“雙減”背景下小學數學科普活動探索與實踐研究

羅晉 姜佳鑫

摘??要：數學科普活動可以提升學生的學習興趣、動手能力、綜合能力和合作能力，是培養孩子數學素養的有利途徑。在課后服務中開展數學科普活動，能夠讓科普助力“雙減”政策，從而提升學校課后服務的水平。針對本市中課后服務關于數學科普過程中存在的問題，提出提高數學科普質量的策略。

關鍵詞：“雙減”政策；數學科普；小學

1研究背景

2021年7月國務院辦公廳印發了《關于進一步減輕義務教育階段學生作業負擔和校外培訓負擔的意見》，對“雙減”工作進行全面部署，提出要提升學校課后服務水平，滿足學生多樣化需求，并明確了保證課后服務時間、提高課后服務質量、拓展課后服務渠道、做強做優免費線上學習服務等幾個方面的具體要求[1]。小學可以在課后延時服務中開展數學科普活動，讓數學科普助力“雙減”政策，提升學校課后服務水平，滿足學生多樣化的需求。充分利用學生放學后在學校的時間，拓寬學生學數學、用數學的渠道，增強他們學習數學的興趣，為培養創新型科技人才奠定基礎。

2數學科普活動的內涵

中科院張景中院士在提到數學科普時用到一個非常形象的比喻，他說：數學就像核桃，要想吃到營養價值很高的核仁，就要把堅硬的外殼砸開，不過如果砸的方法不對，可能也無法吃到完整的核仁；而數學科普就是那個好用的核桃夾子，它能夠幫助人們輕松砸開核桃，讓人們領會到核仁的美妙。

數學科普屬于科普學的一個組成部分，就是將數學知識（包括數學基本概況、數學方法、數學發展歷史、數學進展與數學應用等）用易于大眾理解和接受的方式，通過各種途徑廣泛傳播，以達到推動數學的普及、促進公眾數學素養提高的目的。為了讓學生更加積極主動地參與到數學科普中，數學科普強調趣味性和靈活性，把知識與趣味故事或是游戲相結合，讓學生在情境中了解數學，在活動中感受數學的道理和意義。通過數學科普，他們意識到數學是有用的，同時也是有趣的，從而愿意投入更多的時間和精力去學習數學，相得益彰，形成良性循環?？偨Y來說就是：立足于科，著眼于普，給人以趣，授人以技。

數學科普活動在各年齡段的目標和形式都有所不同。就以小學為例，在小學低年級，這個年齡段的學生數學知識儲備較少，并且以形象思維為主。因此，數學科普形式要生動靈活、語言要簡單明了，要讓小學生容易接受。在教學過程中也多會借助趣味游戲、卡通動畫、童話故事等方式，增加趣味性和互動性，吸引學生的注意。在這一階段中，數學科普首要目標是培養學生對數學的興趣，發現簡單的數量關系、圖形規律等，引導學生觀察生活中的數學。在小學中高年級，學生的數學知識和思維都有了一定的提升，這時數學科普要在趣味性的基礎上更多地融入數學知識、數學思想方法、知識背景等，探究驗證的活動也逐漸增多。這一系列的活動可以幫助學生打開思路、拓展視野，提升他們在學習數學方面的積極性，進一步發展數學思維。

3開展小學數學科普活動的必要性

2022年9月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于新時代進一步加強科學技術普及工作的意見》（以下簡稱《意見》），提出樹立大科普理念，構建政府、社會、市場等協同推進的社會化科普發展格局[2]，彰顯了黨中央對科普工作的高度重視。2019年，科技部、教育部、中科院和國家自然科學基金委聯合印發的《關于加強數學科學研究工作方案》（以下簡稱《方案》）提到“數學是重大技術創新發展的基礎，已成為航空航天、國防安全、生物醫藥、信息、能源、海洋、人工智能、先進制造等領域不可或缺的重要支撐”[3]?！斗桨浮吠伙@出國家對于數學的重視，強調了數學的重要性。數學發展的關鍵在于優秀人才的培養，青少年時期是數學素養發展的主要時期，需要從小培養孩子熱愛數學、應用數學的良好品質，為后續學好數學和深入研究數學打下基礎。因此，小學數學課除了常規的教育教學之外，對學生開展數學科普教育也十分重要。數學科普活動有以下優點：

第一，提高小學生學習數學的興趣。數學是一門抽象且邏輯性強的學科，學生學起來容易感到吃力。通過生動形象的數學科普活動，化抽象為具體，變復雜為簡單，讓學生樂于學習。比如，學習分數時學生不理解分數線的作用，教師可以將分數符號的發展史以小故事的形式講授給學生，便于學生理解分數的意義。此外，數學科普還能讓學生能接觸到課堂以外的、有趣的數學知識，開拓他們的視野。有利于提高學生學習興趣，調動學生學習積極性。同時學生能充分感受數學與實際生活的密切聯系，為后續學習打下良好基礎。

