在数学教学中提升学生科学素养

张海林

〔摘    要〕    科学素养是每一名小学生都应具备的基本素养。在小学数学教学中，教师应明白，若想有效提升学生的科学素养，就需要制订系统的教学计划，研究可行的教学方案，在教学各个环节进行科学素养的有效渗透。教师还应明白，学生是学习的主体，是科学素养提升的关键，所以一切教学活动的开展必须坚持以学生为本。本文就在小学数学教学中提升学生科学素养的策略进行分析探讨。

〔关键词〕    小学数学；科学素养；提升策略

〔中图分类号〕  G424               〔文献标识码〕  A        〔文章编号〕  1674-6317  （2023）  09-0007-03

随着教改的不断深入，人们的教育意识不断强化，尤其是随着科学技术的普及应用，科学素养的培养与提升显得更加重要。科学素养是从一直备受关注的文化素养中延伸而来的，其中文释义是：运用科学方法的能力，掌握科学思维和科学思想。若将科学素养简单划分，可以归为三个部分：一是了解科学知识；二是了解科学研究过程；三是掌握科学研究方法。科学素养存在于任何一门学科中。本文以小学数学教学为例，研究提升学生科学素养的实施策略，以促进学生科学素养提升。

一、应用数学史激发学习兴趣，为提升学生科学素养做好准备

在小学数学教学中提升学生科学素养，可以应用数学史激发学生学习兴趣，为科学素养提升做好准备。数学是一门逻辑性、推理性极强的综合性学科。简单而言，数学的任何一个知识点都可以向前追溯，都可以通过推理得出。好比正方形和圆的周长知识，看似毫无关联，但究其内在联系，可以通过圆的周长知识推理出正方形的周长知识，反之亦然。可见，数学是一门充满神秘色彩、有极大探究意义的应用型学科。科学素养是学生必须具备的基本素养之一，强调学生要了解知识的研究过程，并掌握科学的研究方法。因此，教师可以应用数学史，向学生介绍数学知识的前因，以此激发学生对数学知识的探究兴趣，进一步推动学生在深入了解数学史后，对研究数学知识的数学家产生敬畏心，对数学知识同样产生探究精神，愿意全身心投入数学知识的学习。

以“圆的周长”知识教学为例，教师若只想指导学生掌握圆的周长公式，只要带领学生练习一些计算题目即可实现目的。但这并不是有效的数学教育，正确而有效的数学教育应是激发学生对数学知识的探究想法，并在探究中发现数学学科知识的魅力，进而不断通过已学知识进行数学探究。在此过程中，学生的科学素养将顺利提升。因此，教师可以在教学活动开展前，向学生讲述“圆的周长”中“π”的数学史，使学生明白，从古时候起，人们对圆就开始了研究，意识到圆的周长与其直径具备比值关系。但由于古代科学研究条件很差，很难画出一个标准的圆，后续研究更是偏差较大。但即使研究困难极大，数学家们还是克服一切困难，最终研究出“π”，并且计算出π值小数点后七位。现在呈现在我们面前的数学定理、概念以及公式等，都是一代代数学家们不断探索研究的结果。此时，学生通过数学史的学习，对数学学科知识产生了强烈的学习兴趣，对伟大的数学家产生了敬佩之心，体会到科学精神，并内化成学习动力，为学生自身科学素养的提升打下基础。

二、创轻松氛围，强化学习动机，为提升学生科学素养奠定基础

在小学数学教学中提升学生科学素养，可以为学生创设轻松的学习氛围，使其身心放松地投入数学知识学习，强化学习动机，奠定科学素养提升的基础。有研究发现，将两组学生分别放在不同的学习氛围中，一個学习氛围轻松自然，一个学习氛围紧张而又压抑。处于前一个学习氛围中的学生，思维非常活跃，敢于大胆想象，对事物的探究想法更多，且付诸实践的信心更强；处于后一个学习氛围中的学生，则完全相反，不仅思维固化死板，且对知识的学习兴趣全无。可见，若想培养并提升学生的科学素养，必须为学生创设轻松自在的学习氛围。

以“圆的周长”知识教学为例，教师可以在教学活动开展前，先与学生做一些互动游戏。如，教师准备一些细长绳、硬卡纸、剪刀、直尺和圆规。接着，教师向学生介绍游戏内容：学生要利用圆规在硬卡纸上绘制一个圆形，并用剪刀剪下。学生要用手中现有的工具，测量出圆形的周长。在互动游戏中，教师也需要动手参与游戏，并在游戏过程中，引导学生想一想，试一试，通过动手操作，思考：为什么可以使用这些工具测量出圆的周长？根据是什么？测量的结果应该如何验证？同时，通过游戏实践，探索出圆周长的具体计算方法，看看能否通过自己的实践研究确定圆的周长与什么相关。此时，课堂氛围在互动游戏的铺垫下变得轻松活跃，学生一边动手游戏，一边思考，最终在研究与实践中发现：圆的周长与直径有关系，圆的周长大约是其直径的三倍。这时，教师再开展知识教学活动，就会取得很好的教学效果。以上操作活动，同时也为学生科学素养的提升奠定了扎实基础。

