小學數學與科學課程整合教學的實踐途徑研究

陳丁丁

【摘要】為了讓小學生更好地獲取數學知識、學習技能、實踐經驗，教師應拓展數學教學的發(fā)展空間，讓學生能夠從新的角度理解數學知識的實用價值，增強學生努力學好數學的自信心.目前，小學數學教師將跨學科教育理念融入課堂教學中，切實讓學生了解了數學與其他學科之間的有機聯系，有利于學生形成更科學的學習思維，在數學學習中樹立起正確的學習態(tài)度，養(yǎng)成更好的數學學習習慣，不斷提高自身的數學學習能力.本文將以小學數學與科學課程的融合教學為例，提出一些有效的教學途徑，促進數學教學與科學教學的健康發(fā)展.

【關鍵詞】小學數學;科學課程;跨學科教育;教學途徑

一、引言

“學科整合”是新時期教育領域的一個重要教學方向，符合跨學科教育理念提出的教學要求.小學數學教師將科學課程的教育資源整合到數學教學中，已經成為當前數學教學研究工作的主要課題.教師應將科學知識滲透到數學教學中，讓科技教育與數學教學相融合，確保學生能夠從科學的角度對數學知識進行有效的掌握，同時讓學生在學習數學知識的過程中領略到科學課程的知識魅力，讓學生獲得多方面的健康發(fā)展.

二、課程整合的概念內涵

“課程整合”實際上就是將兩門或兩門以上的學科整合到一起，展開系統(tǒng)教學的教學理念.在課程整合教學中，教學內容、教學結構、教學方法等方面都會發(fā)生明顯的變化，它是針對傳統(tǒng)教學以來各學科分裂、各學科聯系不夠緊密的發(fā)展現狀而提出來的科學教學對策，符合新課改的教育目標.課程整合對于教師與學生而言，都是一次全新的教學體驗、學習體驗，也是一種全新的挑戰(zhàn).

目前，小學數學教師已經將“課程整合”數學理念融入自身的教學中，只是這一教學理念的滲透力度不足，相應的教學模式也不夠完善，影響了不同學科知識之間的有機滲透.因此，為了改進這一教學現況，小學數學教師需要根據自身對課程整合教學的準確解讀，通過有效的教學途徑，不斷地加強數學課程與其他課程之間的有機整合，從而讓數學課程在獨立又融合的教學模式下獲得更好的教學成效.

三、小學數學與科學課程整合的意義

（一）有效培養(yǎng)學生的探究能力

由于數學課程與科學課程都具有極強的探究性，學生在有深度的探究學習中不僅能依托于科學知識對數學現象進行準確的解釋，而且能通過科學探究的學習能力對數學知識進行準確的概括與理解.對于數學學習能力和探究學習意識薄弱的學生，教師更需要實現數學與科學兩大學科之間的有機整合，并開展有效的探究學習活動，讓學生形成良好的探究學習思維，學會挖掘深層的、本質的知識點，從而提高學生的學習效果.

（二）培養(yǎng)學生應有的科學素養(yǎng)

在跨學科教育理念下，教師不僅要專注于培養(yǎng)本學科的高素質人才，還要讓學生接受其他學科的知識教育與素質教育.小學數學教師將數學學科與科學學科相整合，能讓學生通過數學學習獲得一些自然科學方面的知識內容，使他們體會到學習科學知識的樂趣，并樹立起科學的自然觀.從素質教育的角度來看，小學數學教師在課堂教學中融入科學課程的內容，能有針對性地培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng).

（三）讓學生樹立嚴謹的學習態(tài)度

數學知識具有一定的嚴謹性與準確性，科學知識也具有這樣的特點.小學數學教師將這兩個學科的知識點整合起來能讓學生對知識內容的嚴謹性產生深刻的印象.許多學生在數學學習中常犯一些錯誤，歸根到底是他們的學習態(tài)度不夠嚴謹、端正，對學習內容的科學性、學習方法的合理性、學習效果的準確性缺乏正確的認知.對于這種情況，教師應推進數學課程與科學課程有機結合的教學活動.

