數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科主題教學(xué)

張小康

〔摘? ? 要〕? 隨著課程改革工作的不斷開展，跨學(xué)科教學(xué)逐漸成為當(dāng)前教育改革的重點(diǎn)。做好跨學(xué)科主題教學(xué)設(shè)計(jì)工作，不僅可以提升不同學(xué)科內(nèi)容融合效果，也可以避免出現(xiàn)知識重復(fù)等問題，不斷提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，強(qiáng)化其知識探究能力。所以，小學(xué)數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中需做好內(nèi)容研究，找出數(shù)學(xué)與科學(xué)知識之間的整合點(diǎn)，確立合適的教學(xué)主題，做好課時(shí)調(diào)整，以保障數(shù)學(xué)教學(xué)高效開展。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)數(shù)學(xué)；科學(xué)跨學(xué)科；主題教學(xué)

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 09? ? 142-144

小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科主題教學(xué)的實(shí)施不僅可以聯(lián)系不同學(xué)科內(nèi)容、問題與活動，同時(shí)也可以根據(jù)主題完成知識探究，消除學(xué)科界限，幫助學(xué)生構(gòu)建完善知識體系，提升解決問題能力，掌握自主探究方法。因此，數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中，需結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出合理化的教學(xué)主題，將學(xué)生帶入數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，提升學(xué)習(xí)效果，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

一、小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科主題教學(xué)的意義

（一）強(qiáng)化學(xué)生探究能力

數(shù)學(xué)知識、科學(xué)知識具有探究性較強(qiáng)的共同特點(diǎn)。將學(xué)生帶入有深度的探究學(xué)習(xí)活動中，不僅可以利用科學(xué)知識解釋數(shù)學(xué)現(xiàn)象，同時(shí)也可以借助主題探究活動強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，加深其對數(shù)學(xué)知識的理解，讓學(xué)生在準(zhǔn)確概括與研究中掌握數(shù)學(xué)知識，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。部分學(xué)生因自身能力不足，并未形成較強(qiáng)的科學(xué)探究意識。因此，教師需做好主題設(shè)計(jì)工作，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)與科學(xué)的深度融合，保障探究學(xué)習(xí)活動高效開展，讓學(xué)生在自主探究中形成探究思維，主動挖掘深層次的知識點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果的目標(biāo)。

（二）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

在小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科主題教學(xué)中，教師應(yīng)從培養(yǎng)高素質(zhì)人才的角度出發(fā)，幫助學(xué)生理解其他學(xué)科知識，接受素質(zhì)教育。將數(shù)學(xué)與科學(xué)結(jié)合，能夠讓學(xué)生在明確主題的基礎(chǔ)上掌握自然科學(xué)方面的知識，不斷豐富自身的知識層次，感受到學(xué)習(xí)科學(xué)知識的樂趣，養(yǎng)成正確的自然觀。從素質(zhì)教育有效實(shí)施層面來說，做好小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科主題教學(xué)工作可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生的未來發(fā)展做好準(zhǔn)備。

（三）養(yǎng)成學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度

因數(shù)學(xué)知識具有邏輯性、嚴(yán)謹(jǐn)性等特點(diǎn)，所以，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中將數(shù)學(xué)知識與科學(xué)知識整合，能夠加深學(xué)生對知識內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)性的認(rèn)識，產(chǎn)生深刻印象。研究發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，其原因就是并未養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，對知識內(nèi)容的科學(xué)性、方法的合理性等認(rèn)識不足。針對這一現(xiàn)象，教師需做好小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科主題教學(xué)設(shè)計(jì)工作，打造高效的數(shù)學(xué)教學(xué)活動，幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)與科學(xué)知識，逐漸提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

