清华附小科学课上，学生们在校园里观察植物，并与天气、气温等联系起来，研究植物的生长过程。
基础教育领域的数学、科学学科是培养学生科学素养和科学精神最好的载体。在清华附小，“数学与科技”是“1+X课程”的五大板块之一。在这一板块中，数学、科学、信息技术、综合实践等被有机整合在一起，突出实践、创新的优势，与其他课程一起，向着帮助学生实现自我、成功生活与融入社会，从而成为“聪慧与高尚”的完整人这一方向奋力前行。
“一起去逛超市，看到买2赠1、买3赠1之类的促销广告，我会很快算给妈妈听，到底哪个更划算。”清华附小五年级的韩羽宵喜欢数学，在她眼中，数学不再是“面目可憎”的知识点，而是能解决现实问题的工具。她不仅能用数学逛超市，而且能用它计算出清华校园里大树的“身高”、一片树叶的面积……韩羽宵觉得，把数学用到生活中很好玩。
“加量不加价”到底便宜了多少；“相同用量多洗50%”到底是什么意思；“去污力提升30%”又意味着什么……这些都是清华附小六年级“生活数学”课程里要研究的问题。百分数的应用——原本枯燥的知识点，到了数学老师手上就可以变成学生乐此不疲的探究性问题，老师会引导同学们从生活中寻找问题，形成单元目标，展开自主合作探究；之后会再引导学生分享、交流、反思、质疑，最终自主建构数学知识。
汤卫红发现，让数学变得亲近儿童，儿童也愿意亲近数学。孩子有了学习的兴趣和自信，越来越爱问“为什么”的同学多了，他们喜欢动手做，常常有让老师惊叹的创新想法，有些学生则敢于质疑同学、质疑老师甚至质疑课本，清华附小学生宋晓就在自主学习中发现了三年级课本中《观察物体》单元中的一个错误，并大胆地写信给编者。
【现场】“给你变个魔术：你想一个数，之后背着我告诉别人；然后在这五组数中，告诉我你的数在哪个组里，我就能知道你心里想的那个数，最后让别人来验证我猜得对不对……”3月11日下午，清华附小四年级学生孙悦心异常兴奋，因为寒假阅读书目《特别要命的数学》的译作者——著名科学家、数学家王渝生教授出现在了她的主题阅读课上，这让她重新回忆起书中“五组数”这一章的内容。
在清华附小“整合数学”课程里，各种有趣、好玩、有用的课程让孩子们从中发现数学的乐趣。三年级的学生，学校以“生命与生长”为主题，老师和孩子们共同展开《蒜苗长高了》的小课题研究，孩子们用统计表、统计图表示蒜苗每天的生长变化。老师让孩子们思考，能不能控制一些条件来影响蒜苗的生长，先提出问题、做出假设、再进行实验验证。于是，孩子们的实验各显神通，给某些蒜罩上黑罩，让蒜瓣分别置于泥土和水中，掐掉蒜叶……两周后，像模像样的研究报告呈现在全班面前。
清华附小2014届毕业生小维，就用她最喜欢的绘画这把钥匙，打开了探索数学天地的大门。小维曾经对数学缺乏兴趣，也缺乏信心，直到数学老师姜国明发现小维有绘画天赋，引导小维用绘画故事的形式呈现自己对数学知识的理解与困惑，并及时在全班展示了她那独特的数学小报，引起了同学们的热切关注，让她感受到成功的乐趣，并重拾了数学学习的信心。而制作小报的过程也让小维用自己喜欢的方式完成了知识点的梳理，成绩有了稳步提升。
在清华附小“1+X课程”的“数学与科技”板块中，有包括DI头脑风暴、轻松发明、清华少儿科学家等一系列专以创新发明为主要课程内容的拓展性课程。以“轻松发明”为例，通过师生一道总结组合发明、缺陷发明等发明方法，打破既有思维定式，培养学生的创新精神和创新能力。目前，蒋宇昊、刘征楠等14名学生的发明成果，如伸缩筷子、晴雨两用服、具有颈部靠枕功能的衣领等已成功地申请了专利。
“我上学时，大部分时间都是看老师用幻灯片演示实验的过程，很少能自己动手。”对传统科学教育的局限深有体会的清华附小科技主任李强，在教学过程中坚持——能用实物教学的一定不用照片代替，能做实验的课程尽量不用讲授的方式授课，能让学生自己动手去探究的课程尽量减少教师的演示，总之尽可能地引导学生开展自主学习。
以数学课“懂数学的蝉”为例，汤卫红说，这堂课虽然是讲“质数”，但却从北美洲森林里每隔13年或17年都会集中爆发一次的蝉说起，引导学生感悟自然选择中蕴含的数学知识，同时又融合了生物、科学的相关知识。这一堂课为孩子们提供了学习自然现象的方法论、认识世界的模型，让学生意识到数学本身有价值，同时也让学生体会到自然选择的神奇力量，引发同学们对生命的尊重。这远比保护环境、保护物种的口头说教，作用要强得多。
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