第二，培養小學生動手操作和探究發現的能力。學好數學并不是要去做大量的練習，更重要的是數學素養的形成。數學科普活動的過程實際上是一個探索、創新、發現、求證的過程，需要學生創新思維、動手實踐。通過繪制數學圖形、制作數學模型等活動，學生不斷去學習和思索，積累活動經驗，提高了學生的動手操作和探究發現能力。

第三，培養小學生綜合運用各學科知識的能力。小學生綜合運用各學科知識解決問題的能力較弱，而有些科普主題綜合性較強，需要融入多學科、多領域的知識。比如，關于“素數和密碼”的科普活動綜合了數學、物理和編程的內容，很好地開拓了學生的思路，提高跨學科綜合的能力。

第四，形成小學生團隊協作的意識。很多數學科普活動項目，需要學生以團隊形式參與才能完成。為了更好地完成目標，學生會通力合作、群策群力，并且按照需要詳細分工，由不同的成員分工協作去完成。在這個過程中，能夠很好地鍛煉學生的交往、溝通和組織協調能力，形成團隊協作的意識。

4數學科普活動的研究分析及現狀

在知網檢索數學科普的相關研究，發現這方面的研究成果較少，并且大多數專家學者的研究都集中在利用課堂教學開展數學科普。2015年，趙焱楓在《科普引入高中數學課堂教學的研究》中介紹了國外數學科普引入課堂的現狀。2016年，張景中在《數學科普到數學教學改革》提到用科普讀物實現將科普滲入到數學課堂的想法。2020年，彭翕成在《數學科普融入小學數學教學》中介紹了將生活例子融入小學數學課堂的應用。2022年，劉新等人在《欠發達地區開展“互動式”數學科普活動初探—以廣元市中小學為例》中以廣元市為例，對欠發達地區開展數學科普調查，探索數學科普活動設計思路，并在中小學實踐“互動式”數學科普活動。以課堂教學作為實踐數學科普的陣地，寓科普知識于教學活動之中，不僅可以讓課堂變得生動有趣，而且也能完成普及的功能。但是，在教學中融入數學科普也有一些不足之處。比如，課堂教學內容需要按照課本和義務教育課程標準制定，科普的內容必須與課堂教學的主題保持一致，導致有些非常優秀的科普案例就沒有機會與學生見面。另外，由于課堂教學時間有限，教師還要考慮到教學任務能否完成的問題，使得科普的時間不足且效果無法保證。因此，把數學科普活動的時間安排在學生放學后回家前的延時，既可以有較為充足的時間，也能讓數學科普的主題和形式更為靈活。

目前已經有很多義務教育學校在課后服務中開展科普教育活動。比如在南京，多個科技類博物館與學校開展“館校合作模式”，運用導覽、研學、科學課、科學表演、科學夏令營等多種形式培養學生綜合能力。但是在資源相對缺少的三線城市或鄉鎮地區，科普活動場地多為本校內，一般由本校老師設計并組織實施。以2022年對本市小學課后服務的調研為例，主要反映出如下幾個問題：

第一，對數學科普活動的重視程度不夠。部分老師認為，只要上好數學，在課堂上去引導學生思考、探究、討論，這樣就能培養學生的數學素養，不需要通過數學科普活動來達成提高思維水平的目的。這部分學校及教師顯然沒有充分認識到數學科普的意義，表現出對數學科普的不重視。另外，還有些學校對數學科普的支持力度不夠，使得教師參與的積極性不高。

第二，科普形式不夠豐富。目前，小學經常采用的數學科普方式一般有兩種，一種是教師在互聯網中搜尋數學科普視頻，在課后服務的時間給學生播放；另一種是老師用實物教具講解，學生聽老師講解。這兩種方式互動少，不夠形象具體，學生只能快速了解，難以加深，長此以往學生興趣逐漸減弱。

第三，科普活動主題缺乏總體設計規劃。低、中、高年級的科普活動主題沒有結合學生能力和培養目標，缺乏階段性和一致性。階段性，即在不同教育階段，數學科普活動的內容和目標應當不同。一致性，即從一年級到六年級的能力培養都應以數學核心素養為導向。比如，在第一學段需要設計哪些科普主題，這些活動對學生思維發展有什么幫助、是否時教材相應知識的拓展、對下一學段打下什么基礎？調查發現，老師給學生開展什么主題的科普活動比較隨意，事先沒有規劃設計。教師在網上能搜到了什么視頻或是現實中有什么教具，那么科普的主題就定下來了。

