在数学教学中培养学生科学精神

◇白菊兰（甘肃：民乐县金山小学）

小学数学科学精神属高阶思维的范畴，主要包含主动思维、辨析思维、批判思维、总结思维以及逻辑思维等多方面，是新时代数学教学培养的核心目标。而科学思维的培养具有长期性特征，在小学数学教学中需遵循一致性、整体性等原则，实现科学精神培养在课程活动中的全方位渗透，才能实现培养科学精神的效果。但是，部分数学教师在教学中，存在原则把握不明、策略方法把握不清的情况。因此，在小学数学教学中一定要从实施原则出发，对教学活动设计和实施策略、实施实例进行分析，促进科学精神培养在小学数学教学中的常态化发展，有效落实学生的科学素养培养和提升。

一、在小学数学教学中培养学生科学精神的原则

在小学阶段，科学精神培养在数学教学中的实施原则主要包含主体原则、一致原则、启发原则、整体原则，具体表现为：

一是主体原则。科学精神培养主体是学生，且思维成长需学生主动、有意识地参与，全身心投入才能实现培养效果。因此，教师在展开培养活动时，需遵循主体原则，教学内容要围绕学生展开，教学活动应符合学生当前的认知规律与心理结构，并通过主动沟通与有意引导的方式，让学生充分融入课堂活动，进而实现培养学生独立探究思维与独立思考能力的效果。

二是整体原则。数学教学活动具有整体性，教学内容、目标以及过程等皆是“活动”的构成要素，对科学精神培养效果具有直接影响。因此，教师在展开培养活动时，需遵循整体原则，将科学精神培养融于教学活动各环节，贯穿于学生的整个学习过程中，潜移默化地培养学生的科学精神。

三是一致原则。一致原则主要是指学生的思维与科学思维、课程内容和科学思维等方面的一致，即科学思维应当与课程知识相衔接、科学思维应当与学生阶段思维相衔接，借知识内容体现科学思维，增强科学思维的实感，再通过贴合学生思维的方式，增强学生感悟度。

四是启发原则。科学思维培养致力于让学生在学习活动中突破自我、领会知识本质，启发则是引导学生深入探究、寻求思维突破的主要路径。因此，教师在落实培养活动时，需遵循启发原则，通过调动学生思维，增强科学精神培养效果。

例如：在教学“三位数乘两位数”知识时，培养学生科学思维的流程如下：首先，主体原则与一致原则，在准备环节，教师可采集学生心理状态数据与认知数据，把握学生的思维模式，保证课程活动围绕学生展开。其次，启发原则，在课前环节，教师可针对“三位数乘两位数”与学生展开沟通引导，如出题：“小明有十元，去超市购买零食，买了两元的薯片三袋，还买了一包薯片给小红，现在小明身上还剩多少钱？”以此激发学生的探求欲。第三，在课中环节，教师应带领学生展开小组探析活动，主题为“三位数乘两位数的不同算法”，让学生深度探析同结论的差异算法，培养学生的辩证思维、批判思维以及逻辑思维。最后，在课后环节，教师应组织学生展开归纳活动，促进学生综合思维的成长。该课程活动体现着整体原则，将科学思维培养渗透于各环节之中。

二、在小学数学教学中培养学生科学精神

（一）创设情境，引导主动思维

在科学精神中分析思维的重要构成时，主动思维是促成分析思维的关键。因此，数学教师在培养活动中，应首先激发学生的主动意识，为分析思维培养做准备，而情境教学法则是调动学生主动思维的重要手段。

例如：在教学“公顷与平方千米”知识时，从情境出发的流程如下：首先，教材素材采集，教师从教材中采集到“鸟巢”“天安门广场”以及“故宫博物院”等元素，由此确定情境基本框架为“经典建筑”与“景点建筑”。其次，学生情感与思维，在选定最终素材前，教师深入了解了班内学生的认知范围，发现其整体对“北京”“天安门广场”等兴趣极高，对此，教师可以最终确定将“文化”与“建筑”作为情境构建的核心素材。第三，教师可通过多渠道采集信息数据，借助互联网采集关于“天安门广场”与“鸟巢”的全方位视频，通过直观视觉冲击的方式，调动学生的主动思维。最后，在视频呈现过程中，教师可以提问：“鸟巢有25.8万平方米，天安门广场有44 公顷，天安门广场相当于多少个鸟巢呢？”借情境中的问题激发学生的分析思维。

（二）互动问答，引导质疑思维

在数学教学中，单纯的知识讲授效率低下，特别是在数学知识抽象性高的情况下，难以实现培养效果。数学学习更强调“理解”与“感悟”，而“互动问答”则是通过提问的方式，为学生的学习活动指明方向，促进学生质疑思维能力的养成。

