在數學課堂培養學生科學素養

〔摘 要〕 在小學數學教學實踐中，教師結合數學教學活動的現實需求，培養學生科學素養，能促進數學教學活動與科學的有機結合，有效提高教學成效，支撐學生對數學知識深度探究。本文從數學教學入手，對有效培養學生科學素養的措施進行了探究。

〔關鍵詞〕 小學數學；科學素養；培養

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2025） 01 112-114

小學數學與科學課程之間存在緊密的聯系，教師在教學活動中應積極探索數學教學與科學教學緊密關聯的措施，在數學教學中培養學生的科學素養，為學生全面發展助力。因此，數學教師在教學實踐中，應準確定位科學素養培養的問題，并以此為基礎，積極探索和改進科學素養培養的措施，以有效優化科學教學活動，促進學生對科學知識進行學習和探究，切實優化教學成效。

一、數學課堂培養學生科學素養存在的問題

在數學教學中，培養學生科學素養的重要性不言而喻，然而在實際教學中，卻存在著一系列問題。這些問題主要表現在對科學元素的挖掘不夠深入、科學滲透缺乏情境化和趣味化、科學探究任務不足，以及數學練習中關聯科學元素比較少等方面。

第一，數學教學中對科學元素的挖掘不夠深入。現有的數學教學往往過于注重數學知識和技能的傳授，而忽視了數學與科學之間的內在聯系。部分教師未能充分發掘數學中的科學元素，如數學定理背后的科學原理、數學模型在科學研究中的應用等，導致學生無法全面理解數學的科學價值，也難以將數學知識應用于實際科學問題的解決。

第二，數學教學中的科學滲透缺乏情境化和趣味化。部分數學教師在進行科學滲透時，往往只是簡單地提及相關科學知識，而未能將其與具體的數學內容相結合，從而創設出富有情境化和趣味化的教學環境。這不僅難以激發學生的學習興趣，也無法幫助學生建立起數學與科學之間的橋梁，從而影響了學生科學素養的提升。

第三，數學教學中科學探究任務不足。開展科學探究是培養學生科學素養的重要途徑之一，然而在當前的數學教學中，科學探究任RFuvxCJAQkIjnOH8vE1mb9n3/lhNO48yZuY/6gdeLS0=務往往被忽視或簡化。多數小學數學教師未能設計出具有挑戰性和探索性的科學探究任務，導致學生缺乏實踐機會，無法親身體驗科學探究的過程和方法，也難以培養獨立思考和解決問題的能力。

第四，數學練習中關聯科學元素比較少。數學練習是鞏固和提高學生數學知識的重要手段，然而在現有的數學練習中，關聯科學元素的題目往往較少。這限制了學生思維的發展，也削弱了數學與科學之間的聯系，造成數學教學中學生對科學元素的認識和理解比較少，無法有效激發學生學習數學的興趣，會影響他們對數學知識的探索和實踐能力。

二、數學課堂培養學生科學素養的方法

在小學數學教學實踐中，教師關注學生科學素養的培養，能提高教學成效，促進學生對數學知識進行深度探究。下面針對培養學生科學素養的教學措施進行細化分析。

（一）整合課程內容，滲透科學元素

小學數學作為一門基礎學科，不僅教授學生基本的數學知識和技能，更在潛移默化中影響著學生的思維方式。在系統改革數學教學活動的過程中，教師為了有效滲透科學元素，應深入挖掘教材中的科學素材，將其與數學知識有機結合。在具體的教學實踐中，教師可以根據教材內容整合課程知識點，然后確定科學滲透的要點和措施，有效支撐學生對科學知識進行深度探究學習，切實提高數學教學成效，使學生在數學學習中獲得積極的科學探索體驗和感悟。

例如，在北師大版小學數學《圖形的放大和縮小》一課的教學中，教師就可以根據數學教學內容，引入地圖的縮放原理，讓學生理解比例尺在地理科學中的應用，促進科學元素與數學教學融合，提高學生數學學習能力。教師可以先展示一張學生熟悉的地區的大比例尺地圖和一張同一地區的小比例尺地圖，引導學生思考：為什么同樣一個地區，在兩張地圖上看起來大小不同？這就涉及了地圖的縮放原理。在吸引學生目光后，教師可以帶領學生回顧比例尺的概念，即比例尺是表示地圖上的距離與實際地面距離之間比例關系的指標，1∶10000的比例尺表示地圖上1厘米代表實際地面上的10000厘米。而關于地圖的放大與縮小，就是當地圖的比例尺增大時，地圖上表示的內容會變得更加詳細，相當于對地圖進行了“放大”；反之，比例尺減小時，地圖上表示的內容會變得更加簡略，相當于對地圖進行了“縮小”。在此基礎上，教師可以滲透科學方面的內容，如在導航系統中，地圖的縮放功能可以幫助人們更好地查看路線和周圍的環境。在地理信息系統（GIS）中，地圖的縮放也是一項重要功能，可以幫助人們分析和理解地理數據。在此過程中，適當地滲透科學知識，能使學生思考數學知識在生活中、在科學探索中的應用，從而提高科學素養，為學生深度學習和全面發展助力。

（二）創設教學情境，激發科學興趣

在數學教學中，創設生動形象的教學情境能激發學生對數學知識的學習興趣，促進學生對科學知識深度探究，從而提高綜合學習能力。同時，在創設教學情境的過程中，從滲透科學知識的視角，數學教師可以融合科學元素創設情境。在情境教學中激發學生對數學知識、科學知識的興趣，有效提高科學素養培育效果，為學生深度探究創造條件，幫助學生更直觀地理解數學知識，在探索過程中培養科學思維和創新能力。

