“双减”背景下小学数学科普活动探索与实践研究

罗晋 姜佳鑫

摘  要：数学科普活动可以提升学生的学习兴趣、动手能力、综合能力和合作能力，是培养孩子数学素养的有利途径。在课后服务中开展数学科普活动，能够让科普助力“双减”政策，从而提升学校课后服务的水平。针对本市中课后服务关于数学科普过程中存在的问题，提出提高数学科普质量的策略。

关键词：“双减”政策；数学科普；小学

1研究背景

2021年7月国务院办公厅印发了《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》，对“双减”工作进行全面部署，提出要提升学校课后服务水平，满足学生多样化需求，并明确了保证课后服务时间、提高课后服务质量、拓展课后服务渠道、做强做优免费线上学习服务等几个方面的具体要求[1]。小学可以在课后延时服务中开展数学科普活动，让数学科普助力“双减”政策，提升学校课后服务水平，满足学生多样化的需求。充分利用学生放学后在学校的时间，拓宽学生学数学、用数学的渠道，增强他们学习数学的兴趣，为培养创新型科技人才奠定基础。

2数学科普活动的内涵

中科院张景中院士在提到数学科普时用到一个非常形象的比喻，他说：数学就像核桃，要想吃到营养价值很高的核仁，就要把坚硬的外壳砸开，不过如果砸的方法不对，可能也无法吃到完整的核仁；而数学科普就是那个好用的核桃夹子，它能够帮助人们轻松砸开核桃，让人们领会到核仁的美妙。

数学科普属于科普学的一个组成部分，就是将数学知识（包括数学基本概况、数学方法、数学发展历史、数学进展与数学应用等）用易于大众理解和接受的方式，通过各种途径广泛传播，以达到推动数学的普及、促进公众数学素养提高的目的。为了让学生更加积极主动地参与到数学科普中，数学科普强调趣味性和灵活性，把知识与趣味故事或是游戏相结合，让学生在情境中了解数学，在活动中感受数学的道理和意义。通过数学科普，他们意识到数学是有用的，同时也是有趣的，从而愿意投入更多的时间和精力去学习数学，相得益彰，形成良性循环。总结来说就是：立足于科，着眼于普，给人以趣，授人以技。

数学科普活动在各年龄段的目标和形式都有所不同。就以小学为例，在小学低年级，这个年龄段的学生数学知识储备较少，并且以形象思维为主。因此，数学科普形式要生动灵活、语言要简单明了，要让小学生容易接受。在教学过程中也多会借助趣味游戏、卡通动画、童话故事等方式，增加趣味性和互动性，吸引学生的注意。在这一阶段中，数学科普首要目标是培养学生对数学的兴趣，发现简单的数量关系、图形规律等，引导学生观察生活中的数学。在小学中高年级，学生的数学知识和思维都有了一定的提升，这时数学科普要在趣味性的基础上更多地融入数学知识、数学思想方法、知识背景等，探究验证的活动也逐渐增多。这一系列的活动可以帮助学生打开思路、拓展视野，提升他们在学习数学方面的积极性，进一步发展数学思维。

3开展小学数学科普活动的必要性

2022年9月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于新时代进一步加强科学技术普及工作的意见》（以下简称《意见》），提出树立大科普理念，构建政府、社会、市场等协同推进的社会化科普发展格局[2]，彰显了党中央对科普工作的高度重视。2019年，科技部、教育部、中科院和国家自然科学基金委联合印发的《关于加强数学科学研究工作方案》（以下简称《方案》）提到“数学是重大技术创新发展的基础，已成为航空航天、国防安全、生物医药、信息、能源、海洋、人工智能、先进制造等领域不可或缺的重要支撑”[3]。《方案》突显出国家对于数学的重视，强调了数学的重要性。数学发展的关键在于优秀人才的培养，青少年时期是数学素养发展的主要时期，需要从小培养孩子热爱数学、应用数学的良好品质，为后续学好数学和深入研究数学打下基础。因此，小学数学课除了常规的教育教学之外，对学生开展数学科普教育也十分重要。数学科普活动有以下优点：

第一，提高小学生学习数学的兴趣。数学是一门抽象且逻辑性强的学科，学生学起来容易感到吃力。通过生动形象的数学科普活动，化抽象为具体，变复杂为简单，让学生乐于学习。比如，学习分数时学生不理解分数线的作用，教师可以将分数符号的发展史以小故事的形式讲授给学生，便于学生理解分数的意义。此外，数学科普还能让学生能接触到课堂以外的、有趣的数学知识，开拓他们的视野。有利于提高学生学习兴趣，调动学生学习积极性。同时学生能充分感受数学与实际生活的密切联系，为后续学习打下良好基础。

