在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

楊洪丹

摘? ?要：在每個人的基本素養(yǎng)中，科學(xué)素養(yǎng)是一個重要的組成部分。普及科學(xué)知識，掌握科學(xué)方法，弘揚科學(xué)精神，解決實際問題，是科學(xué)素養(yǎng)的基本要求。結(jié)合小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)，試從科學(xué)素養(yǎng)的教育現(xiàn)狀、內(nèi)涵及培養(yǎng)意義，科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)途徑等方面進(jìn)行探究，旨在培養(yǎng)既懂學(xué)科知識，又具有科學(xué)素養(yǎng)的復(fù)合型人才。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué)；科學(xué)素養(yǎng)；培養(yǎng)意義；途徑

中圖分類號：G623.5? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ?文章編號：1009-010X（2023）28-0042-04

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，可通過學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在科技高度發(fā)達(dá)的今天，數(shù)學(xué)方法和科學(xué)技術(shù)之間聯(lián)系緊密，相輔相成，有效促進(jìn)了彼此之間的發(fā)展。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)意識和應(yīng)用意識的重任，肩負(fù)著育人的使命，在學(xué)生掌握基礎(chǔ)學(xué)科的同時，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，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)意識等方面的素養(yǎng)。

學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，是時代發(fā)展的要求，也是科技行業(yè)對高素質(zhì)人才的需求。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)，不僅激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還培養(yǎng)他們熱愛科學(xué)、敢于創(chuàng)新和應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。不少教師往往只注重學(xué)科教學(xué)，卻忽視了對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的啟發(fā)與培養(yǎng)。

一、科學(xué)素養(yǎng)教育現(xiàn)狀

當(dāng)前，有部分教師對滲透培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的意識還比較淡薄，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)，卻忽視了對學(xué)生創(chuàng)新思維、實踐能力、科學(xué)素養(yǎng)等方面的培養(yǎng)。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，其知識結(jié)構(gòu)相較于其他學(xué)科更為復(fù)雜冗繁。為了提高學(xué)生考試成績，部分教師在課堂上不厭其煩地給學(xué)生灌輸學(xué)科知識，學(xué)生囫圇吞棗，被動接受，成為盛裝知識的工具或容器。教學(xué)手段落后、僵硬，課堂缺乏生機與活力，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)的機會，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)方式暴露出了許多問題，例如比較注重學(xué)科知識的傳授，而忽視了核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，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)識當(dāng)前教學(xué)中存在的問題，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)科能力形成的同時提升科學(xué)素養(yǎng)。

二、科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵及特點

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出，科學(xué)素養(yǎng)是指了解必要的科學(xué)技術(shù)知識及其對社會與個人的影響，知道基本的科學(xué)方法，認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)，樹立科學(xué)思想，崇尚科學(xué)精神，并具備一定的運用它們處理實際問題、參與公共事務(wù)的能力。科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵豐富，領(lǐng)域也廣，包括科學(xué)研究方法和科學(xué)倫理道德，科學(xué)思想方法和科學(xué)精神；科學(xué)探索過程；科學(xué)對個人和社會的影響。在課堂教學(xué)中，教師是學(xué)科教學(xué)的組織者、引領(lǐng)者，在組織課堂教學(xué)、完成學(xué)科任務(wù)的同時，應(yīng)有意識引領(lǐng)學(xué)生感悟科學(xué)的精髓，喚醒學(xué)生探究的興趣與熱情，讓他們真正愛上科學(xué)，并能運用科學(xué)的思維方式、學(xué)習(xí)方法解決生活中的數(shù)學(xué)問題。

當(dāng)然，小學(xué)生所需具備的科學(xué)素養(yǎng)是多向性的，不止于對日常生活、社會事務(wù)和個人決策所需要的科學(xué)概念和科學(xué)方法的了解和掌握，還可通過這些了解逐步形成一種內(nèi)在的品質(zhì)，包括科學(xué)興趣、科學(xué)知識、科學(xué)方法和科學(xué)精神四個核心要素。另一方面，科學(xué)素養(yǎng)的傳授不同于學(xué)科知識，它需要借助學(xué)科學(xué)習(xí)探究，在實踐應(yīng)用的過程中潛移默化地滲透，不能像數(shù)學(xué)知識一樣直接、系統(tǒng)的進(jìn)行傳授，其培養(yǎng)具有隨機性、靈活性及漸進(jìn)性等特點。為此，在平時的課堂教學(xué)中，教師不能止于傳授數(shù)學(xué)知識，應(yīng)思考如何在數(shù)學(xué)教學(xué)中捕捉教育契機，有效培養(yǎng)和提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

三、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的意義

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱《課標(biāo)》）對小學(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)科所蘊藏的科學(xué)素養(yǎng)。立足課堂，捕捉時機，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素質(zhì)的滲透和培養(yǎng)，引領(lǐng)學(xué)生聯(lián)系生活實際，運用所學(xué)知識去解決日常生活中的問題。通過拓展思維、動手實踐等方式，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，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感知科學(xué)素養(yǎng)的魅力。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，科學(xué)素養(yǎng)客觀存在，適時滲透、挖掘科學(xué)素養(yǎng)，學(xué)生興趣高漲。學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣，才能夠更好地完成一系列學(xué)習(xí)任務(wù)。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容，捕捉有利時機，滲透和培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)，這可有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。不少數(shù)學(xué)課堂死氣沉沉，學(xué)生學(xué)習(xí)枯燥乏味，主要原因是教師為考分而教，忽視了科學(xué)素養(yǎng)的滲透與培養(yǎng)。