例如，在小學數學三年級上冊乘與除“植樹”的教學活動中，教師就可以嘗試從滲透科學元素的視角創設教學情境，激發學生對數學學習和科學探索的興趣，有效提高教學質量。在教學實踐中，教師可以根據數學教學內容，創設植樹教學情境，即假設學校組織了一次植樹活動，每個班級需要種植一定數量的樹木。教師可以提問：“如果我們班有5個小組，每個小組要種4棵樹，那么我們班總共要種多少棵樹呢？”引導學生應用乘法計算出總數。然后，教師可以變換情境：“如果我們班總共要種20棵樹，還是分成5個小組去種，那么每個小組要種多少棵樹呢？”引導學生采用除法計算出每個小組的任務量。在此過程中，教師指導學生在解決實際問題時理解乘法和除法的意義，并滲透科學元素中的環保意識和團隊合作精神，培養學生的科學素養和科學精神，為學生全面發展奠定基礎。

（三）推進學科聯合，布置探究任務

在小學數學教學中，有效設計教學任務，促進學生對科學知識進行系統學習和深度探究，能顯著改善數學教學成效，也能從任務探究的視角提高學生的科學素養，為學生深度學習和全面發展助力。因此，數學教師應準確定位數學課程與科學知識的內在關聯，然后從滲透科學教育的視角發起綜合探究任務，鼓勵學生思考學習數學知識、探索科學知識的應用，從而提高數學科學教學效果，為學生全面發展助力，為學生綜合素質的培養創造良好條件，使學生的綜合素質得到進一步提升。

例如，在小學數學四年級上冊乘法“衛星運行時間”的教學實踐中，教師就可以根據數學知識以及教材中涉及的科學內容，發布探究學習任務，引導學生對科學知識進行系統探究。在教學指導環節，教師可以先展示人造地球衛星的圖片或視頻，簡要介紹衛星的功能和作用，引導學生感受科技的力量，并提出問題：“如果一顆人造地球衛星繞地球一圈需要114分鐘，那么它繞地球21圈需要多少時間？”引導學生思考并列出乘法算式。在學生對課程知識進行初步計算后，教師可以發布多元化探究任務，如鼓勵學生估算114×21的積的范圍，小組討論并分享估算方法，培養學生的數感和預測能力；鼓勵學生嘗試用不同的方法計算，如拆分法、轉化法、表格計算和豎式計算等，并比較各種方法的優缺點；引導學生計算不同衛星繞地球一圈所需的時間，或者比較不同衛星的運行速度等，加深學生對數學知識與科技聯系的理解。這樣就能促進科學教學與數學教學的深度融合，優化數學教學成效，切實提升學生的科學認知能力，為培養他們的科學素養創造條件，進一步提高數學教學活動整體質量。

（四）聯系生活實際，設計綜合練習

數學教學與學生的生活聯系緊密，因此教師在教學實踐中應聯系學生生活實際，設計綜合性練習活動，在生活化教學中促進數學教學與科學元素的深度融合，從而提高學生的科學文化素養，為學生全面發展助力。數學教師在教學中，可以關聯科學元素和數學元素設計練習題，輔助學生鞏固訓練，有效提高學生對數學知識的綜合學習能力，為其全面發展創造條件。

例如，在北師大版小學數學“百分數營養含量”的教學實踐中，教師就可以從滲透科學元素的視角設計數學練習題，引發學生對數學知識和科學元素的思考，切實提高學生的數學核心素養和科學探究能力。在具體教學中，教師可以嘗試從設計營養餐的角度設計練習題，如：“小明為自己設計了一份營養餐，其中蛋白質占總熱量的15%，脂肪占25%，碳水化合物占60%。如果小明一天需要攝入2000千卡的熱量，那么他分別需要多少千卡的蛋白質、脂肪和碳水化合物？”此練習題將數學與科學融合，能提高學生的百分數知識應用能力，可以培養學生的數學核心素養。在此基礎上，教師還可以從營養攝入分析的角度設計練習題，如：“根據營養學家的建議，一個成年人每天應攝入約10%～20%的蛋白質、20%～35%的脂肪以及45%～65%的碳水化合物。分析以下兩個人的飲食記錄，判斷他們的飲食是否合理。甲：蛋白質12%、脂肪30%、碳水化合物58%；乙：蛋白質18%、脂肪22%、碳水化合物60%。請說明你的理由。”在此類數學練習題中，主要是組織學生評估飲食記錄的合理性，引導學生運用百分數知識進行批判性思維，并關注健康飲食的標準，從側面鍛煉學生的科學素養。此外，教師還可以從科學實驗分析的角度設計數學百分數練習題，如：“科學家進行了一項關于不同種類植物蛋白質含量的研究，以下是部分數據：毛豆40%，小麥15%，玉米10%，土豆2%。如果每種植物提取了100克樣品，那么毛豆樣品中有多少克是蛋白質？哪種植物的蛋白質含量最低？”此類數學練習題主要是指導學生處理實驗數據，培養學生的科學探究能力和數據處理技能，同時加深對百分數意義的理解。在此過程中，數學教師合理化設計練習題，聯系生活實際，有針對性地組織學生參與訓練，能提高教學效果，有效促進學生對數學知識的深度探究，切實提高科學素養培養成效。

三、結語

綜上所述，在對小學數學教學活動進行改革的過程中，準確定位培養學生科學素養的教學需求，積極探索教學改革措施，能提高教學效果，為學生全面學習和發展做出積極指導。因此，數學教師在教學實踐中，應有意識地探索科學素養教育的滲透，全面改革教學活動，促進科學文化素養的良好滲透，切實提高教學成效。

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