四、小學數學與科學課程整合的有效教學途徑

（一）根據數學疑問，引入科學知識

小學生在學習數學知識時，難免會產生一些疑問.這些疑問實際上是學生展開數學探究學習的一個關鍵點，教師不僅要鼓勵學生自主發(fā)現數學問題，還要讓學生學會對數學問題進行自主解決.如今，新課改開始倡導教師注重適當地開展問題探究教學，讓學生學會根據各種學習上的疑問展開更加深入的探究學習.在數學課程與科學課程有機融合的教學背景下，教師可以根據學生在課堂中產生的數學疑問，抓住時機引入相適應的科學知識，實現數學課程與科學課程的無縫連接.

以“克和千克的認識”一課為例，學生需要理解重量計量單位的意義，并在實際問題的應用中掌握計量方法，學會估算物體的重量.“克”與“千克”也是科學課程的討論范圍，因此，數學教師可以通過提問的方式引入科學知識，讓學生理解這一組重量單位在數學與科學課程中的用法有共通之處.有的學生在學習“克”“千克”相關的數學知識時產生了這樣的疑問：“在稱量物體的重量時，只能稱出肉眼可見的物體的重量嗎？”在這種情況下，教師可以反向設問：“你們認為空氣是否有重量？”這一問題屬于科學領域的知識問題，它將數學知識與科學知識有機地結合起來，不僅有效豐富了此時數學課堂中的教學內容，還能讓學生在帶著一定的好奇心探究這一科學問題時對數學知識及相關科學知識有更深刻的理解.為了解決提出的問題，數學教師可以為學生播放科學實驗中測量空氣質量的視頻，讓學生觀看微課中的解釋，從而使學生在較短時間內對科學知識有所了解.通過這種方式，數學教師先利用問題激發(fā)學生的探究興趣，再使用微課進行具體的講解，在不占用過多數學課堂時間的基礎上將科學知識解釋明白，實現了高效的課程整合的目標.

（二）依托科學知識，設計數學問題

教師既可以在數學教學活動中引入與科學課程相關的知識，又可以從科學學科的角度合理地設計一些數學問題，讓學生能夠根據自己對科學知識的認知，對數學問題進行有效的探究.在當下的數學教學中，以科學知識為載體的數學問題并不少見，它們充分地體現了教師的跨學科教育理念.這意味著基于科學知識進行數學問題的設計已經具有一定的可行性.

以“比例”一課為例，本課教學內容對于學生來說比較新穎，加上學生在生活中很少注意到“比例”的應用，這時，數學教師可以結合科學課程的教學內容，以科學實驗的方式引入“比例”的概念，鼓勵學生通過動手操作調制特定比例的液體.在講解的過程中，數學教師可以將事先準備好的彩色液體、燒杯與量筒等實驗素材分發(fā)給學生，讓學生按照給定的比例完成液體的配制操作.在這一過程中，學生通過量取不同體積的液體，將更好地理解比例的實際含義.除了讓學生通過動手操作感悟學科知識外，數學教師還可以通過提問的方式讓學生運用抽象思維想象物體體積的變化過程，了解“比例”在科學課程中的另一種應用方式.同時，數學教師可以提出這樣的數學問題：“已知具有相同質量的水與冰之間的體積比例是9∶10，若這里有一塊冰，它的體積是50 dm3，請問它融化成水之后的具體體積是多少立方分米？”這一數學問題凸顯了數學課程與科學課程之間的密切聯系，學生既能了解到與冰和水之間的轉化相關的科學知識，又能掌握與“比例”相關的數學知識.教師可以在“問題解決”的教學環(huán)節(jié)引入更多與科學課程相關的數學習題，讓學生在密集性的數學習題訓練中學會利用數學知識與科學知識拓寬解題思路，從而提高學生的數學問題分析與解決能力.A1C756C9-AEC1-4AD8-8972-AF78B1058A9A