例如：在教学“小数乘法”知识时，从互动问答角度出发的流程如下。

在课程导入环节，教师可提问：“同学们，在刚刚结束的假期里你们购物了吗？”学生回答：“有/没有。”通过生活化的问题沟通降低师生的距离感，此后，教师再提问：“适逢节假日，你们购买的商品有折扣吗？你们会自己计算折扣吗？”学生回答：“我购买了一个玩具，原价30 元，八折。”此后，教师可引导学生对该学生的玩具购买价进行计算。在此过程中，班内学生展开激烈的思维碰撞，对他人的计算方法与结果存疑，借此培养其质疑思维。教师可再选定几名学生在黑板上写出计算流程，并对学生的计算流程进行讲解，让学生积极表达自己的疑惑。此时，教师可结合学生疑惑点展开互动式答疑，比如学生：“老师，我觉得他这个解法不对！”教师：“能说说你的想法吗？”借此引导学生勇于发出质疑。

（三）实践教学，引导实证思维

实证精神与求实精神是推动学生数学的学习能力、探究能力得以不断发展的关键，是提高学生理性思维品质的关键，对学生未来的学习、发展和生活都具有直接影响。实证精神即探析“为什么”与“是什么”的精神，而求实精神即“去伪求真”，两者的培养皆以实践为依托。

例如：在教学“条形统计图”知识时，从实践教学出发的流程如下。

首先，生活素材挖掘，为增强学生对“条形统计图”的直观感受，教师以“近视人数”为信息制作了条形统计图，呈现班内“近视人数”与“非近视人数”，提升了学生对“条形统计图”作用的认知。此时，有学生提问：“班内同学都近视多少度呀？”其次，教师要抓准学生的“问题”展开培养学生“求实精神”的活动，即让学生展开“近视度数大调查”，带领学生去其他班级收集“近视数据”，再让学生自主制作“条形统计图”，借“求实活动”提升学生制作“条形统计图”的能力和求实精神。

例如：在教学“可能性”知识时，从实践教学出发的流程如下。

首先，教师结合“可能性”课程特点，讲述“抛硬币正反面出现的可能性为1/2”，大部分学生表示认同，部分学生则存疑。其次，教师从主体原则出发，展开“抛硬币”活动，借实验活动证实“抛硬币正反面出现的可能性为1/2”。在此过程中，教师始终发挥主导作用，对实验活动流程进行引导和控制。为控制时长，教师仅让每位学生抛硬币20 次，并对结果进行记录；此后，再对班内学生抛硬币数据进行统计，分析得出最终结论，借“实证活动”促进学生实证精神的提高。

（四）思维导图，引导逻辑思维

思维导图能够有效培养学生的逻辑思维与总结思维，多用于课后总结阶段。特别是在“双减”政策下，用“思维导图”替代“题海战术”，不仅能够缓解学生压力，还给予学生发散思维的空间，促进学生归纳汇总能力与创造能力的提升。

例如：在教学“分数乘法”知识时，从思维导图出发的教学流程如下：在课尾环节，教师可绘制“分数乘法”思维导图，内容包含“分数乘法”“分数乘整数”“分数乘小数”“分数乘分数”“6/13×3”“3.4×3/8”“7/18×9/14”，借此传递“思维导图”的制作方法，培养学生的逻辑思维与总结思维。在课后环节，教师则可布置相应任务，设计“总结小学阶段的各类乘法”，引导学生汇总“小数乘法”等内容，既能复习巩固所学，又能培养学生科学思维。

三、在小学数学教学中培养学生科学精神

以教学“小数除法”知识为例，科学精神培养的整体实施流程如下。

首先，课前准备。在准备环节，教师需明确课程培养目标为科学精神培养与“小数除法”知识传输。同时，还需对学生科学思维成长状态加以了解，着重分析逻辑思维、辨析思维、求实思维等，针对小学生辨析思维与逻辑思维较弱的状况，可以通过一些活动落实在“小数除法”的学习中，培养学生初步的辨析思维与逻辑思维。

其次，课中实施。在课程导入环节，教师提问：“同学们，今天都是怎么来到学校的呀，坐公交车还是骑自行车？”学生：“跑步/自行车/小车……”。教师：“你们来学校都需要花多长时间呢？”学生：“20 分钟/30 分钟……”。教师：“假设你们从家到学校的距离总长为2km，结合你们花费的时间，你们每分钟跑了多少米呢？”通过构建问题情境的方式，调动学生的探析意识。此后让学生展开小组探究活动，计算与分析“每分钟多少米”，教师再结合学生疑惑点进行讲解，借此提升知识传输成效。

最后，课后阶段。教师可以根据课堂上的知识要点，设计和布置“实测家到学校的距离”与“除法思维导图”两项任务，引导学生在课后“实证”家到学校的距离、耗费时长以及速度，构建起生活与数学知识的联系通道，让学生在实践活动中培养“求实精神”。再通过引导学生完成“除法思维导图”的方式，培养学生的总结能力与逻辑思维。

综上所述，在小学阶段，科学精神培养的实施原则是课程活动的整体方向引导，实施策略则是保障科学精神培养落实的手段与方法。因此，在开展基于科学思维培养的数学教学活动时，应严格遵循教学原则，把握教学策略，再结合课程内容展开教学活动，以保证科学精神培养在数学教学中的全面渗透，实现科学精神培养的日常化，促进培养成效提升。