摘要：《义务教育数学课程标准（2022 年版）》明确提出“通过实践活动发展学生的数感、量感、符号意识、空间观念等数学思维能力”。小学数学科普研学活动以“生活中的数学”为切入点，将抽象的数学知识与具象的科普场景结合，为数学思维培养提供真实载体。本文分析活动中数学思维的培养路径，反思当前实践中思维培养目标模糊、活动与数学脱节等问题，提出目标锚定思维、任务驱动探究、评价聚焦过程的优化策略，让学生在实践中提升数学思维能力，实现“做数学、用数学、思数学”的育人目标。

关键词：小学数学；科普研学活动；数学思维能力；实践探索

数学思维能力是学生运用数学知识解决问题的核心能力，涵盖逻辑推理、空间想象、数据分析、应用创新等维度。小学数学科普研学活动打破传统课堂的抽象教学模式，让学生在科普探究中感知数学的实用性，进而发展数学思维。

一、小学数学科普研学活动与数学思维能力的内在关联

（一）科普研学为数学思维提供“具象探究场景”

抽象性是数学的重要特点，而小学生以具象思维为主，科普研学活动可将抽象数学知识转化为可操作的实践任务。例如，“量感”的培养需依托具体测量场景：在“校园树木高度测量”研学中，学生无法直接用尺子测量高大树木，需运用“比例换算”思维——先测量短木杆的高度与影子长度，计算“高度：影子长度=1:2”的比例，再测量树木影子长度，通过“影子长度 ×2^′ ”推算树木高度。这一过程中，学生将“比例”这一抽象概念与“影子测量”的科普场景结合，在实践中理解“对应关系”，发展逻辑推理思维。

（二）数学思维是科普研学的“问题解决工具”

科普研学活动常涉及“数据记录、规律分析、方案设计”等任务，需借助数学思维解决实际问题。例如，“超市折扣对比”研学中，学生需分析“买一送一”“满 100 减 20”等不同优惠方式：购买 2瓶单价 15 元的饮料，“买一送一”需付 15 元，“满 100 减 20”需付 30 元，通过计算对比，得出“买一送一更划算”的结论。这一过程中，学生运用“四则运算”“比较大小”等数学思维，解决“如何省钱”的实际问题，既完成科普探究，又提升数学应用思维。

（三）二者协同实现“知识- 能力- 素养”的转化

科普研学活动与数学思维的融合，能推动学生从“掌握知识”向“发展能力”跃迁。例如，“图形拼搭”研学中，学生需用三角形、正方形、圆形等积木搭建“校园模型”：首先思考“用什么图形拼搭教学楼的屋顶（三角形适合屋顶，稳定性强）”，发展空间思维；再计算“搭建操场需要多少个正方形积木（操场长 10cm 、宽 5cm，每个正方形边长 1cm ，需 10×5=50 个）”，运用乘法思维；最后调整积木位置，确保“模型对称美观”，渗透几何审美思维。整个过程中，学生将“图形认识”“乘法计算”等知识转化为“空间规划”“数据计算”的能力，最终落实数学核心素养。

二、小学数学科普研学活动中数学思维培养的问题

（一）思维培养目标模糊，活动设计缺乏针对性

部分研学活动未明确“培养哪种数学思维”，导致活动与思维发展脱节。例如，“超市购物”研学中，仅让学生“记录购买的商品名称与价格”，任务停留在“信息收集”层面，未设计“计算总价”“对比折扣”等需要数学思维的环节；“图形拼搭”活动中，仅要求“搭建美观的模型”，未引导学生思考“用了多少种图形”“图形之间的组合关系”，无法有效培养空间思维，活动沦为“手工制作”。

