從“數(shù)學教學”到“數(shù)學
——科學教學”

杜昕靜

（新疆師范大學，新疆 烏魯木齊 830054）

【教師觀點】

從“數(shù)學教學”到“數(shù)學
——科學教學”

杜昕靜

（新疆師范大學，新疆 烏魯木齊 830054）

文章用數(shù)學聯(lián)系科學的視角來審視數(shù)學教學，重點探討了科學在小學數(shù)學“教”與“學”中的重要作用，一方面可以在科學情境中感受數(shù)學學習的樂趣，另一方面可以讓學生在數(shù)學學習中獲得隱性的科學知識，尋找到對于培養(yǎng)學生綜合素質最有效的方法。

數(shù)學教學；數(shù)學——科學教學；科學素養(yǎng)

一、“數(shù)學教學”與“數(shù)學——科學教學”

傳統(tǒng)的數(shù)學教學是指教學以數(shù)學學科為中心、分科主義為指導，運用單一的數(shù)學教學手段進行數(shù)學的教學過程。數(shù)學——科學教學是改變以往傳統(tǒng)的數(shù)學教學方法，將數(shù)學與科學聯(lián)系起來進行教學，使學生在科學的載體上，體會到探究的樂趣，感受到數(shù)學與科學綜合的魅力。

數(shù)學中運用科學知識進行教學比單純的用數(shù)學教數(shù)學有意義的多，它能在教學中培養(yǎng)學生的觀察能力和創(chuàng)造思維能力等綜合素質。同時，“數(shù)學聯(lián)系科學”的教學方式，能增長學生的綜合知識，提高解決問題的能力?，F(xiàn)代心理學提供的材料也表明，一個人知識越豐富，神經(jīng)細胞產(chǎn)生的突觸處也越多，神經(jīng)傳導也越快，所以知識面廣的人具有較高的思維靈活性和深刻性。[1]因此，教師要建立“數(shù)學聯(lián)系科學”的教學意識，在教的過程中用好科學知識的載體，創(chuàng)造性的使用教材，通過選擇最重要的知識，呈現(xiàn)最重要的方法，使學生學會遷移知識、舉一反三，活化思維，培養(yǎng)學生具有轉識成智的能力。[2]

《義務教育小學數(shù)學課程標準（2011版）》（以下簡稱課標）總目標中要求學生“體會數(shù)學知識之間、數(shù)學與其他學科之間、數(shù)學與生活之間的聯(lián)系，運用數(shù)學的思維方式進行思考，增強發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力、分析和解決問題的能力?！盵3]由此可以看出，課標強調關注數(shù)學與其他學科之間的綜合與聯(lián)系。它倡導教師放下自己所謂的“專業(yè)”，積極涉獵其他學科，提高對各學科的認識，完善對新課程的理解；改變過分強調學科教學專業(yè)化，人為地造成學科本位、知識本位的做法。因此，從“數(shù)學教學”到“數(shù)學——科學教學”是數(shù)學教學的必然趨勢。

二、“科學——數(shù)學教學”中的“教”與“學”

首都師范大學郜舒竹教授曾講過國外的一個數(shù)學教學案例：一年級的學生在學“數(shù)的認識”的時候，老師先教學生疊一個紙船，并要求學生把它放在水盆里，讓學生在紙船里不斷放入小圓片，數(shù)一數(shù)最多放多少個小圓片的時候船會沉，記下結果；并在同伴中選出最好的一個，說說你的理由。這個案例對我們以后的數(shù)學教學很有借鑒意義：首先，它將手工、科學知識融入了數(shù)學教學中，使教學活動充滿趣味性，激發(fā)了學生的學習興趣。其次，一年級的學生雖然不太明白浮力的知識，但是這種學科綜合教學會引起學生探究的欲望，能促進學生獲得隱性的科學知識，同時，對于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)有重要作用。

與此相類似的歷史上有“曹沖稱象”的故事，它是運用科學知識解決數(shù)學問題的典型例子。一般地，如果讓我們測大象的重量，好像能想到的只有直接用秤去稱，但是量程不夠，我們就無能為力了。而曹沖卻能從另一個角度想問題，將科學中的相同質量的物體浮力相等的科學知識作為中介（即大象和相同質量的石塊浮力相等），運用代換的思維解決問題，打破了學科的界限。事實上，學生的興趣很少局限在某一特定的學科，他們更多、也愿意閱讀、親近多學科的交叉的百科知識，從中發(fā)現(xiàn)、驗證和解決一些問題。[4]