第二，培养小学生动手操作和探究发现的能力。学好数学并不是要去做大量的练习，更重要的是数学素养的形成。数学科普活动的过程实际上是一个探索、创新、发现、求证的过程，需要学生创新思维、动手实践。通过绘制数学图形、制作数学模型等活动，学生不断去学习和思索，积累活动经验，提高了学生的动手操作和探究发现能力。

第三，培养小学生综合运用各学科知识的能力。小学生综合运用各学科知识解决问题的能力较弱，而有些科普主题综合性较强，需要融入多学科、多领域的知识。比如，关于“素数和密码”的科普活动综合了数学、物理和编程的内容，很好地开拓了学生的思路，提高跨学科综合的能力。

第四，形成小学生团队协作的意识。很多数学科普活动项目，需要学生以团队形式参与才能完成。为了更好地完成目标，学生会通力合作、群策群力，并且按照需要详细分工，由不同的成员分工协作去完成。在这个过程中，能够很好地锻炼学生的交往、沟通和组织协调能力，形成团队协作的意识。

4数学科普活动的研究分析及现状

在知网检索数学科普的相关研究，发现这方面的研究成果较少，并且大多数专家学者的研究都集中在利用课堂教学开展数学科普。2015年，赵焱枫在《科普引入高中数学课堂教学的研究》中介绍了国外数学科普引入课堂的现状。2016年，张景中在《数学科普到数学教学改革》提到用科普读物实现将科普渗入到数学课堂的想法。2020年，彭翕成在《数学科普融入小学数学教学》中介绍了将生活例子融入小学数学课堂的应用。2022年，刘新等人在《欠发达地区开展“互动式”数学科普活动初探—以广元市中小学为例》中以广元市为例，对欠发达地区开展数学科普调查，探索数学科普活动设计思路，并在中小学实践“互动式”数学科普活动。以课堂教学作为实践数学科普的阵地，寓科普知识于教学活动之中，不仅可以让课堂变得生动有趣，而且也能完成普及的功能。但是，在教学中融入数学科普也有一些不足之处。比如，课堂教学内容需要按照课本和义务教育课程标准制定，科普的内容必须与课堂教学的主题保持一致，导致有些非常优秀的科普案例就没有机会与学生见面。另外，由于课堂教学时间有限，教师还要考慮到教学任务能否完成的问题，使得科普的时间不足且效果无法保证。因此，把数学科普活动的时间安排在学生放学后回家前的延时，既可以有较为充足的时间，也能让数学科普的主题和形式更为灵活。

目前已经有很多义务教育学校在课后服务中开展科普教育活动。比如在南京，多个科技类博物馆与学校开展“馆校合作模式”，运用导览、研学、科学课、科学表演、科学夏令营等多种形式培养学生综合能力。但是在资源相对缺少的三线城市或乡镇地区，科普活动场地多为本校内，一般由本校老师设计并组织实施。以2022年对本市小学课后服务的调研为例，主要反映出如下几个问题：

第一，对数学科普活动的重视程度不够。部分老师认为，只要上好数学，在课堂上去引导学生思考、探究、讨论，这样就能培养学生的数学素养，不需要通过数学科普活动来达成提高思维水平的目的。这部分学校及教师显然没有充分认识到数学科普的意义，表现出对数学科普的不重视。另外，还有些学校对数学科普的支持力度不够，使得教师参与的积极性不高。

第二，科普形式不够丰富。目前，小学经常采用的数学科普方式一般有两种，一种是教师在互联网中搜寻数学科普视频，在课后服务的时间给学生播放；另一种是老师用实物教具讲解，学生听老师讲解。这两种方式互动少，不够形象具体，学生只能快速了解，难以加深，长此以往学生兴趣逐渐减弱。

第三，科普活动主题缺乏总体设计规划。低、中、高年级的科普活动主题没有结合学生能力和培养目标，缺乏阶段性和一致性。阶段性，即在不同教育阶段，数学科普活动的内容和目标应当不同。一致性，即从一年级到六年级的能力培养都应以数学核心素养为导向。比如，在第一学段需要设计哪些科普主题，这些活动对学生思维发展有什么帮助、是否时教材相应知识的拓展、对下一学段打下什么基础？调查发现，老师给学生开展什么主题的科普活动比较随意，事先没有规划设计。教师在网上能搜到了什么视频或是现实中有什么教具，那么科普的主题就定下来了。

