例談小學數學、科學課程的整合

王紅宇

【摘 要】現行使用的北師大版數學四上教材中有“溫度”一課，教科版科學三下教材中有“溫度和溫度計”一課、科學四下教材中有“溫度和氣溫”一課。本文以“溫度”一課為例進行了實踐研究，圍繞“溫度”主題，首先從教學背景、教學目標、教材編排、教學設計、學習材料等方面將兩學科進行了對比。并提出了三大關乎課程整合的教學再思考：理順內容，厘清目標；整合教材，重組內容；引入“微課”，適時整合。

【關鍵詞】小學數學 小學科學 整合 溫度

小學數學、科學這兩門學科都屬于自然科學，它們之間有許多相近的知識點，而且學科教學理念基本相同，兩學科的課程標準中的培養目標、課程內容與特點、學習活動、教學方式、學習評價等方面的描述大致相同。那么針對現在存在的數學、科學學科之間相近的知識點，需不需要進行整合？該如何整合？筆者就從“溫度”一課說起，拋磚引玉，供大家商榷。

一、兩學科教材對比分析

數學（北師大版）四上教材中有“溫度”一課，科學（教科版）三下教材中也有“溫度和溫度計”一課，科學（教科版）四下教材中還有“溫度和氣溫”一課。

（一）從教學背景上看

分析教學背景，就是看學習這些內容的必要性是什么。

三下科學教材中“溫度和溫度計”這一內容是“溫度與水”這一單元的第一課。生活中，對一個物體的冷熱情況，學生都有所感受，至于一個物體比另一物體熱多少或冷多少，無法作出比較準確的描述，這就必須借助測量溫度的溫度計來測量。學生可能聽說過溫度計，也曾用體溫計測量過體溫，但真正使用溫度計測量過其他物體溫度的學生估計極少。本課學習時，對許多學生來說還是第一次使用溫度計。因此，本課重點要讓學生理解溫度計是用來做什么的，它們是如何工作的，以及如何識讀溫度計。因此，本內容是作為本單元后續學習活動的技能基礎。

四下科學教材中的“溫度和氣溫”是“天氣”這一單元中的第三課。氣溫可以用溫度計來測量。學生在三年級已經學習了溫度計的使用方法，并用溫度計測量過室內和室外的溫度。在本課將進一步鞏固學生使用溫度計測量溫度的技能。讓學生清楚在同一時間里，室內和室外的溫度不同，室外不同地方其溫度也不同；同一地點，一天中的溫度也在不斷變化。

四上數學教材中的“溫度”是第七單元“生活中的負數”的起始課。負數的學習是對數概念的擴充，認識負數的關鍵是理解負數時表示與正數相反意義的量，所以對小學生來講，理解負數的意義有一定的難度。本課通過研究正、負數的現實模型——溫度，為下一節課從具有相反意義的量抽象出正、負數奠定基礎。

對比發現，科學課中認識溫度是作為進一步認識自然界冷熱情況的技能基礎課進行教學的，更多的是從科學實驗技能的角度。而數學課中借助溫度的模型是促進對負數的認識，特別是比較兩個負數的大小是難點，借助溫度的情境教學，讓學生的數學學習與現實生活相結合，難點就容易突破。看來，溫度這一內容在兩科教學中都有較強的必要性，都對后繼知識的教學起奠基作用。

（二）從教學目標來看

分析教學目標，就是看相近知識點要把學生帶到哪里去的方向是否一致。

兩學科相近知識點中，有的教學目標是一致的，有的教學目標是完全不同的，有的教學目標是延續的。在“溫度”這一教學內容中，雖然都要體現“知識與技能”“過程與方法”“情感、態度與價值觀”三維教學目標，但兩科知識點的教學目標是有很大不同的。

通過以上描述就可以發現，數學課中“溫度”的教學其實認識的重點不在溫度，而是借“溫度”這一載體來初步理解相反意義的量，為下一節課認識“負數”及后續學習做鋪墊。而科學課中“溫度”的教學主要是讓學生感受溫度的作用、認識溫度計的構造，讓學生學會在實際生活中正確使用溫度計這類工具來進行測量，因此兩課教學目標在大方向上是不一樣的；但也有一些小目標是一致的，比如兩科都要求學生會讀溫度計（模型）刻度上的溫度，并把刻度上的數字與更熱或更冷的溫度聯系起來；同時，兩科的目標也有一定的延續性，科學教學目標的順利達成有助于數學教學目標的成功實現。

（三）從教材編排上看

分析教材編排，主要是看教學時間安排協調與否。

從編排上看，不少相近知識點或概念，有的是數學在前、科學在后，而有的是科學在前、數學在后。“溫度”這一主題，科學是編排在三下、四下（期中前），數學是編排在四上（期中后）。這樣的編排體系，從時間上來看是符合知識邏輯順序的，先在科學中認識溫度計，會用溫度計測量溫度，然后，在數學課上研究負數的現實模型——溫度，感悟數的擴充的必要性。從知識聯結上看，溫度的概念，數學借鑒科學已經學習了溫度計的使用，理解了溫度的概念；從思維方式上看，科學借鑒數學的比較思維，學習零上溫度和零下溫度，通過對比知道溫度有高低。但“溫度”這一主題，更多的是科學技能的形成為數學概念的建構提供借鑒。