教學(xué)長方體的體積時，筆者發(fā)現(xiàn)長方體的體積公式與長、寬、高之間比較抽象，教學(xué)時筆者讓學(xué)生自主擺放長方體小木塊，小木塊的數(shù)量可以是4個、6個、12個不等。學(xué)生邊擺放邊思考，采取記錄、計算、整理相結(jié)合的科學(xué)手段，用小長方體組合成大的長方體，并從中發(fā)現(xiàn)長方體的構(gòu)成特點，其體積大小與長、寬、高有關(guān)，在教師的引領(lǐng)下，最后探就出長方體的體積=長×寬×高。教學(xué)中筆者沒有停留在急于計算結(jié)果的層面上，而是啟發(fā)鼓勵學(xué)生多問多思，這其間你發(fā)現(xiàn)了什么？遇到了哪些困難？培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)，一個重要目標(biāo)就是在探究中發(fā)現(xiàn)規(guī)律和方法?？梢姡茖W(xué)素養(yǎng)就是在探究性學(xué)習(xí)中不知不覺地提升與形成的。在此過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性很高，感受到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂趣，不再感到數(shù)學(xué)枯燥乏味，在教給學(xué)生數(shù)學(xué)思維方法和形成技能的同時，逐步實現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

（二）提升學(xué)生實踐能力

生活與數(shù)學(xué)是密不可分的，生活中處處有數(shù)學(xué)。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的和意義在于運用所學(xué)知識去解決生活中的實際問題。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師不僅要引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識，還需注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，將數(shù)學(xué)知識與實際問題結(jié)合起來，有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與實踐能力。在小學(xué)階段，學(xué)生對數(shù)學(xué)的認(rèn)知還比較膚淺，對解決生活中數(shù)學(xué)問題的能力還缺乏靈活性，更不能融匯貫通，原因是平時缺乏科學(xué)素養(yǎng)的滲透與培養(yǎng)。在教學(xué)過程中，教師要隨時關(guān)注學(xué)生對知識的掌握和積累情況，注重培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力，這種能力是學(xué)科知識、探究精神和科學(xué)素養(yǎng)的有機融合，不可急于求成，需要在教學(xué)實踐中養(yǎng)成習(xí)慣，逐漸形成能力?？茖W(xué)素養(yǎng)看似很抽象，因為它不像數(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、探究與實踐過程中的創(chuàng)新與發(fā)現(xiàn)。

（三）增強學(xué)科問題意識

小學(xué)生對科學(xué)世界的認(rèn)識還比較膚淺，對數(shù)學(xué)問題的分析、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)生的問題意識。問題意識是一種能力，包括邏輯思維、抽象思維等方面的能力，這些能力可有效促進(jìn)問題意識的形成。數(shù)學(xué)是一門比較特殊的學(xué)科，它有很強的邏輯性，學(xué)習(xí)者需要具備靈活敏捷的思維能力，具備直觀、形象的思維素養(yǎng)。在這方面，需要教師采用多種科學(xué)的教學(xué)手段，引導(dǎo)學(xué)生分析、探究數(shù)學(xué)知識，不僅了解生活及事物的表象，更要發(fā)現(xiàn)事物內(nèi)在的本質(zhì)特點。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生養(yǎng)成主動學(xué)習(xí)、積極探究的習(xí)慣，形成問題意識，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，筆者先讓學(xué)生觀察量角器，之后問學(xué)生：“你發(fā)現(xiàn)了什么秘密？”“發(fā)現(xiàn)問題就說出來？”有學(xué)生問：“老師，我發(fā)現(xiàn)了有兩個半圓的刻度?！惫P者接著問：“大家想想，這兩個刻度有什么用處呢？”……師生在交流互動中增強了數(shù)學(xué)的問題意識。問題的呈現(xiàn)，其實就是科學(xué)素養(yǎng)的提升與形成過程。在教學(xué)中，教師要引領(lǐng)學(xué)生觀察、思考，發(fā)現(xiàn)和提出問題，在質(zhì)疑問難中不知不覺科學(xué)素養(yǎng)也得到了培養(yǎng)和鍛煉。

四、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)，人們越來越深刻地認(rèn)識到提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要性和必需性。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？