二、小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科主題教學(xué)存在的問題

（一）主題確立不合理

在小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科主題教學(xué)中，要提升教學(xué)效果，需做好主題確立工作，并以教學(xué)實(shí)際需求為主，如數(shù)學(xué)與科學(xué)在內(nèi)容重疊中出現(xiàn)的問題、呈現(xiàn)知識順序所引發(fā)的問題、學(xué)生解決問題時(shí)的實(shí)際需要等。但在實(shí)際教學(xué)中，部分教師在確立主題時(shí)受到自身整合能力等因素的影響，存在直接將數(shù)學(xué)知識與科學(xué)知識整合、以拼湊的方式確立主題的現(xiàn)象。如果數(shù)學(xué)與科學(xué)主題確立不合理，勢必會產(chǎn)生目標(biāo)偏差等問題，對教學(xué)活動產(chǎn)生不利影響，降低教育效果。

（二）教學(xué)方法單一

在新課程標(biāo)準(zhǔn)全面實(shí)施的背景下，越來越多的教師認(rèn)識到開展跨學(xué)科主題教學(xué)的重要性，但在把握活動中學(xué)科的作用、對學(xué)生差異性情況的關(guān)注和活動不同階段形式的銜接等方面，卻存在許多問題。比較典型的問題就是跨學(xué)科主題主次不分，如一些教師將百分?jǐn)?shù)與用水測量時(shí)間進(jìn)行整合，其目的就是想借助滴漏實(shí)驗(yàn)解決數(shù)學(xué)中的問題。但是，因滴漏實(shí)驗(yàn)的專業(yè)性較強(qiáng)，使得課堂教學(xué)完全以滴漏實(shí)驗(yàn)為主，造成數(shù)學(xué)教學(xué)轉(zhuǎn)變成為科學(xué)教學(xué)，出現(xiàn)主次混淆現(xiàn)象，影響到了教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)效果。

（三）研究深度不夠

現(xiàn)在，小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科主題教學(xué)已經(jīng)成了教學(xué)的重要方式之一，但是部分教師在研究中將重點(diǎn)放在學(xué)科內(nèi)整合方面，卻對跨學(xué)科主題整合的重視程度不高。教師由于對跨學(xué)科主題教學(xué)的認(rèn)知不足，使得其跨學(xué)科主題整合能力不強(qiáng)，很少參與到相關(guān)學(xué)習(xí)活動與研究活動中，最終影響到了跨學(xué)科主題教學(xué)效果。

三、小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科主題教學(xué)的策略

（一）做好主題確立工作

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，為了提升教學(xué)效果，要求教師做好數(shù)學(xué)、科學(xué)知識梳理工作，找出學(xué)科之間相近的知識點(diǎn)，以此確立合適的跨學(xué)科主題。因數(shù)學(xué)與科學(xué)之間存在許多知識點(diǎn)相近的內(nèi)容，所以教師需做好知識匯總，找出知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，在此基礎(chǔ)上確立合適的主題，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的有效指導(dǎo)。如在軸對稱知識與光的折射之間有著一定的聯(lián)系，且在教學(xué)目標(biāo)定位方面也是各不相同的，做好整合工作能夠有效提升數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。以限速為主題時(shí)，可以將數(shù)學(xué)中的統(tǒng)計(jì)、科學(xué)中的運(yùn)動相關(guān)知識進(jìn)行整合，要求學(xué)生測量與記錄運(yùn)動后身體機(jī)能相關(guān)情況，完成折線統(tǒng)計(jì)圖繪制工作。合理化的主題能夠指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識，這同時(shí)也是保障活動順利開展的基礎(chǔ)。只有為學(xué)生設(shè)計(jì)出合適的主題，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，不斷提升其綜合學(xué)習(xí)能力。因此，教師應(yīng)當(dāng)清楚地認(rèn)識到，確立主題需從數(shù)學(xué)與科學(xué)知識整合層面出發(fā)，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，找出相近的知識點(diǎn)，保障方法的合理性，利用合適的主題指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識。

（二）適度調(diào)整教學(xué)進(jìn)度

數(shù)學(xué)知識與科學(xué)知識之間存在著重疊的內(nèi)容，但在呈現(xiàn)時(shí)間方面存在一定差異。所以，教師在教學(xué)中如果對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的掌握深度不足，就難以利用好科學(xué)知識，進(jìn)而會出現(xiàn)結(jié)合生硬、主題不合理等問題。因此在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師需做好主題式整合研究，確保學(xué)科之間的協(xié)調(diào)性，統(tǒng)籌安排教學(xué)進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)與科學(xué)的深入融合，讓學(xué)生更好地理解知識。

