在数学教学中提升学生科学素养

◇杨昌妍（江苏：徐州市商务城小学）

科学素养是由文化素养引申而来的素质与品质，主要是指学生在日常生活中、知识学习中，以及社会事务或个人决策中对科学概念与方法所形成的认识与理解，并由此而发展出的心理品质与素质能力。科学素养主要是由科学兴趣、科学知识、科学方法以及科学精神四个维度所构成的。但由于科学素养是一项内隐化的素质能力，这就使得学生科学素养的提升与发展必须紧密结合学科知识的学习、探究以及应用等过程。而数学作为我国小学教育中的基础教学学科，同样也是自然科学、技术科学发展的基础与前提，自然要紧随我国教育事业的发展与进步，肩负起培养、提升学生科学素养的重要责任和教育使命。

一、加强数学历史渗透，激发学生学习热情——科学素养的发展前提

数学学科有着源远流长的发展历史，每一个数学符号、数学公式以及数学原理都是数学家呕心沥血钻研与探究出的重要成果。数学知识中不但凝聚着数学家的精神品格与坚忍不拔的意志思想，同时包含着数学学科千百年来发展所生成的文化内涵。这正是培养与提升学生科学情感、塑造学生科学精神的优秀教学素材。因此，小学数学教师在实际的教学过程中培养与提升学生科学素养时，要讲透数学史的重要性，要以小学数学教材为主要依据，为学生介绍与普及灿烂非凡的数学历史与数学文化，更好地陶冶学生的精神品质，从而在有效激发与调动学生数学学习热情的同时，为学生科学素养的提升与发展夯实基础。

如，在《认识万以内的数》一课教学中，教师就可在课程教学前向学生提问：“我们现代人都会用阿拉伯数字1，2，3，4……来表示数，那么在阿拉伯数字发明之前，我国古代先人是怎样表示数的？是怎么认识万以内的数的呢？”以此来引发学生思考与探究，活跃学生的数学思维。随后，教师再以此为教学切入点向学生普及结绳记数法、刻痕记数法、算筹表示数以及逢十进十的十进制记数法，并向学生渗透我国古代数学发展的成就，激发学生的爱国主义情怀，促使学生通过了解与感知数学历史生成以科学行为振兴中华、复兴民族的科学精神。

除此之外，小学数学教师还可通过讲述数学家艰苦奋斗的故事来实现数学历史的渗透。如，为学生讲述我国著名数学家陈景润在艰苦的工作条件下攻克哥德巴赫猜想的数学故事；华罗庚刻苦学习、挑灯夜读钻研与分析数学知识，破解数学难题的故事；祖冲之发明“祖率”、刘徽发明“徽率”的故事等等。以数学家孜孜不倦、勤能补拙的科学探究态度与敢于创新、勇于发现的科学精神去打动学生，以此来有效地激发学生的数学学习兴趣，活跃学生的数学学习思维。从而在有效扩大与拓展学生数学学习眼界、丰富学生数学学习体验的同时，促使学生在数学史以及数学家故事的带动与影响下，生成良好的科学探究思想与认识，形成热爱科学、相信科学、尊重科学的态度，进而实现科学行为与精神的有效内化。

二、创设和谐学习氛围，启迪学生科学思维——科学素养的提升动力

小学生的年龄普遍相对较小，这就使得学生在实际的数学学科知识学习过程中更易受到外界因素的影响，难以全身心地投入数学课堂学习。这不仅严重影响与限制着学生高效数学学习的实现，在很大程度上还会对学生科学素养与数学核心素养的发展带来消极影响。因此，为有效解决小学生普遍存在的这一数学学习问题，小学数学教师在组织数学教学活动时，就要加强对良好数学教学氛围与和谐数学学习环境的营造。以此有效打破传统呆滞、枯燥、乏味的数学课堂环境带给学生数学思维发散的限制，并在活跃学生思维、启迪学生思想的同时，更好地激发学生的数学学习潜能，助力学生科学素养的提升。

其一，增强师生互动，构建和谐师生关系。在小学数学课堂教学中，教师与学生是最为重要的教学参与者。师生之间的良好互动与交流沟通，更有助于师生关系的增进与学生学习效率的增强。因此，作为教学活动组织者与主导者的小学数学教师就必须结合实际的数学教学情况，加强对学生的有效引导，并要与学生一同深入于数学知识的学习与数学问题的探究过程中，以此促使学生在教师的引导与带动下，更为积极与主动地投身于数学知识的海洋之中，并在探索与思考中实现科学精神、科学态度的发展，提升自身的科学素养。

