培养科学精神 奠基数学素养

肖木英

（福州市晋安区教师进修学校，福建 福州 350011）

《中小学数学学科德育实施指导纲要》明确点出数学教育是培养公民素质的基础学科，数学课程对人的理性思维、科学精神有巨大的作用，是塑造孩子们科学精神的核心要素。［1］同时，科学精神的培养是一个长期的过程，需要从小学阶段就有意识地渗透。［2］但是，笔者发现，仍然有许多数学教师在教学中不太重视培养学生的科学精神，仍然有部分学生在学习中存在着不敢质疑、不会探究等问题。针对这类问题，笔者以“区域数学教师在教育教学过程中勇担培养学生科学精神的使命”为问题导向，开展“小学数学教学中培养学生科学精神的实践研究”，旨在促进教学中强化学生科学精神的培养，全面提升学生的数学素养。

一、培养质疑精神，提升批判性思维

塑造学生的科学精神，第一是要塑造孩子们的解析、批判和质疑的能力。质疑精神是培养科学精神的一项必要任务。没有疑问，就不可能谈及科学精神，没有科学精神，创新往往就是空谈。在数学教学中让学生敢疑、会疑、乐疑，培养质疑精神，逐步提升学生的批判性思维，是培养科学精神的必经之路。

（一）敢疑——创设和谐环境

课堂上，学生要敢疑，心态先要放松。民主氛围、和谐环境无疑为学生提供了安全心理上的保证。作为学生的引路人，教师一定要与学生建立平等合作的学习共同体，学促教，教促学，教与学并重。

如：教师开展教改工作，根据学情设计导学案的一般思路，导学案的最后一部分内容主要是让学生提出自学中遇到的疑惑，或是还想了解的其他相关数学知识与方法等。课前，教师应先批改导学案，收集学生提出的瓶颈问题。课堂上，教师通过创设轻松的谈话氛围，引导学生结合导学案中的“自主先学”，围绕着自己提出的质疑展开讨论、合作探究，共同解决问题，达到豁然开朗的效果，真正做到“以学定教”，让敢疑者无心理负担，让释疑者也有了成就感，在无形中培养学生主动质疑的科学精神。

（二）会疑——指导质疑方法

学生建立了敢疑的心理后，不一定就会疑得有质量，疑得有高度。教师要善于辅导学生从数学的角度发现问题和提出问题，指导学生具体的质疑方法，实现合理质疑、科学解惑的目的。

1.围绕学习目标疑。教师注重选取较经典的课题，指导孩子们由多个方面进行提问，利用教师的“举一”，引导学生的“反三”。如：学习《三角形的面积》，可以提出的问题有三角形的面积计算公式是怎样的？三角形的面积公式是从什么派生出来的？什么方法可以把三角形变形导出面积的公式？围绕学习目标质疑，可以让学生的学习方向更明确。

2.围绕学习方法疑。在教学陈述性知识时，引导学生抓住关键词去质疑，在教学探究性知识时，引导学生针对操作过程中出现的困惑去质疑，在解决问题的时候，指导学生质疑解决问题的策略。这种方法是最好的解决方法吗？还有其他不一样的解法吗？比方说有多少种方法可以解决搭配问题？除了书上介绍的连线法，学生还可以质疑是否有其他的表示方法。根据学生已经积累的学习方法，他们可以以各种形式呈现，例如语言、图像、符号和公式。围绕学习方法质疑，可以让学生获得更多的解决问题策略。

3.围绕学习结论疑。当学习探究后得出结论时，引导学生去质疑这种结论正确吗？证据足以说明问题吗？这种结论与之前学习的哪些结论有联系？比方说《比的基本性质》，指导学生提问比的基本性质和分数的基本性质联系与区别是什么？它还和之前学习过的什么内容有关？围绕学习结论质疑，可以让学生思维更严谨。

