)，有序有效地將科學(xué)素養(yǎng)滲透到教學(xué)環(huán)節(jié)中。