（一）引入數(shù)學(xué)史

數(shù)學(xué)的發(fā)展是一個漫長的歷史過程，每一個符號、公式，不僅僅是數(shù)學(xué)知識的呈現(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，不僅可幫助學(xué)生建立科學(xué)情感和科學(xué)精神，其實也是培養(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)制記數(shù)法，這是經(jīng)歷了很長時間生活經(jīng)驗才發(fā)現(xiàn)的，最初人們采取“結(jié)繩記數(shù)”和“刻痕記數(shù)”的方式，后來才用“算籌”的方法來表示數(shù)。無論是什么學(xué)科，學(xué)生對歷史故事都非常感興趣，數(shù)學(xué)故事也不例外。在教學(xué)“認(rèn)識萬以內(nèi)的數(shù)”時，筆者先向?qū)W生介紹數(shù)的起源，從最早的記數(shù)法說起，為了讓學(xué)生深入了解，就詳細(xì)地介紹各種記數(shù)法的發(fā)展過程，并讓他們知曉“十進(jìn)制記數(shù)法”是我們祖先在不斷探索中發(fā)明的，具有重要的歷史意義和科學(xué)價值，故事蘊含著科學(xué)要素，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣非常濃厚。

介紹我國古代數(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)生熱愛科學(xué)知識的美好愿望。這對學(xué)生的成長與發(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)生的愛國主義情感，使他們更加愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)，科學(xué)素養(yǎng)在無形中就得到培養(yǎng)和提升。

（二）開展實踐活動

實踐是手、腦并用的社會活動?！墩n標(biāo)》明確指出，在教學(xué)過程中，應(yīng)該為學(xué)生提供充足的時間和空間，讓他們經(jīng)歷數(shù)學(xué)實踐活動的各種過程，如觀察、實驗、猜測、計算、推理和驗證。數(shù)學(xué)教材每單元都設(shè)置了實踐活動，其目的是引領(lǐng)學(xué)生探究數(shù)學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，體驗“發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、得出結(jié)論”的學(xué)習(xí)過程。在課堂教學(xué)中，應(yīng)以學(xué)生的“學(xué)”為中心組織實踐活動，放手讓學(xué)生去“做”，對學(xué)生進(jìn)行學(xué)科知識和科學(xué)素養(yǎng)的強化訓(xùn)練。教學(xué)“簡單的統(tǒng)計”時，筆者設(shè)計一項數(shù)學(xué)實踐活動來測量身高。通過實踐操作，學(xué)生不僅鞏固了統(tǒng)計知識，還能聯(lián)系生活實際明白了“學(xué)習(xí)有用的數(shù)學(xué)”的意義。新課程為數(shù)學(xué)的實用性創(chuàng)造了許多有利條件，我們要充分利用起來。在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)及時科學(xué)地引導(dǎo)學(xué)生動手、動腦、動口，調(diào)動學(xué)生參與實踐活動的積極性，對研究客體進(jìn)行細(xì)致觀察、實驗與操作，在探究中，學(xué)生在獲取新知的同時，也不斷提升科學(xué)素養(yǎng)。

作為課堂教學(xué)的補充和延伸，數(shù)學(xué)實踐活動為學(xué)生探究性學(xué)習(xí)開辟了新的途徑，同時也提供了科學(xué)素養(yǎng)提升的機會，更有效促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)科成長。通過探究活動，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，在沒有限制的自由活動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。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)生獨立思考、相互交流合作、積極動手實踐的時間和空間，充分發(fā)揮學(xué)生在課堂上的主體作用，開發(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，筆者用“烏鴉喝水”的故事導(dǎo)入新課。說完故事，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，為什么不裝入樹葉之類的東西？學(xué)生興趣高漲，爭先交流回答，課堂氣氛活躍而熱烈。因為這其間包含著體積、浮力方面的科學(xué)知識，激發(fā)了學(xué)生探究知識的欲望，同時培養(yǎng)了學(xué)生的探究精神和科學(xué)素養(yǎng)。通過學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)，讓數(shù)學(xué)“生活化”，喚醒學(xué)生已有的生活經(jīng)驗，拉近了數(shù)學(xué)與生活的距離，增強了學(xué)生觀察、思考、分析的問題意識，掌握了科學(xué)分析的方法，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動機。把學(xué)習(xí)的權(quán)利交給學(xué)生，就是把探究的任務(wù)交給學(xué)生，學(xué)生就會積極主動去完成，其科學(xué)素養(yǎng)就得到培養(yǎng)，潛力就得以發(fā)揮。

（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)生在已有知識經(jīng)驗和生活經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過個人、小組、集體等形式進(jìn)行解難、釋疑活動，自己發(fā)現(xiàn)和提出問題，之后分析和解決問題。探究式教學(xué)要求學(xué)生像科學(xué)家一樣，運用發(fā)現(xiàn)問題、收集資料等科學(xué)方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過自主探索與解決問題的方式獲取知識和技能。探究性教學(xué)不僅能夠激發(fā)學(xué)生熱愛學(xué)習(xí)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。通過嘗試探究性教學(xué)活動，科學(xué)素養(yǎng)得以培養(yǎng)，課堂實效有了保證。

綜上所述，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)需要一線教師不斷深入實踐。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)生熱愛科學(xué)、弘揚科學(xué)的精神，捕捉有利時機，多渠道培養(yǎng)提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。為此，教師要與時俱進(jìn)，轉(zhuǎn)變觀念，在探究教法的同時，有序有效將學(xué)科素養(yǎng)滲透到教學(xué)環(huán)節(jié)中。

【責(zé)任編輯 王? ?悅】