数学教学对学生科学精神的培养

李忠霞

〔摘    要〕    科学精神是人类在探索世界、认识世界过程中形成的一种世界观，对科学的发展起着重要的指导作用。小学作为培养祖国未来接班人的摇篮，不能缺失基于科学精神培养的育人观念。数学是一种逻辑性和抽象性都较强的学科，更需要教师在日常的教学活动中适度地融入科学精神，以培养学生的批判精神、探索精神、实证精神以及严格精准的分析精神。

〔关键词〕    小学；数学教学；科学精神

〔中图分类号〕  G424               〔文献标识码〕  A        〔文章编号〕  1674-6317  （2023）  09-0142-03

科学是人类了解世界、认识世界的重要工具，是推动人类文明发展的重要动力，对经济、政治、文化的发展起着重要的促进作用，而科学精神是科学研究能够顺利开展的支点，是科学活动的精神支柱。小学作为培养祖国未来接班人的摇篮，有责任和义务肩负起这样的重任，因此，必须注重培养学生的科学精神。数学作为一种技术性学科，对逻辑思维能力的要求较高，学习数学有利于人们建立思维模式，提高人们对数字的敏感程度。而作为小学数学教师，则需在学生尚未形成固定的逻辑思维时，通过将科学精神渗透于教学中的方式帮助学生形成良好的数学思维，培养学生对周围事物的求知欲望和探索精神，提高学生了解科学事物的兴趣，帮助学生日后深入学习科学夯实基础。

一、通过引导提问培养批判精神

科学虽然是通过大量精密且长时间实验得出来的结果，但并不代表科学是一成不变的或者是绝对正确的。随着时代的发展，过去的科学可能不再适用于现在的社会情况，加上科学结论都是由人研究得出的，客觀上人无法做到绝对的准确、全面，何况科学仪器也做不到绝对先进完美，因此，对科学也是需要存有批判精神的。批判精神的存在是对已有的科学结论保持敢于大胆怀疑的态度，在这种怀疑的驱使下，人们会不断地去追问，在这样的追问中完善科学甚至突破到更高层次的科学。小学生对周围的事物有一种天生的好奇感，总是会对见到的东西提出问题，因此在小学阶段培养学生敢于质疑权威的批判精神十分关键。而作为小学数学教师，则应学会在课堂教学过程中利用学生好奇与好问的特点，培养其批判精神。

例如在教学人教版小学数学四年级下册第五单元的《三角形的内角和》这一课时，教师先在黑板上画出学生常见的三个三角形，分别是一个角为60°的直角三角形、等腰直角三角形和等边三角形，通过量角器的测量分别将三个三角形的内角相加，均得出结果为180°。教师然后追问：“除了黑板上的三角形以外，是不是随意画一个三角形它的内角和都是180°呢？”待学生实际操作得到验证后，再提出第二次追问：“用两个三角形拼成的一个三角形，它的内角和是180°还是360°呢？”等学生再次操作依然得出是180°的结论时，教师便告知学生课本上的知识是“三角形的内角和是180°”，和学生做实验得出的结果是一样的。而这时，教师可以先承认学生得出了和书本上一样的答案，再改口称三角形的内角和并不一定就是180°，这种与课本知识以及实践结果相互矛盾的言论势必会引起学生的疑惑。于是教师就需通过实物演示或者PPT演示的方式将存在于凹面和凸面的三角形呈现出来，通过展开立体曲面上三角形的三个角来测量它们的度数，最终发现处于凹面上的三角形内角和小于180°，处于凸面上的三角形内角和大于180°。这样的结果是与学生学到的知识相矛盾的。

在本堂课中，教师通过不同面上三角形的内角和的对比，发起追问，多方面地探究三角形的内角和，最终告诉学生书本上的知识并不一定完全正确，要对知识保持合理质疑的态度，不能绝对相信已有的知识，自己觉得有疑问的，可以大胆质疑，小心求证。同时，这还帮助学生学到了课外的数学知识，初步帮助学生形成了敢于批判的科学精神。

二、通过趣味问题培养探索精神

科学是人类探索自然获得的全部知识成果，可以说科学就是在人类探索世界的过程中诞生和发展的，所以探索精神是科学精神中必不可少的重要组成部分。由于小学生对未知事物天生充满好奇，小学数学教师就可以利用这样的好奇激活学生学习知识的兴趣，通过趣味问题的设置，在寓教于乐中帮助学生培养探索精神。

例如在讲解加减法知识时，教师可以创设这样一个场景：“一个小卖部的老板在卖可乐，两块钱可以买一瓶，两个可乐瓶盖可以换一瓶新的可乐。小明身上只有四块钱，他却说自己喝了四瓶可乐。同学们，你们怎么认为？”问题刚说完立马就有学生站起来说：“小明肯定是在骗人，因为四块钱只能买两瓶可乐，要八块钱才能买四瓶可乐。”这时有学生反驳道：“你说得不对。四块钱虽然只能买两瓶可乐，但是喝完两瓶可乐就有两个可乐瓶盖，小明用这两个瓶盖就能再换一瓶，所以小明是喝了三瓶可乐才对。”这个说法得到了绝大多数学生的认可，也没同学能够再提出其他合理的观点。这时教师就可以点拨学生：“小明的的确确就是喝到了四瓶可乐，没有错。同学们再仔细思考一下小明是如何喝到四瓶可乐的，实在想不出的话可以拿出纸笔来计算一下。”这样一点拨就会引起学生集体思考，很多人都会拿出纸笔开始各种计算，在他们所能理解的范围内尽力探索小明喝到四瓶可乐的计算方法。再通过大量探索、计算后，有学生提出这样的观点：“小明在喝完四块钱买的两瓶可乐之后，用两个瓶盖换了一瓶可乐，喝完过后就剩一个瓶盖，再向小卖部老板借一个瓶盖就有两个瓶盖了。这时再用这两个瓶盖换一瓶可乐总共就是四瓶可乐，喝完最后一瓶可乐就把可乐瓶盖拿去还给先前借瓶盖的小卖部老板。”这样的观点受到了同学的支持和教师的肯定。在这个过程中，教师先通过设置趣味问题引起学生学习的兴趣，再通过提问的方式给学生设置难题，让学生根据已有的结果自己推导解题过程，从而帮助学生初步培养乐于探索的科学精神。

