加强数学课堂对学生科学素养的培养

◇杨洪丹（贵州：纳雍县雍熙街道中心学校）

数学是自然科学和技术科学的基础，在课堂教学中，我们可通过学习数学来培养学生的科学素养。小学数学作为基础学科，承载着培养学生科学意识和应用意识的重任，肩负着育人的使命，在学生掌握基础学科的同时，应考虑如何培养学生的科学素养。立足课堂教学，掌握学科知识，是培养学生科学素养的前提条件之一。应该明确，课堂教学不能止于学科知识的传授，还应注重培养学生的学习态度、创新思维、数学方法、科学意识等方面的素养。

学生科学素养的培养，是实施素质教育的一个重要组成部分，这是时代发展的要求，也是科技行业对高素质人才的要求。培养青少年学生的科学素养宜早不宜迟，在教学中渗透科学素养，不仅可激发学生的学习兴趣，还可培养他们热爱科学、敢于创新和应用所学知识解决实际问题的能力。但长期以来，由于受应试教育根深蒂固的影响，不少教师往往只注重学科教学，却忽视了对学生科学素养的启发与培养。

一、科学素养培养出现的问题

当前，有相当一部分教师，对渗透培养学生科学素养的意识还比较淡薄，受应试教育的影响，他们只注重考题、分数的学科教学，却忽视了对学生创新思维、实践能力、科学素养等方面的培养，于是教学观念落后，教学模式单一，不能激发学生学习数学的持久兴趣，影响青少年学生的长足发展。小学数学是义务教育体系中的核心学科，其知识结构相较于其他学科更为复杂。为了提高学生考试成绩，部分教师在课堂上不厌其烦地给学生灌输学科知识，学生囫囵吞枣，被动接受，成为盛装知识的工具或容器。教学手段落后、僵硬，课堂缺乏生机与活力，大大影响了学生的学习热情，学习效率低下。这种“满堂灌”的教学模式，剥夺了学生自主探究与思考的权利，很少有给学生进行科学素养启发、渗透和培养的机会，这违背了新课改的教学要求。目前，小学数学的教学方式暴露出许多问题，例如比较注重学科知识的传授，而忽视了核心素养的培养，只见教师的表演角色，看不到学生学习的主体地位，这种方式已不符合现代教育理念的发展要求。作为教师，应当以科学的态度、发展的眼光认识当前教学中存在的问题，并积极地完善和改进，探索更加科学、高效的教学方法，从而有效提升小学数学教学质量，促进学生在学科能力形成的同时提升科学素养。

二、数学课堂培养学生科学素养的意义

新课程标准对小学数学科学素养的培养提出了新的要求，在课堂教学中，教师应采取科学的教学方法，充分利用课程资源，准确把握和挖掘数学学科所蕴藏的科学素养。立足课堂，捕捉时机，对学生进行科学素养的渗透和培养，引领学生联系生活实际，运用所学知识去解决日常生活中的问题。通过拓展思维、动手实践等方式，培养学生的科学素养、科学精神，激发学生的创新意识和探究精神。整体看，培养学生科学素养的意义主要体现在以下几个方面。

（一）激发学生学习兴趣

培养学生数学领域的科学素养，需要立足数学学科知识的学习，让学生在学习过程中感知科学素养的魅力。不少数学课堂为什么死气沉沉，学生学习枯燥乏味，一个主要原因是教师为考分而教数学，却忽视了科学素养的渗透与培养。教学长方体的体积时，我发现长方体的体积公式与长、宽、高之间比较抽象，教学时我让学生自主摆放长方体小木块，小木块的数量可以是4 个、6 个、12 个不等。学生边摆放边思考，采取记录、计算、整理相结合的科学手段，用小长方体组合成大的长方体，并从中发现长方体的构成特点，其体积大小与长、宽、高有关，最后探究出长方体的体积=长×宽×高。可见，科学素养就是在探究性学习中不知不觉地提升与形成的。

（二）提升学生实践能力

学习数学的目的和意义在于运用所学知识去解决生活中的实际问题，即具有一定的实践能力。在教学中，教师要随时关注学生对知识的掌握和积累情况，注重培养学生灵活运用所学知识解决问题的能力，这种能力是学科知识、探究精神和科学素养的有机融合，不可急于求成，需要在教学实践中养成习惯，逐渐形成能力。我教学长方形、正方形的周长时，就引领学生参考生活实践，测量常见物体的周长，如文具盒、课桌、教室门等物体的周长。通过这样的动手实践，学生由感性到理性，在自主探究的学习体验中，轻松掌握了计算长方形、正方形周长的方法。在此实践过程中，学生的自主体验、探究精神、发现规律等科学素养，就得以充分呈现。可见，科学素养看似很抽象，因为它不像数学习题、公式等那样有形，但科学素养又客观地存在，它是学习者在体验、探究与实践过程中的创新与发现。

（三）增强学科问题意识

小学生对科学世界的认识还比较肤浅，对一些数学问题还不够敏感，对数学问题的分析、思考还不够深入。因此，教师在教学中应该注重培养学生的问题意识，这些意识中就包含一定的科学素养。通过学习，使学生养成主动学习、积极探究的习惯，形成问题意识，进一步提升学生的科学素养。在教学《角的度量》一课时，我先让学生观察量角器，之后问学生：“你发现了什么秘密？”“发现问题就说出来。”有学生问：“老师，我发现了有两个半圆的刻度。”我接着问：“大家想想，这两个刻度有什么用处呢？”在交流互动中学生增强了数学的问题意识。问题的呈现，其实就是科学素养的提升与形成过程。在教学中，教师要引领学生观察、思考，发现和提出问题，学生在质疑问难中不知不觉学到知识，同时科学素养也得到了培养和锻炼。

