数学课堂对学生科学精神的培养

◇郭 强（陕西：渭南市华州区高塘镇自力希望小学）

科学精神不仅作为小学数学核心素养的重要组成部分，还作为中国学生六大核心素养的基础内涵之一，对学生终身学习产生积极深远的影响。但在实际教学中，不乏存在教师忽视科学精神培养、精神教育效果低等问题。在小学数学课堂落实科学精神教学，能在学生内心播下科学的种子，使学生受积极精神的感召，形成对数学学科的正确认知，建立积极的学习理念，认同多元化教育目标的重要价值。要促使学生将科学精神应用于生活，理性看待生活现象，保持科学学习心态。

一、科学精神内涵

科学精神泛指科学知识作用于社会文化职能的主要形式，从概念来看，科学精神属于科学文化分支。其内涵包括科学发展过程中形成的优良传统、行为规范、价值观念等。如“以实践检验真理”、“科学无国界，真理面前人人平等”等。科学精神对世界抱有开放、接纳的态度，不认同真理有止境，不认同迷信权威，主张以质疑批判、自由探索的方式开拓进取，以延展科学成果疆域。从科学精神的内在分类来解读科学精神，其内涵可以简要分化为批判质疑精神、创造求索精神、实践探索精神、平权团队精神等。小学数学教师在开展教学活动时，可以以此分类作为教学活动设计依据，以总分总教育结构落实科学精神教育，使学生具备完善、系统的科学精神素养。

二、培养学生科学精神的意义

（一）促进多元精神相互补充

科学精神与多元化精神内涵之间存在相互依存、互为表里的关系。科学精神是学生相信事物存在内在规律的先决性条件。许多精神教育内涵的落实均在科学精神的基础之上方能展开。在小学数学教学中落实科学精神教育，有助于学生创新精神、理性精神、批判精神等多元化精神内涵的深度落实。

（二）促进学生发展核心素养

小学数学核心素养可以归纳为数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析、运算、推理、模型思想等多元化核心内涵。该核心素养既是学生学科能力全面发展的系统培养目标，又是学科教育的主要内容，分布于每日教学中。而科学精神是融入于每日教学细节的渗透型教育。在数学教学中培养科学精神，有助于学生提升数学认知，培养坚毅品格，在多元化核心素养培养中产生良好表现。简言之，培养学生科学精神，对小学生数学核心素养的发展起到积极促进作用。

（三）促进学生激活探究欲望

学生探究意识是主观学习意识的重要体现。科学精神教育是一种无形的、情感层面的教育，能作用于学生心理层面，一方面提升学生积极学习情绪，促使学生对学科教育产生兴趣和好奇心，驱使学生有良好课堂表现；另一方面，科学精神能使学生养成去伪存真、取精剔略的良好学习习惯，促使学生激活课堂探究欲望，学习思维与教师同频。

三、数学课堂培养学生科学精神的方法

（一）鼓励学生合理辩论，培养质疑精神

批判质疑精神的培养旨在为学生培养敢于说出真相、不迷信权威的勇气，使学生在传统和权威面前选择不违背本心，“坚持真理”。培养质疑精神即是培养学生独立思考的能力，要想培养学生的质疑、批判精神，教师就应培育良好的师生关系，鼓励学生与教师辩论，以放松的心境鼓励学生直抒己见、畅所欲言。学生在课堂倾听、课题分析中，难免遇到与教师意见相悖之处，而良好的师生关系能促使学生勇于开口。在学生提出质疑问题，践行质疑批判行为时，教师应予以鼓励和肯定，对学生质疑行为提出表扬。但质疑批判应把握好尺度，盲目的批判、质疑反而会成为课堂教学的不利因素。教师在进行批判质疑精神教育时，还需教会学生掌握质疑分寸，有理有据地展开辩驳，以此提升质疑的有效性。

例如，在北师大版四年级上册《线与角》的教学中，教师想通过课堂教学向学生普及质疑精神的重要性，让学生鼓起勇气，养成独立思考、勇敢质疑的良好习惯。因此，在课堂导入环节，教师可以以趣味问题激活学生思考，促使学生对答案的选择产生不同看法，建立基础对立观点，为学生提供合理辩论机会。教师在黑板上画出角度同为60°但线段长度不同的角，向学生提出问题：“你们认为哪个角更大？”学生在学习新知前对角的大小持有不同看法，教师将持两种看法的学生组成正反两方，让他们分别阐释自己的论点，分析对方论点中的不合理之处。学生在合理辩论中感受到质疑、批判精神的作用，并以实际行动践行质疑精神。辩论结束后，教师继续教学，并对学生辩论问题展开详解，详细分析学生思考误区与辩论不合理之处，并借此将质疑精神的概念向学生渗透，鼓励学生在学习中大胆质疑。

（二）挑战数学训练难度，培养求索精神

“好事尽从难处得，少年无向易中轻。”这是鼓励青少年积极求索、不畏艰难的至理名言。数学是一门具备一定思维难度的学科，学生在学习中普遍存在厌学、畏难心理，从而逃避教学活动，产生思路偏差，这种情况随着学习难度的逐渐深入而日趋明显。畏难是学生缺乏科学精神的体现，教师在教学过程中，应针对学生创造求索精神展开深度教育。教师可以采取命题训练的方法锤炼学生的学习意志，使学生面对难题能生发百折不挠、勇于挑战的勇气。教师可以用“逃避不能解决问题”、“忧患增人慧，艰难玉汝成”、“要学会享受挑战困难的成就感”等语言激励学生，促使学生摆正学习心态，在学习中积极求索，延展创造能力与想象空间，为学习增效。