因此，兩科整合可以是知識的整合，也可以是思維方式的借鑒。比如，數學證明具有絕對意義，它依賴于邏輯，是演繹思維；而科學證明依賴于觀察與歸納，是歸納思維。歸納是小學生數學學習的一種常用的思維方式，但思維的演繹性更能體現數學的本質特征。要實現創造力的提高，必須要讓歸納思維和演繹思維共同提升，看來兩科整合對提高學生的核心素養有較大的現實意義。

（四）從教學設計上看

分析教學設計，主要是看兩科教學中教師是如何引領學生求知求新，有沒有共性的地方。

科學課“溫度和溫度計”教學注重學生的參與和體驗。主要環節是：巧妙引入溫度概念—觀察溫度計—學習正確使用溫度計—攝氏溫度的讀和寫。教師課前要給每個小組準備好實驗器材，想方設法讓學生多動手、多參與、多體驗。學生借助溫度計非常直觀、有效地學習溫度單位、0攝氏度、零上溫度和零下溫度等。學生的學習主動性發揮得非常好，動手、動腦、親自實踐，在感知、體驗的基礎上，將知識內化。

數學課的“溫度”情境都和溫度有關，分別是“天氣預報、溫度計、中國版圖”。將這三個和溫度有關的情境進行串聯，設計三大板塊，在天氣預報中經歷零上溫度和零下溫度的表示方法；在溫度計上認、讀、找溫度，理解帶符號（“+”或 “-” ）的溫度的實際意義；在中國版圖中進一步感受溫度的高低，比較溫度的大小。注重讓學生經歷知識再創造的過程。

對比兩科發現有一些相同點：兩科教學都強調學生應當有足夠的時間和空間，經歷觀察、猜測、比較、創造等活動，注重讓學生親歷探究的過程，讓學生主動經歷一個生動活潑的、富有個性的知識主題學習過程。看來，兩科在學習方式上有整合融合的可能。

（五）從學習材料上看

分析學習材料，主要是看兩科對使用的材料有什么不同的要求。

雖然兩科都要借助“溫度”和“溫度計”來展開新知教學。但科學課的主體活動是：讓學生使用一個真正的溫度計，觀察它是如何對周圍物體的冷熱程度做出反應的，并利用溫度計模型識讀刻度。科學中的學習材料一般是現實的、真正的。而數學課中無需利用真正的溫度計，可請學生觀察課件中的“溫度計”，幫助學生理解零下溫度，而且注重溫度計數軸的直觀模型，課件上將溫度計慢慢隱去，抽象成豎著擺放的數軸，然后將豎著擺放的數軸進行順時針旋轉，將溫度計巧妙地變成數軸。看來數學課中的溫度計，可以是一個理解負數的模型，但它更重要的是賦予了一定的數學意義。

二、教學再思考

（一）理順內容，厘清目標

科學教材在“溫度和溫度計”一課中的要求是已經讓學生觀察了溫度計、認識了溫度計，也要告訴0攝氏度的來歷。所以，數學課中就無須將溫度計的構造、功能作為重點進行教學。再者，科學三下教材中有讓學生在溫度計上標記零上溫度和零下溫度的活動，體會零上溫度、0攝氏度、零下溫度在溫度計上的位置與順序關系，會正確讀出溫度計上顯示的溫度，而這些內容與數學教材有重復，所以這部分內容在數學中可以簡化教學。另外，在三下科學教材中就要求學生會用帶“-”的數表示零下溫度（如下圖），而學生在三年級時還沒有認識負數，因此，筆者認為，不應在三年級就用“-”來表示零下溫度。

（二）整合教材，重組內容

融合兩科課程內容特點，借助相近的思維，以“融學科整合”為策略，以“主題學習”的實踐活動為牽引，將數學、科學知識的學習貫穿其中，積極倡導整合與拓展的理念，研究和把握學科之間的知識、技能的遷移和橫向聯系，建議圍繞“溫度”這一主題，將數學、科學的內容進行融學科教學。溫度這一內容在科學三下、四下中都有，而且教學目標很接近，可以將這兩個內容合二為一，都放在四下中進行教學，教學中整合兩個學科的教學目標：認識溫度計，會用溫度計測量，并能在測量溫度中認識零下溫度的表示方法，引出負數。這樣就可以避免一部分知識重復教學，也可以避免相近知識點獨立教學的現象。這樣，改變單一的學科學習，將兩科融合貫通，相互通用，聯系兩科的知識點、優點，并加以組合優化，這樣既節省學習時間，又給學生一個綜合的知識視野，能提高學習效果。

（三）引入“微課”，適時整合

針對現行全科教師并不多的情況下，如果由數學教師上“溫度”這一整合課，可能科學的內容會受專業知識的限制而教學不到位，可以借助教學平臺以“微課”形式解決此問題，課前將科學教師介紹溫度計構造及使用方法制成微視頻，在數學課堂上適時播放學習。其實，在相近的數學、科學知識點教學中都可以圍繞單元主題，相關的學科教師將科學、數學等相關的學科知識制作成微課，放置于教學平臺上，建立菜單式學習。一是供學生自主選擇學習；二是供教師在授課過程中選擇使用。

通過對小學數學、科學“溫度”一課相關內容的教學和分析，我們清楚地認識到：在教學實踐中，應當樹立教材的整體觀，研究和把握學科之間的知識、技能的遷移和橫向聯系；應當努力拓寬學科學習和運用的領域，有機整合各學科知識，在整合中為學生的全面發展提供更廣闊的學習空間。

參考文獻：

[1] 黃志紅.課程整合的歷史與個案研究[M].廣州：廣東高等教育出版社，2013.

（浙江省衢州市新華小學 324000）