三、通过实验求证培养实证精神

科学学习不能只是满足于得出和知道结果，还必须进一步验证结果的准确性，“科学求证，就是在不断证实的过程中去探索隐藏在现象背后的本质和规律。”实践是检验真理的唯一标准，它引导着科学往正确的方向前进。同理，在小学数学学习中，小学生由于天真单纯的特点，往往对答案或结果都会不假思索地认为是正确的。因此，教师不能只是拘泥于知识的机械性传授和讲解，还需告诉学生通过实证的方式得出结果的过程，引导学生学会用实证的方法验证答案或结果是否准确。

例如在教授人教版小学数学五年级上册第四单元的《可能性》时，教师可以根据课本第四十九页“生活中的数学”这一部分中的“在足球比赛中通过抛硬币的方式决定哪一方开球”的情境创设，提问学生这样的方式是否公平。绝大部分学生都认为是公平的，因为他们认为抛硬币正反面朝上的概率都是二分之一，从这一点来说肯定是公平的。这时教师就不能只局限于学生对结果的知晓，还需引导学生通过实验的方式积极求证结论的准确性。教师可以让学生自己抛硬币，每个人各抛10次，各自记录自己所抛硬币正反面朝上的概率，并把每个学生的实验后的结果汇入电脑中，利用软件生成折线图，再用PPT将折线图展示出来。这时学生就会发现，他们测出的数据在折线图上距离二分之一较远，这就与其之前的结论严重不相符，从而引起学生的猜测和自我怀疑。这时教师就需要及时引导学生进行思考：为什么实际测量的数据和预测的结果差距如此之大？小学生不容易想到因為实验次数过少偶然性较强，所以导致实验结果和预测的相差甚远。等他们思考一段时间后教师就要明确告知学生，是因为实验的次数过少偶然性太强所以才造成现在的现象，只要将实验次数大幅度增加就能缩小实验结果的差距。为了证明这样的说法，教师可以将全班的数据汇总，再拿来和每个学生的实验数据对比，结果发现全班人总和的实验结果比单人的实验结果更接近二分之一。接下来教师展示历史上五位数学家总共抛硬币多达十二万次的实验结果，发现由于实验次数的增多，实验结果会无限趋近于二分之一。

在这个过程中，教师让学生亲身参与了实验求证的过程，明白了学习不能只局限于知道结果，科学是建立在无数次的实验与求证之上的，从而帮助学生培养了敢于实证的科学精神。

四、通过数学故事培养严格精确的分析精神

科学是严谨的、不容出错的，爱迪生曾经说过：“我平生从来没有做出过一次偶然的发明。我的一切发明都是经过深思熟虑和严格试验的结果。”所以就科学而言，我们对数据和结果要保持严格精确的态度。但小学生受年龄的影响，对很多事情都比较粗心大意，难以细致地思考问题，教师就可以通过讲数学故事的方式纠正小学生做事不严谨的缺点。这样做的好处一是由于故事具有趣味性，能天然地吸引小学生的注意力，有助于激发学生的学习兴趣；二是通过故事可以将教师所想表达的事物用隐喻的方式传递给小学生，让其自然而然地接受教师的观点，不会引发厌烦心理。

比如面对学生粗心大意、随意对待数学作业或考试结果导致错误较多的情况，教师可以利用PPT通过图画的方式给学生呈现这样的数学故事：1967年俄罗斯宇航员科马洛夫驾驶宇宙飞船绕地球飞行一昼夜后返航，当飞船到达大气层后，科马洛夫准备打开降落伞，结果发现降落伞无论如何都无法打开。由于缺少降落伞的缓冲，飞船在十几分钟后坠地爆炸，科马洛夫也当场身亡。经过长时间的调查，结果却令所有人都意想不到，造成事故的原因居然只是工作人员在飞船起飞前检查飞船时忽略了一个小数点。通过这样的故事让学生明白，对于科学而言，任何数据都得无比精准无误，必须严格把控，否则就可能导致可怕的事故发生。这帮助学生培养了严格精确的分析精神，也告诉他们，对于数学也需保持严格精确的态度，只有在小事上用心，日后才能在人生大事上不犯错。

科学精神的培养并非一朝一夕的事情，而需要一个长期浸润、循序渐进的过程，需要不断地批判、探索、求证和分析才能获得显著成果。小学数学教师要将科学精神的培养渗透到具体的教学过程中，潜移默化地帮助学生培养正确的科学精神，这不仅可以提高学生的学习成绩，还能为学生日后深入学习各种学科知识提供良好的思维条件。

参考文献

[1]褚明月.科学精神在小学数学教学中的渗透策略[J].教育研究与评论（小学教育教学），2017（5）：49-51.

[2]陈妍莉.小学低年级数学教学中科学精神的渗透策略[J].新课程（小学），2019（7）：8.

[3]缪建平.小学数学教学中的科学精神培养策略探寻[J].新课程评论，2021（9）：39-44.