（三）設計科學游戲，開展數學教學

游戲是小學生喜聞樂見的活動形式，教師可以選擇以游戲為載體，將數學知識與科學知識相結合并融入游戲中，讓學生在玩游戲的過程中同時掌握這兩大學科的知識點.教師在設計游戲時應遵循以下兩點：一是要凸顯游戲的教育價值，不能單純地凸顯游戲給學生帶來的愉快體驗;二是要讓學生從愉快的體驗中形成積極的情感態(tài)度，主動對課堂上的數學知識與科學知識進行學習.這無疑符合小學生現下的學習特點，而且有利于推進數學課程與科學課程之間的有機融合.

以“找規(guī)律”一課為例，教師可以根據“找規(guī)律重復排列”這方面的科學知識設計游戲.在游戲開始之前，教師可以先根據一定的規(guī)律，讓學生拿著相應顏色的氣球排成一列.在游戲正式開始后，一名學生需要站在一邊觀察氣球的排列規(guī)律，在2～3秒內說出隊伍最后可以排列什么顏色的氣球.若說錯了，則接受小懲罰;若說對了，則向小伙伴們解釋自己的判斷理由（即說出其中蘊含的規(guī)律）.同時，教師可以讓學生參與到手工制作類的游戲活動中來，即讓學生自主制作學習工具，根據一定的規(guī)律排列一個圖案，然后比一比誰排列的圖案能夠堅持到最后，成為最后一個被找出數學規(guī)律的圖案.這樣就能激活學生的思維活力，使他們主動地理解其中的數學規(guī)律和科學知識，學會將這些知識融入自己的設計與制作過程中，有利于提高他們的整體學習效果.

（四）通過情境創(chuàng)設，加強整合教學

情境創(chuàng)設法是教師基于教學內容，創(chuàng)設生動場景，讓學生在身臨其境的前提下對知識進行有效理解與掌握的新型教學方法.以往學生在課堂上的活躍度并不高，對數學知識的感知也不夠深刻，長時間下來容易遺忘知識.為了提高學生的數學學習質量，在科學課程與數學課程相融合的教學模式下，教師可以將情境創(chuàng)設法引進來，讓學生在情境式的學習體驗下對數學知識與科學知識進行整體性的高效學習.

以“負數”一課為例，對于小學生來說，本節(jié)課呈現的“負數”概念理解起來較為困難，“負數”不同于“自然數”，在生活領域中的應用并不起眼，因此，數學教師可以通過創(chuàng)設與“負數”相關的情境向學生介紹“負數”的生活化應用，從而激勵學生在科學探究中理解數學知識.結合生活中的常見情境，教師可以在PPT上為學生放映醫(yī)護人員正在給發(fā)燒的病人測量體溫的視頻，也可以播放天氣預報的廣播音頻.在學生觀看視頻和聆聽音頻的過程中，他們會對生活中的負數有一定的了解，從而成功地進入具有生活特征的教學情境中.為了增強學生的代入感，數學教師還可以在情境探索中加入互動環(huán)節(jié)，如播放一張我國東北地區(qū)冬捕時的畫面，讓學生猜測此時的戶外溫度是多少度，并在學生發(fā)表議論后揭曉“-30℃”的答案.然后，教師可以要求學生觀察教室內的溫度計，并在學生讀出溫度后，讓他們計算此時教室的溫度與冬捕時溫度的溫度差，督促學生練習涉及負數的計算.通過分析“測量體溫”“測量空氣溫度”等情境內容，學生知道在“溫度”這一物理概念中，“負數”所代表的實際含義，而這種直觀的印象將對他們的數學學習產生幫助.在這一情境下，教師可以引導學生自主探索溫度計、天氣預測的科學知識，將這些科學知識與本節(jié)課的數學知識相結合，使他們對負數的概念、負數的讀法、負數的大小比較、負數在生活中的實際運用等方面的知識點進行全面的理解與掌握.