例如，在北师大版五年级上册《组合图形的面积》的教学中，本课教学旨在将学生前期所学的多边形面积求解公式知识整合应用，采用多元化思考路径求组合图形的面积。教师想在本课教学中为学生塑造坚韧品格，使学生客观面对学习困难，勇于挑战数学难题，享受胜利的成就感。教师因此为学生找到“求组合图形阴影部分面积”类题目。题目稍有难度，需学生展开联想，结合翻折法、画线法等方式才能解题。部分学生在初步接触时会产生抵触情绪，教师以竞争机制鼓励学生，请学生竞速完成。学生受到荣誉感的吸引，心态有所上升，能以积极饱满的态度探究应用题。学生交卷后，教师鼓励学生：“困难是有限的，人的潜能是无限的，凡事太难不要先想着放弃，办法总比困难多。”学生从教师积极的精神教育中受到感染，面对学业困难时以积极态度激励自己，创造、求索精神得以落地。

（三）创设实践探究课堂，培养实践精神

探索精神可以理解为对数学知识产生一定理解和推断，并乐于向着可行方向做大胆尝试的学习精神。数学教育中的探索往往以实践的形式实现，“脱离实践的科学毫无意义”。实践课程与理论课程宛如数学学科教育的双翼，二者缺一不可。教师在进行科学精神教育时，不妨以实践课堂为教育背景，以富有趣味性的实践活动培养学生乐于实践、乐于探索的科学精神。教师可以创设实践教学活动，为学生创造实践机会，使学生在活动参与过程中感受到实践学习的重要性与趣味性。教师在实践环节中可以普及精神教育，以科学家坚持不懈的真实科研故事激励学生，使学生汲取名人精神，向榜样看齐，发挥锲而不舍的学习精神，致力于实践、探索。

以北师大版六年级下册《圆柱与圆锥》一课为例。教师为学生创设课堂自主探究课题：“圆柱与圆锥之间的体积是否存在内在联系？”教师为学生准备了筛子、沙子、体重秤及同底面积圆柱、圆锥容器，同体积圆柱、圆锥容器等，为学生的实践探究提供便利。学生在对实践材料的摸索中发现：同底面积圆柱与圆锥的大小之比大概是三倍，于是做出大胆猜想：圆柱与圆锥的体积之比可能与“3”有关。学生利用小组分别探究，反复展开试验。教师穿梭在学生之间，观察实验进展，以著名科学家居里夫人的故事鼓励学生：“从几吨沥青中提取几克镭，实验失败了上百次，还是没有放弃，就是这样的锲而不舍精神才铸就了她的成功。”学生受到鼓舞，在教师的思路点拨下，逐步探索出正确结论：“同底面积圆柱体积是圆锥的三倍。”节奏严密、实验操作性强的实践课程为学生科学精神的落实提供了有效价值，学生的实践探索意识得以进一步增强。

（四）采用小组学习模式，培养平权精神

秉承“真理面前，人人平等”原则，在科学探究过程中，团队参与成员的话语权应是平等的，这一精神贯彻于小学数学科学精神教育中同样适用。教师在进行平权精神、团队精神教育时，可以采用小组合作式教学方法，将学生分成若干小组，向学生渗透“平权”思想，使学生在合作学习中相互尊重，能结合观念相悖之处做平等讨论。部分学生在小组学习中存在此类现象：自己的答案与学习好的同学不同，其会立即按照对方的答案更改，忽略自己的看法。这一判断有迷信权威之嫌，未必是正确的。教师应鼓励学生在小组学习中提出个人意见，采用论据论证相结合的方式，摆事实讲道理，以实例说服对方，以实际行动践行平权精神。

以北师大版四年级下册《数据的表示和分析》一课为例。在本课教学中，学生对数据信息的理解方向不同，其观点自然存在差异之处。教师请学生以小组讨论方式分析“AB两种品牌风扇在某地一年中的销售情况统计图”。学生小组观察1～12月线条起伏后敏锐发现：7～8月是风扇的销售旺季，12月至次年2月则是销售低潮期。学生结合季节原因给予解释，并对春秋两季起伏产生了不同看法。在交流过程中，学生秉承教师讲述的“平权原则”，轮流阐释个人观点，并记录整理在纸上，以小组为单位上交。平等、团结的小组讨论氛围为小组活动的有序进行产生了积极影响。在教师的持续性教育强调下，数学精神中的“平权”思想逐渐深入人心。

综上所述，从科学精神内涵分类角度出发，集中分析科学精神在小学数学教学过程中的存在、体现形式，结合其精神内涵差异进行分层、分类式教学，为不同科学精神内涵匹配适当的教育措施，可使学生科学精神的塑造更健全、更完善、更科学。科学精神教育不是独立于教学环节外的教学模块，需根植于教学细节，作用于日常教育中。教师需重视科学精神的长期渗透，以细心和耐心浇灌科学萌芽，为学生开展受益终生的精神教育。