在實施教學時，我們需要將數(shù)學和其他學科有機聯(lián)系，將各種教學資源、因素和手段有效綜合，最優(yōu)化地完成教學任務，達成教學目標。我們關注于將數(shù)學與科學綜合在一起的時候，學校發(fā)生了什么。這能幫助我們了解數(shù)學和科學的聯(lián)系是怎樣影響學生的學習并使之成為一種普遍的實踐。[5]盡管將數(shù)學與科學聯(lián)系在一起教學對教師的挑戰(zhàn)很大，但如果運用得當，學生將會受益無窮。

數(shù)學和科學等學科的教學都是為了解決問題而服務的，但生活中的問題往往不是僅能用某一學科的知識就能解決的，需要綜合運用數(shù)學和科學的方法解決問題。這種轉換的思維方法可以開闊學生的思路，促進學生從不同角度、不同思路入手，運用不同的方法解決同一問題，它對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維有促進作用。

三、數(shù)學思維培養(yǎng)科學素養(yǎng)

“一個國家的科學水平可以用它消耗的數(shù)學來度量。”這是科學家拉奧說的一句很著名的話。為什么數(shù)學對于科學那么重要呢？因為數(shù)學為科學事實的分析和推理提供了理論和方法。20世紀偉大的德國數(shù)學家赫爾曼·外爾說：“事實，只認為是事實，沒有太大的用處。因其數(shù)量之多與顯而易見的支離破碎，使人手足無措。但是，把他們融合成理論，并使之協(xié)調，那么情況就不同了。理論是事實的本質，沒有理論，科學知識將只是一處瘋人院。數(shù)學是無窮的科學。”[6]數(shù)學和科學相互聯(lián)系，相互滲透，彼此能夠提供知識和能力的支持。科學和數(shù)學互為其學科的工具；同時，科學能解釋數(shù)學知識。因此，將科學教學方法用于數(shù)學教學，能更好地促進學生學習數(shù)學，理解數(shù)學知識。

科學是以探究為核心，科學教學方法分為：觀察與測量、比較與分類、預測與推理、猜想與假設、識別與控制變量和解釋與模型。[7]在數(shù)學教學中，進行以探究為主、融入科學教學方法的學習，改變傳統(tǒng)的以講授為主，學生被動聽講的課堂教學方法，能使學生在活動中學習數(shù)學知識，提升綜合能力。

數(shù)學聯(lián)系科學進行教學，要求教師自身要建構多元化的知識結構，能圍繞核心要素進行教學組織與實施。不能只停留在本專業(yè)學科的知識上，還應具有廣博精神、融會貫通的許多相關知識。教師應該多與其他學科領域的同事進行交流，互相詢問在進行某一單元教學時各自的具體教學活動。教師在對自己和對方教學內容十分熟悉之后，要尋找雙方教學所教內容中涉及到的共同概念和技能，[8]增強尋找學科知識聯(lián)結關系的能力，促進數(shù)學與其他學科的整合，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，使學生獲得全面發(fā)展。

總之，在倡導“數(shù)學與其他學科相互聯(lián)系”的今天，學科綜合的理念要牢固樹立在教師心中，注意用聯(lián)系的視角進行教學，借助綜合化的思維方法，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維，提升學生綜合素質。

[1]王景英.李天鷹.小學創(chuàng)新意識與創(chuàng)造能力的培養(yǎng)[M].長春：東北師范大學出版社，2005：139.

[2]黃光揚.培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的支持系統(tǒng)研究[M].北京：中國書籍出版社，2013：48.

[3]中華人民教育部.全日制義務教育數(shù)學課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012.

[4]黃愛華.智慧數(shù)學課—黃愛華教學思維的實踐策略M].南京：江蘇教育出版社，2012：126.

[5]Andrew Isaacs，Philip Wagreich，Martin Gartzman.The Quest for Integration：School Mathematics and Science.American Journal of Education，Vol.106，No.1（1997），pp.179-206.

[6]宋宇.生活中的數(shù)學思維[M].北京：光明日報出版社，2011：10.

[7]葉寶生.小學科學教育的理論和方法[M].北京：首都師范大學出版社，2012：145.

[8][美]羅賓·福格蒂.朱迪·斯托爾.多元智能與課程整合[M].郅庭瑾，譯.北京：教育科學出版社，2004：41.

G642.3

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1674-9324（2014）34-0122-02