（五）依托數學實驗，凸顯科學主題

科學課程涉及的多數理論知識從實驗中得來，而數學課程中的許多概念也可以在實驗中得到驗證，因此，在整合數學課程與科學課程時，數學教師不妨引入完整的科學探究實驗，讓學生在課堂上模擬科學探究活動，對數學知識產生綜合性理解.同時，通過數學實驗，教師可以向學生展示一些具有嚴謹性的科學現象和數學知識規(guī)律.因此，數學實驗一直以來都是數學教師頗為重視的“教學工具”.在數學課程與科學課程相整合的教學過程中，教師要想在數學課堂上凸顯科學主題，就要設計一個合適的數學實驗，讓學生親自參與到數學實驗中，嘗試從科學的角度對數學知識及相關問題進行有效的探究，讓學生克服對抽象數學知識學習的障礙.

以“圓錐的體積”一課為例，教師為了讓學生成功推導圓錐的體積計算公式，學會運用這一公式解決實際生活中的問題，可以帶領學生參與到小組實驗活動中.每個小組都持有型號不同的圓柱、圓錐、沙子等材料，在實際操作時，為確保在實驗中使用的圓柱、圓錐是空的，而且等底等高，學生可以用空圓錐裝沙子，并將它們倒入空圓柱中，記錄下倒?jié)M空圓柱的次數.然后進行下一輪的實驗，學生可以用空圓柱裝沙子，并將它們倒入空圓錐中，記錄下倒?jié)M空圓錐的次數.在本次實驗中，學生可以在直觀的觀察中了解圓柱與圓錐的體積關系，并練習電子秤的使用方法，將圓錐體積的求解過程從抽象的思維活動轉變?yōu)樾蜗蟮膶嶒灢僮?當學生完成一系列實驗操作后，數學教師還可以要求學生發(fā)揮想象力，設計出一組體積相同的圓柱和圓錐，并嘗試從數學計算的角度說明其中原理.在實驗的總結與反思階段，教師可以鼓勵學生從科學探究的角度對這次的數學實驗現象進行分析，然后自主提出其中存在的數學問題，在對數學問題進行準確分析的基礎上提出正確的問題解決方法.實踐證明，教師以數學實驗為主要教學活動，可以推進數學課程與科學課程的有機融合，從而提高整節(jié)課的數學教學質量.

五、結語

綜上所述，基于跨學科教育理念的課程整合模式反映了新時期的教學發(fā)展趨勢，小學數學教師要順應這一趨勢，通過多種教學途徑，實現數學課程與科學課程相整合的教學目標.例如，教師可以在提出數學問題后抓住時機引入科學知識，也可以依托科學知識設計有效的課堂問題.同時，教師可以設計科學游戲，開展數學教學，也可以通過情境創(chuàng)設，加強整合教學，還可以依托數學實驗，凸顯科學主題，讓學生體會到科學知識滲透到數學學習中的實用價值，促進跨學科課程整合教學的健康發(fā)展.

【參考文獻】

[1]宋麗娟.小學數學實施課程整合與拓展的策略分析[J].科學咨詢，2020（40）：38.

[2]尉福.淺議小學數學教學中科學思想的滲透[J].新課程（中），2019（4）：24.

[3]洪支玲.探討小學數學與小學科學的課程整合[J].人文之友，2020（3）：219.

[4]吳偉燕.將科學知識融合小學數學教學中的有效策略[J].散文百家，2020（30）：269.

[5]陳卓.芻議如何將小學科學與小學數學進行有效融合[J].考試周刊，2020（85）：65-66.A1C756C9-AEC1-4AD8-8972-AF78B1058A9A