4.围绕学习交流疑。先学后教课堂中有一大部分时间是与学生之间的互动，在汇报交流过程中引导学生大胆质疑：对他的观点，你有什么疑问吗？你的理由，我觉得有点牵强，还有其他解释吗？我同意你的看法，不过我觉得我有种想法也是合理的，大家看看可以吗？围绕学习交流质疑，可以让学生的科学探究精神得到充分释放。

（三）乐疑——导向积极评价

质疑的勇气和质疑的方法对学生都很重要，然而形成质疑的良好习惯尤为关键。塑造学生积极思考、反思内省的学习习惯，能让学生带着思考去学习的动力更加充足。教师应该毫不犹豫地用语言鼓励、眼神赞扬、手势肯定和其他积极的评价来鼓励孩子们，激发学生质疑的内驱力，让学生在乐疑中体验学习的快乐。

如：教师可以向学生介绍历史中出现的名人，树立积极思考的榜样。比方说：“怀疑一切”是马克思的生命口号，他始终致力于“通过批判旧世界来发现一个新世界”。著名文学家鲁迅，也是一个坚守批判精神的人。［3］先学后教课改课堂，建立了小组互助学习评价模式，对学生个人提出的质疑，或是小组讨论后生成的质疑，都有进行加分评价。一方面要鼓励互助小组学习成员为敢疑、会疑、乐疑的同学感到自豪。另一方面，教师要对学生提出的质疑运用恰当的评价，形成合力，激励学生乐疑。

二、塑造探究意识，增强创新意识

人从小就有探究未知世界、自然和社会的欲望，也正是这种强烈的欲望，推动着人类社会的不断进步。怎样在数学教学中培养学生的探究精神，提升学生的创造性思维，让他们意识到自己的探究精神也是推动社会进步的重要力量？下面结合疫情期间，“先学后教”教改模式下《小数的意义》线上教学案例，从独学、组学、群学三个环节介绍教师在教学中如何激发学生的探究意识，塑造孩子们探究意识，增强他们的创新意识。

（一）独学——激发探究意识

在新的网络教育模式下，教师应积极激发孩子们的自主性，培养他们的意识和灵感，让学生在直播听课前主动对课本进行充分的自学，首先要依赖于课堂的指南针——导学案。导学案是一个整合了教师导学案和学生学习案的导学文本。在网络上课之前，教师应当精心备课，强调“学习目标”“温故知新”“探究实践”“问题导学”，设计适合孩子们自学的辅导模式，使孩子们可以以更有针对性的方式独立学习。在“问题导学”这一关键环节，要根据不同层次的学生自学后的思考，提出“你在预习中碰到了什么问题，你是怎么解决的或你还有什么疑问？”等针对性的问题，让学生明白自己什么真懂和什么不懂。教师通过线上授课前批阅学生的导学案，在直播前“心中有数”，在直播中精准解答学生独学中思考的难题，在直播结束后让课前独学的学生能“恍然大悟”，达到预设的效果。

（二）组学——促进探究思维

当学生在家中独立学习时，教师可以组织从“独立学习”到“集体学习”的在线集体合作学习，并通过集体沟通、询问和讨论激励学生解决自学过程中的问题。教师针对导学案里设计的提问，在线上直播授课前先组织学生围绕着“从例1 认识的小数，你有什么样的发现”“你可以写出两位小数、三位小数的计数单位吗”“研究一下：小数相邻两个计数单位之间的进率为什么全为10”“你在课前预习的过程中遇到了什么不懂的地方，你是怎么解决的或你还有什么疑问”这四个问题展开小组合作讨论学习，对于具体问题进行多角度、全方位的思考，提升孩子们自主思维和解决问题的能力，推动孩子们探索能力的发展，当然也培养了团队合作精神。