第四，數學科普活動開展的次數較少。受時間、場地和人員等因素的限制，小學每學期開展數學科普活動的次數較少，平均每學期數學科普不足四次，科普覆蓋程度不夠。有的學校雖然每學期科普開展很多次，但大多是關于物理、生物和化學領域，數學方面較少。

5開展數學科普的實施思路

為了能更好地在課后延時服務中開展數學科普活動，讓學生獲取知識的同時愛上數學、樂于求知，教師在設計和開展活動時可以參考以下幾點，從而提高數學科普活動的效率。

第一，統籌設計，制定計劃?；顒又?，教師需要搞清楚三個問題：“我們要讓學生知道些什么，通過什么方式習得，可以培養學生哪方面的能力？”也就是說，在開展數學科普活動之前，相關數學教師應結合實際情況，統籌規劃，確定詳細的大綱。大綱應結合不同年齡段學生心理和認知特點，以數學核心素養為導向，制定小學底、中、高年級數學科普的目標、活動內容及活動次數。從整體上看，方案在難度和能力要求方面既是螺旋上升的又能表現出總體一致性。比如，關于人類計算思維的發展歷史就可以分段開展：低年級可以讓學生了解算籌，知道古人如何計數；到了高年級可以讓學生了解現計算機用二進制表示數字。

第二，廣泛收集科普資料，豐富科普題材。很多教師認為數學科普難做就在于不知道要給學生科普些什么。大量的素材分布在數學的各個分支領域，需要數學教師通過多種方式和渠道收集科普資料，挖掘可用題材。比如，可以收集數學家事跡、數學事件、知識的產生發展過程等。這個過程就像是“打地基”，有了一定的素材積累，才能設計出優秀的科普案例?？紤]到小學生的接受能力較低、知識儲備較少，教師需要選擇學生能聽懂能理解的素材，最好可以聯系到課本，成為數學課堂的拓展和延申。

第三，巧妙設計，調動學生參與的積極性?？破蘸驼n程一樣，都需要秉承“學生中心”的理念設計。如果都是由老師講授科普內容，學生在這個過程中體會不到參與的樂趣，也不能得到很好地鍛煉。之所以叫做數學科普活動，科普教育一定是以學生的活動為載體，讓學生通過小組合作、動手操作、實驗探究等方式獲取知識。比如，在“一筆畫”問題中，可以給學生提供多組圖形，讓學生以小組為單位先嘗試哪些圖形能一筆畫成、哪些不能，再發現規律。經過學生的探索，從而可以引出數學上著名的“愛丁堡七橋問題”。

第四，創新數學科普形式，讓學生樂在其中。教師應充分利用學校資源開展多種多樣的數學科普活動。比如，可以使用STEAM教室的資源設計科普活動，利用一些創客學具，達到提升學生空間感、增進思維能力的目的。也可以把其他學科領域融入到數學科普活動中。比如，教師可以帶領學生創排話劇，把數學故事搬上舞臺，讓更多的孩子了解數學、愛上數學。教師還可以開發科普視頻，利用互聯網的傳播性和推廣性，讓數學科普不僅僅停留在校園，也能讓學生在家中也能學習。

結語

在小學開展數學科普活動，有利于小學生數學素養的提升，有利于“雙減”政策的落地。我們應認真分析并解決在科普活動中遇到的問題，逐步完善，為國家人才培養和公眾綜合素質的提高做出貢獻。

參考文獻：

[1]中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于進一步減輕義務教育階段學生作業負擔和校外培訓負擔的意見》[EB/OL].（2021-07-24）.?https：//www.gov.cn/zhengce/2021-07/24/content_5627132.htm.

[2]中共中央辦公廳、國務院辦公廳《關于新時代進一步加強科學技術普及工作的意見》[EB/OL].（2022-09-04）.https：//www.gov.cn/zhengce/2022-09/04/content_5708260.htm.

[3]四部委聯合制定《關于加強數學科學研究工作方案》[EB/OL].（2019-07-22）.https：//www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20289/41273/.

[4]趙焱楓.科普引入高中數學課堂教學的研究[D].長沙：湖南師范大學，2015.

[5]張景中.數學科普到數學教學改革[J].科普研究，2016，11（2）.

[6]彭翕成.數學科普融入小學數學教學[J].湖南教育（C版），2020（2）.

[7]劉新，楊曉英.欠發達地區開展“互動式”數學科普活動初探——以廣元市中小學為例[J].科技傳播，2022（10）.