第四，数学科普活动开展的次数较少。受时间、场地和人员等因素的限制，小学每学期开展数学科普活动的次数较少，平均每学期数学科普不足四次，科普覆盖程度不够。有的学校虽然每学期科普开展很多次，但大多是关于物理、生物和化学领域，数学方面较少。

5开展数学科普的实施思路

为了能更好地在课后延时服务中开展数学科普活动，让学生获取知识的同时爱上数学、乐于求知，教师在设计和开展活动时可以参考以下几点，从而提高数学科普活动的效率。

第一，统筹设计，制定计划。活动之前，教师需要搞清楚三个问题：“我们要让学生知道些什么，通过什么方式习得，可以培养学生哪方面的能力？”也就是说，在开展数学科普活动之前，相关数学教师应结合实际情况，统筹规划，确定详细的大纲。大纲应结合不同年龄段学生心理和认知特点，以数学核心素养为导向，制定小学底、中、高年级数学科普的目标、活动内容及活动次数。从整体上看，方案在难度和能力要求方面既是螺旋上升的又能表现出总体一致性。比如，关于人类计算思维的发展历史就可以分段开展：低年级可以让学生了解算筹，知道古人如何计数；到了高年级可以让学生了解现计算机用二进制表示数字。

第二，广泛收集科普资料，丰富科普题材。很多教师认为数学科普难做就在于不知道要给学生科普些什么。大量的素材分布在数学的各个分支领域，需要数学教师通过多种方式和渠道收集科普资料，挖掘可用题材。比如，可以收集数学家事迹、数学事件、知识的产生发展过程等。这个过程就像是“打地基”，有了一定的素材积累，才能设计出优秀的科普案例。考虑到小学生的接受能力较低、知识储备较少，教师需要选择学生能听懂能理解的素材，最好可以联系到课本，成为数学课堂的拓展和延申。

第三，巧妙设计，调动学生参与的积极性。科普和课程一样，都需要秉承“学生中心”的理念设计。如果都是由老师讲授科普内容，学生在这个过程中体会不到参与的乐趣，也不能得到很好地锻炼。之所以叫做数学科普活动，科普教育一定是以学生的活动为载体，让学生通过小组合作、动手操作、实验探究等方式获取知识。比如，在“一笔画”问题中，可以给学生提供多组图形，让学生以小组为单位先尝试哪些图形能一笔画成、哪些不能，再发现规律。经过学生的探索，从而可以引出数学上著名的“爱丁堡七桥问题”。

第四，创新数学科普形式，让学生乐在其中。教师应充分利用学校资源开展多种多样的数学科普活动。比如，可以使用STEAM教室的资源设计科普活动，利用一些创客学具，达到提升学生空间感、增进思维能力的目的。也可以把其他学科领域融入到数学科普活动中。比如，教师可以带领学生创排话剧，把数学故事搬上舞台，让更多的孩子了解数学、爱上数学。教师还可以开发科普视频，利用互联网的传播性和推广性，让数学科普不仅仅停留在校园，也能让学生在家中也能学习。

结语

在小学开展数学科普活动，有利于小学生数学素养的提升，有利于“双减”政策的落地。我们应认真分析并解决在科普活动中遇到的问题，逐步完善，为国家人才培养和公众综合素质的提高做出贡献。

参考文献：

[1]中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》[EB/OL].（2021-07-24）. https：//www.gov.cn/zhengce/2021-07/24/content_5627132.htm.

[2]中共中央辦公厅、国务院办公厅《关于新时代进一步加强科学技术普及工作的意见》[EB/OL].（2022-09-04）.https：//www.gov.cn/zhengce/2022-09/04/content_5708260.htm.

[3]四部委联合制定《关于加强数学科学研究工作方案》[EB/OL].（2019-07-22）.https：//www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20289/41273/.

[4]赵焱枫.科普引入高中数学课堂教学的研究[D].长沙：湖南师范大学，2015.

[5]张景中.数学科普到数学教学改革[J].科普研究，2016，11（2）.

[6]彭翕成.数学科普融入小学数学教学[J].湖南教育（C版），2020（2）.

[7]刘新，杨晓英.欠发达地区开展“互动式”数学科普活动初探——以广元市中小学为例[J].科技传播，2022（10）.