（三）群学——提升探究能力

“先学后教”教改模式下的课堂致力于激发和发挥学生的潜能，塑造孩子们探究意识，增强他们的创新意识。基于独立学习和小组学习，教师在网上教学，根据学生的共同问题组织小组研究。为了增强教学的指导效率，完成高质量的教育成果，实施精练的指导和讲解。这其中的重点是让学生从已知走向新知，在体验探究的乐趣中不断积累知识基础。线上直播授课的课堂中，先交流学生已经知道的，孩子们在自己的沟通过程中互相补充、修改与改进，教师相继穿插于其中进行引导追问，促进学生的认识走向深入，而这一过程，也就是学习新知的过程。同时，本节课学生在自学疑问中提出的“先有小数还是先有分数”这样的思考，让学生觉得有意思，课后学生查阅各种资料，自己寻找答案，成功地将线上授课延伸到了线下，线上线下同步发力，达到了“组合拳”的效果。

在线上直播授课的新模式下，教师要学会寻找“另一种路径”，让孩子们通过“自我学习”—“小组学习”—“集体学习”的过程，把以“教”为主变成以“学”为主，将“学”置于学习的核心位置，意味着线上教学的课堂真正致力于培养学生的科学精神。

三、培养理性精神，提升理性思维

理性精神是数学素养的灵魂。因此，教会学生数学式地思考、表达、实践，塑造学生的理性意识，提高学生的理性思维已成为小学数学教育最关键的课题。

（一）思考——数学教育之本

小学阶段孩子的思维还处于由形象到抽象的过渡的过程中，尽管存在分散性、跳跃性等特点，但可塑性还是很强的。教师不单单要教授明确的知识和方法，还要发掘数学的思考方法，让学生进行学习思考的教育，要从核心素养的角度看数学教育，这才是小学数学教育的根本任务。

如：笔者指导的一节部级优课《乘法估算》，在学习“每节车厢可容纳118 人。一列有12 节车厢的火车约有几个位置？”这一问题时，教师让学生用不同策略自主探索估算结果，课堂学生呈现三种解决问题策略：估大（118 估成120，）、估小（12 估成10 或者118 估成100）、估一大一小（118 估成120，12 估成10）。采用估算策略不同，那么对应的估算值与精确值大小关系也是不同的，这里需要学生很高的思维品质。教师组织学生小组交流、讨论，同时运用几何直观方式动态呈现不同估法的估算值与精确值对比，让学生思考更深入，体会估算的实际意义，获得数形结合、推理等数学思想方法。

（二）表达——数学教育之形

表达是将思考的内容呈现出来，数学教育表达的形态是清晰、简洁、原创、优美的。“先学后教”教改试验，课前注重学生良好的自主先学的习惯，课堂上更关注培养学生的表达，即自主先学的过程中究竟“学进去”了多少？那么怎样向大家证明他们学会了没有？学到了什么程度呢？这就需要让他们做到“讲出来”，即数学式的表达。只有学生把自己在自学过程中所学到的知识吸收、内化，并且能够清晰、简洁、完整地表达出来，这才是真正达到了“自主先学”的最佳效果。

如：笔者主持的课题研讨会上的《数学广场—相等的角》一课。学生在课前自学得知了两条直线相交，形成两组相等的角。课堂学生对这个结论质疑，如果∠2=100°、127°、145°……那么∠1 和∠3 是否还相等呢？小组同学在组学时交流，在群学时上台汇报、相互补充。

学生学会了“因为与所以”的逻辑语言，在变与不变的思考中，培养了逻辑思维和表达能力，提升了理性思维。

（三）实践——数学教育之用

实践是塑造科学精神的关键方式。锻炼孩子们的实践能力是数学教育的重要功能和价值的具体化。现在越来越多的质量监测习题是生活中真实应用数学、真实地解决生活问题的数学问题。呈现给学生的问题情境不再是虚拟的,而是生活中常见的原型。

如：上面是学校平面图，请根据明明提供的信息，算一算他学校的面积大约是多少平方米？看看够不够1 公顷？解决这样的问题,不仅需要学生数学知识的准备,还需要学生在解决问题中充分调动生活实践经验，甚至是生活常识，理性的分析来解决。