如，在《平移、旋转和轴对称》一课教学中，多数学生都会对轴对称图形的特点存在认知不清、把握不全面的数学学习问题，从而产生学习困难。为了有效地解决这一问题，小学数学教师就可通过设置启发性教学问题，与学生进行互动。首先，利用多媒体设备为学生展示红领巾、笔筒、蝴蝶、双手的图片，向学生提问“这些图像有什么特点？你是从哪些方面发现它们是轴对称图形的？”促使学生在教师问题的启发下，主动抽象出各类图像的几何图形，深度分析轴对称图形的主要特征。其次，可为学生布置制作轴对称图形的学习任务，让学生在动手操作与师生问答互动中深度掌握轴对称图形的特点，即有一条直线对称轴，对称轴两侧的图形能够完全重合，且在轴对称图形中，对称轴两侧的对应点到对称轴的距离相等。以此促使学生实现深度数学学习，并在动手操作与实践探究中生成善于分析、思考的科学精神与态度。最后，则可为学生布置开放性数学学习任务“圆是轴对称图形吗？圆形有几条对称轴？”师生共同针对这一问题展开探究分析，从而在打造和谐师生关系的同时，更好地促进学生科学素养的发展。

其二，组织合作学习，发挥学生主体作用。在如今的小学数学教学课堂中，需要重点突出与强调的是学生学习的主体地位，学生科学素养的发展与提升也是建立在学生主体性充分发挥的基础之上的。因此，小学数学教师在构建与打造和谐数学学习氛围时，要及时转化师生关系，在以生为本的教育教学思想指导下，组织学生展开小组合作学习活动，促使学生在沟通交流中，实现思维的碰撞，并在独立思考与合作探究中生成良好的科学思维与科学探究能力。

其三，创设教学情境，激发学生学习动机。小学生普遍具有贪玩好动的天性，相较于单一、乏味的数学教学，生动形象的教学情境更能激发与调动学生的学习动机。因此，小学数学教师在构建数学教学氛围与环境时，同样也要重视教学情境的创设，以更好地激发学生的数学学习热情，助力学生的科学素养发展。一方面，教师可通过创设生活化教学情境的方式，引发学生对生活中数学规律的发现与数学问题的探究，并在锻炼学生学以致用能力的同时，促进学生科学探究能力的发展。如，在教学“百分数”时，教师就可为学生展示生活中超市用百分数表示商品减价的场景，引导学生应用百分数计算商品的优惠程度，并在感知与体会数学知识实用性的同时，养成良好的科学探究与善于思考习惯。另一方面，教师还可通过设计游戏化教学情境的方式，将数学问题探究与游戏活动紧密结合起来，从而在激发学生数学学习兴趣的同时，实现寓教于乐的教学目的。如，在“可能性”一课中，教师就可设计“石头剪子布”的游戏活动，让学生结合可能性数学知识探究与分析对方出示石头、剪子或布的可能性大小，从而在有效活跃学生数学思维的同时，促使学生在游戏化的数学实践活动中，实现数学知识的有效深化，发展科学素养。

三、注重组织探究活动，丰富学生学习体验——科学素养的发展关键

在小学数学教学中，组织与开展探究式数学学习活动，能够让学生模拟科学家的科学探究过程去发现问题、分析问题、整合信息、解决问题，从而在探索中实现知识的获取、能力的发展以及创造思维的发展。这不仅有利于丰富学生的数学学习体验，而且对学生的个性化发展与创新能力提升也有着积极影响与作用。

如，在教学“一亿有多大”时，教师就可为学生设计一亿张纸与珠穆朗玛峰比高，一亿本书与长城比长的科学探究活动。让学生先从测量出十张纸的厚度与十本书长度出发，以此类推计算出一千张纸的厚度与一万本书的长度，以此来促使学生在探究与实践操作的过程中，掌握更为科学的探究方法与策略，并建立起良好的数感。如此，学生便会在感叹一亿这个数字概念之庞大的过程中，切实地体会到科学探究的重要性，从而生成更为浓厚的科学情感与探究热情。身为教师，我们则要加强对学生好奇心与求知欲的保护，以此为学生科学素养的稳定发展与提升保驾护航。

总而言之，在小学数学教学中培养与提升学生的科学素养，不仅是落实与贯彻素质教育的必然要求，也是促使学生实现全面发展，成长为高素质、全面型人才的重要教学途径。因此，小学数学教师必须充分地认识到数学学科在培养与提升学生科学素养上所起到的关键作用，坚持循序渐进、以人为本的教育教学原则，合理应用多种现代教育手段与方法向学生科普科学知识、渗透科学方法、激发科学兴趣、塑造科学精神，从而在有效提升与发展学生科学素养的同时，更好地优化与创新小学数学教学形式，促进学生实现深度数学学习。