三、开展实践活动，体现趣味性，为提升学生科学素养增强动力

在小学数学教学中提升学生的科学素养，可以依据小学生的认知特点，设计开展实践活动并体现趣味性，以此增强学生科学素养提升的动力。小学生年龄较小，在学习知识时，会产生一些疑问，经常问“为什么”。此时，教师要谨记不可打击学生的积极性，并且要认真聆听，使学生感受到教师的重视和认可，进而在课堂学习中更积极主动。所以，教师应重视结合教材知识的特点，设计并开展适合的实践活动。

以“简单的统计知识”教学为例，教师在课堂上完成统计知识理论教学后，向学生提问：“你们知道统计学知识在现实生活中都是如何被应用的吗？”此时，学生的回答非常多，但大多较为片面，很多属于学生的空想。有些学生问道：“统计知识可以在班级中用吗？”还有些学生问道：“班级中男女学生人数可以用统计图表示吗？”此时，教师可以设计并开展数学实践活动，要求学生利用统计知识统计班级学生的身高，并制成统计图。在本次数学实践活动中，学生对统计知识有了进一步的理解，同时也看到了数学知识在现实生活中的应用，进而对数学知识产生探究想法，并付诸探究实践。学生科学素养的提升将会由此获得源源不断的推动力。

四、指导学生进行科学性探究，为提升学生科学素养搭建脚手架

在小学数学教学中提升学生科学素养，需要重视指导学生进行科学性探究，使其在探究中将学习过的理论知识进行实践探索，在此过程中完善对世界的认知，强化解决实际问题能力，同时在探究活动中落实科学素养提升的任务。数学是一门严谨的学科，任何知识都经得起推敲和验证。但受常规意识的影响，小学生常常会因为眼前一些知识的学习而形成固化思维，进而在后续知识学习中思维受到限制。

比如，在学生潜意识中，一斤铁与一斤棉花相比较，前者更重一些，这就是潜意识形成的错误思维。学生之所以出现这类问题，是因为缺乏科学探究思维，无法透过问题看到本质，进而做出正确判断。所以，教师必须重视指导学生进行科学性探究。

以“万以上数的认知”教学为例，教师若以传统讲授式教学方法开展教学活动，学生虽然也能掌握“万以上数”的相关知识，看到大数会读、会写、会计算，但潜意识中并未对“万以上数”产生科学认知。为此，教师可设计科学性探究活动。活动如下：第一步，教师指导学生测量一张纸的厚度，学生表示现在没有适合的工具，测量不出；第二步，教师指导学生测量一百张纸的厚度，学生利用直尺很快测量出结果，是一厘米；第三步，教师引导学生思考，若测量一万张纸、十万张纸、一百万张纸，甚至是一亿张纸的厚度，应该怎么测量。学生表示，通过换算可以得出答案。教师又问：那么是一亿张纸的厚度高，还是珠穆朗玛峰的高度高？在潜意识中，学生认为后者高。但经过推理计算，学生发现原来是一亿张纸的厚度高。此时，学生的科学探究情感产生了，对数学知识深入探究的想法增强了，科学素养提升教学目的也顺利实现。

五、注重研究開放性教学活动，为提升学生科学素养提供思维支持

在小学数学教学中提升学生科学素养，还需注重研究开放性教学活动。科学素养的提升，需要学生具备一定的创新创造能力、想象能力和逻辑推理能力等。因此，开放性教学活动的开展，利于学生上述能力的培养提高，有利于学生思维的活跃，进而唤醒学生内心的创新情感，增强创新意识。开放性教学活动需要开放性教学方法支撑，需要教师设计利于激发学生思维的开放性数学题目。

以“小数的加减法”相关知识教学为例，教师可以设计生活化练习题目，并在设计题目时，将条件开放，将问题开放，将解题策略开放，以此有效促进学生创新思维的发展。如，“条件开放”，教师可以在数学题目中增加一些迷惑性条件，这些条件在真正解题中并不会被用到；或者是设计的数学题目条件不足，需要学生进行假设处理。这些都有利于开发学生思维，促进学生深入研究数学知识。再比如，“问题开放”，教师给出很多已知条件，提出的数学问题看似只有一个，但可供学生思考的方向非常多。

如，“小明的妈妈可以买哪些食物？”这类问题，对学生而言，就是非常锻炼思维的开放性问题，可促进学生数学思维、判断思维、推理思维、发散思维的提高。

综上分析可知，在小学数学教学中，可以采取以下策略为学生科学素养的提升做好准备，奠定基础，增强动力：应用数学史激发学生数学学习兴趣；创设轻松氛围强化学生学习动机；开展实践活动体现数学趣味性；指导学生进行数学科学性研究；注重研究开放性的教学活动。

参考文献

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