（二）科普与数学割裂，思维培养缺乏知识支撑

部分活动过度侧重科普体验，忽视数学知识与思维的衔接。例如，“垃圾分类”研学中，让学生“统计家庭每天的垃圾种类与数量”，但未指导学生用“条形图”整理数据，也未分析“可回收垃圾占比多少”，错失培养“数据分析思维”的机会；“植物生长”研学中，仅观察“叶片颜色变化”，未记录“株高增长数据”，无法通过“数据对比”发展逻辑推理思维，导致“科普热闹，数学缺位”。

（三）教师引导不足，思维深度难以提升

教师在研学活动中常存在“重流程、轻引导”的问题：一方面，未设计“阶梯式任务”逐步深化思维，如“校园测量”研学中，直接让学生“测量操场面积”，但未指导“如何将不规则操场分割为长方形 + 三角形计算”，学生因缺乏方法而放弃；另一方面，未针对思维难点提问，如“水电费计算”中，学生对“电表‘本周读数-上周读数 Σ=Σ 用电量’”理解困难时，教师未用“举例（如上周10 度，本周20 度，用了10 度）”简化讲解，导致学生无法突破思维障碍，难以提升思维深度。

三、小学数学科普研学活动中数学思维能力的培养路径

（一）逻辑推理思维：在“数据探究”中培养

逻辑推理思维的核心是“发现规律、验证结论”，可通过科普研学中的“数据记录与分析”任务实现培养。以“校园植物生长观察”研学为例，让学生分组观察校园内的向日葵，每周记录“株高”“叶片数量”“花盘直径”等数据，持续 4 周；指导学生用“统计表”整理数据（如下表），并绘制“株高变化折线图”。

引导学生分析数据规律，“株高每周增长约 25cm ”“叶片数量每周增加 6 片”，推测“第 5 周株高约 115cm 、叶片 28 片”；再实地验证推测结果，讨论“为什么第4周后增长变慢（可能是光照不足）”，让学生在“数据- 规律- 验证”的过程中，发展逻辑推理思维。

（二）空间思维：在“图形操作”中培养

空间思维需通过“观察、想象、操作”逐步发展，科普研学中的“图形拼搭、位置描述”等任务是重要载体。以“校园方位测绘”研学为例，让学生思考“如何向新来的同学介绍校园布局；提供简易地图、指南针、卷尺等工具，让学生分组测绘校园，用指南针确定“东、南、西、北”方向，标记“大门在校园南侧”“教学楼在北侧”；用卷尺测量“教学楼到操场的距离是50 米”，在地图上按“1cm 代表10 米”的比例绘制；用不同颜色的笔标注“长方形的操场”“正方形的教学楼”“圆形的花坛”。各组展示校园地图，用“教学楼在操场的北面，距离50 米”“花坛在教学楼的东面”等语言描述方位，在“实际测绘- 图形绘制- 语言表达”中，提升空间想象与方位认知能力。

（三）应用思维：在“问题解决”中培养

应用思维的核心是“用数学知识解决生活问题”，可通过科普研学中的“真实任务”培养。以“家庭水电费计算”研学为例，课前讲解“电费单价 0.56 元 / 度、水费 3.8 元 / 吨”，以及“总价 Σ=Σ 单价 × 用量”的计算公式；让学生回家记录上周家庭电表读数、水表读数；指导学生计算电费。引导学生提出“如何节约水电费”的建议，让学生在“数据收集 - 计算应用 - 方案设计”中，体会数学与生活的紧密联系，发展应用思维。

四、结语

小学数学科普研学活动是培养数学思维的重要载体，通过“锚定思维目标、搭建知识支架、强化教师引导、完善评价体系”，可让学生在科普探究中“用数学眼光观察世界、用数学思维分析问题、用数学方法解决问题”。

参考文献：

[1] 黄友英 . 小学数学教学中学生数学思维能力的培养 [J]. 中国校外教育，2016（1）：140-140.

[2] 钱雯柔 . 小学数学教学中学生数学思维能力的培养 [J]. 读与写（教育教学刊），2016（12）：239.

本文属于课题《基于科普教育在青少年研学活动中的探索与实践》桂科协〔2025〕K-136 成果。