三、数学课堂培养学生科学素养的途径

随着新课程改革的不断深入和推进，人们越来越深刻地认识到提高学生科学素养的重要性和必要性。在小学数学教学中，应如何培养和提升学生的科学素养呢？结合多年的教学实践，笔者认为可从如下几方面进行尝试。

（一）引入数学史

数学的发展是一个漫长的历史过程，每一个符号、公式，不仅仅是数学知识的呈现，更是许多数学家为之付出心血甚至生命的结晶。这些数学知识，不仅可帮助学生建立科学情感和科学精神，其实也是培养学生成为优秀人才的极好素材。我们的祖先早在很久以前就发明了“逢十进一”的十进制计数法，这个发明不是偶然的，是积累了很长时间生活经验才发现的；最初是采取“结绳记事”和“刻痕计数”的方式，后来才用“算筹”的方法来表示数。无论是什么学科，学生对历史故事都非常感兴趣，数学故事也不例外。

再如，教学圆的周长计算时，我向学生介绍了祖冲之这位数学家，他是世界数学史上第一个将圆周率的值计算到小数点后七位的人，这个值介于3.1415926 到3.1415927 之间，他的计算成就早于欧洲一千多年。如此介绍我国古代数学史以及众多数学家，使学生深深感受到数学家孜孜不倦的科学态度和敢于创新的探究精神，学生为我国古代灿烂的数学文化感到骄傲，从而激发学生热爱科学知识的美好情感。这对学生的成长与发展非常有帮助，不仅可激发学生的学习兴趣，还可促进学生的爱国主义情感，使他们更加爱科学、学科学，科学素养在无形中就得到培养和提升。

（二）开展实践活动

实践是手脑并用的社会活动。数学与生活密切相关，开展实践活动有利于培养学生爱数学、爱科学的兴趣。教学“简单的统计”内容时，我设计一项数学实践活动来测量身高。通过亲自实践操作，学生不仅巩固了统计知识，还能联系生活实际，进而明白了“学习有用的数学”的意义。新课程为数学的实用性创造了许多有利条件，我们要充分利用起来。在课堂教学中，教师应及时科学地引导学生动手、动脑、动口，调动学生参与实践活动的积极性，对研究客体进行细致观察、实验与操作，在探究中，学生在获取新知的同时，也不断提升科学素养。作为课堂教学的补充和延伸，数学实践活动为学生探究性学习开辟了新的途径，同时也给学生提供了科学素养提升的机会，更有效促进了学生的学科成长。我在教授《圆的周长》一课时，引领学生用绳子或皮尺测量圆周、不规则平面图形的周长，同时渗透了“化曲为直”的数学思想。学习“圆的认识”这一主干知识后，我激发学生思考：如何在教室的地面上画出一个半径最大的圆？半径有多长？圆点应该在哪儿？带着这个问题，学生在教室里交流、讨论，学习气氛活跃热烈。通过这样的探究活动，不仅丰富了学生的学习内容，还培养了学生的科学探究精神。

（三）创设学习情境

现代心理学指出，在没有限制的自由活动和轻松愉快的情境中，儿童的思维比较活跃，想象力也丰富；相反，在单调、束缚的环境中，儿童的思维则比较迟缓，创造力严重不足。在课堂教学中，教师应当精心设计教学内容、选择教学方法，以适应不同的教学活动；精心创设有利于学生自主探究和积极参与的学习情境，激发学生的学习热情，并保持最佳学习状态。教师要大胆放手，把学习的权利交给学生，给学生独立思考、相互交流合作、积极动手实践的时间和空间，充分发挥学生在课堂上的主体作用，开发学生的潜能，激发学生创新的欲望，在探究活动中有效提升学生的科学素养。教学“体积与体积单位”时，我用“乌鸦喝水”的故事导入新课。说完故事，我引领学生思考：乌鸦是怎样喝到水的？乌鸦往瓶里装石子，为什么不装入树叶之类的东西？学生兴趣高涨，争相交流、回答，课堂气氛活跃而热烈。因为其间包含着体积、浮力方面的科学知识，激发了学生探究知识的欲望，同时培养了学生的探究精神和科学素养。

（四）尝试探究教学

在探究教学中，教师起到积极的指导作用，学生在已有知识经验和生活经验的基础上，通过个人、小组、集体等形式进行解难、释疑活动，自己发现和提出问题，之后分析和解决问题。探究式教学要求学生像科学家一样，运用发现问题、收集资料等科学方法进行学习，通过自主探索与解决问题的方式获取知识和技能。探究性教学不仅能够激发学生热爱科学的情感，而且还能为后续的自主探究学习提供方法和物质上的准备。我在教学“可能性”时，让5 位同学上讲台来，台上袋子里装有蓝色、红色、紫色、黄色、白色乒乓球各1 个，5 名同学每人摸3 次，每次摸后又放回袋子里，其他同学记录他们各自摸到的球的颜色，之后进行分析、交流、探究。发现5 位同学摸到球的结果多种多样，具有不确定性，但是都具有“可能性”。学生对“可能性”有了初步的认识，为后边的学习奠定了基础。通过尝试探究性教学活动，科学素养得以培养，课堂实效有了保证。

综上所述，培养学生的科学素养是全面实施素质教育的高要求，需要一线教师不断深入实践。课堂是培养学生科学素养的主要阵地之一，在日常教学中，需要结合教材、学习内容，挖掘科学因素，培养学生热爱科学、弘扬科学的精神，捕捉有利时机，多渠道培养提升学生的科学素养。为此，教师要与时俱进，转变观念，在探究教法的同时，有序有效地将科学素养渗透到教学环节中。