（三）整合各類教學(xué)資源

學(xué)科之間的融合主要是通過各類資源實(shí)現(xiàn)的，包括教師、學(xué)生、社會資源等方面。如在確立主題為“限速”后，需針對數(shù)學(xué)與科學(xué)知識進(jìn)行整合，提供合適的資源。一是發(fā)揮教師的資源優(yōu)勢，組織學(xué)生參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)，嘗試測量人的反應(yīng)速度。教師需做好演示工作，要求學(xué)生以小組的方式參與實(shí)驗(yàn)活動，完成數(shù)據(jù)記錄。二是展現(xiàn)學(xué)生的資源優(yōu)勢，要求學(xué)生完成繪圖制圖，結(jié)合實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果，制作出條形統(tǒng)計(jì)圖，通過小組之間的有效合作，進(jìn)一步確定繪圖具體要求。三是發(fā)揮家長的資源優(yōu)勢，積極開展安全教育工作，邀請專業(yè)人員參與交通安全講課等活動，組織學(xué)生觀看相關(guān)視頻資料，加深對限速知識的認(rèn)識。

（四）完善主題教學(xué)實(shí)施過程

1.觀察想象

學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、科學(xué)知識時(shí)，需掌握探究方法，主動觀察知識內(nèi)容，及時(shí)找出學(xué)習(xí)中的問題及問題出現(xiàn)的緣由，結(jié)合所掌握的知識解決存在的問題。在解決問題后，教師還需繼續(xù)進(jìn)行啟發(fā)與指導(dǎo)，幫助學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)新的問題，確保研究的順利進(jìn)行。數(shù)學(xué)與科學(xué)之間有著密切的聯(lián)系，而且探究又是一項(xiàng)重要的思維活動，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造能力有著積極影響。學(xué)生只有親身參與探究活動，才能不斷積累經(jīng)驗(yàn)，掌握探究方法。數(shù)學(xué)與科學(xué)探究的過程也是通過觀察與想象進(jìn)行的，對學(xué)生創(chuàng)造性思維發(fā)展有著積極影響。科學(xué)發(fā)展主要是針對自然現(xiàn)象進(jìn)行充分觀察與想象，結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)形成獨(dú)特的認(rèn)知與經(jīng)驗(yàn)。數(shù)學(xué)想象屬于思想實(shí)驗(yàn)過程，與科學(xué)實(shí)驗(yàn)相同，學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識時(shí)需經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)過程，但在數(shù)學(xué)觀察中并不局限于直觀感知，同時(shí)也要針對事物結(jié)構(gòu)、內(nèi)部關(guān)系等進(jìn)行深度解析。而數(shù)學(xué)想象則是與直觀思維不同的一種依靠直觀操作的理性想象力，學(xué)生在科學(xué)想象中需進(jìn)行深入觀察，逐漸對事物本質(zhì)屬性形成正確認(rèn)識。學(xué)生在數(shù)學(xué)想象中需針對數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組、驗(yàn)證，針對知識內(nèi)涵與外延進(jìn)行驗(yàn)證，如在以“運(yùn)動”為主題進(jìn)行研究時(shí)，需在數(shù)學(xué)反比例教學(xué)中引入科學(xué)小車的運(yùn)動內(nèi)容，讓學(xué)生在對比中逐漸掌握知識點(diǎn)。

2.預(yù)設(shè)生成

數(shù)學(xué)、科學(xué)跨學(xué)科主題教學(xué)應(yīng)當(dāng)從教學(xué)具體情況出發(fā)，幫助學(xué)生逐漸改正問題，在學(xué)習(xí)中自覺調(diào)整行為。雖然課堂教學(xué)需做好預(yù)設(shè)工作，但并不完全是預(yù)設(shè)，而需堅(jiān)持因勢利導(dǎo)原則，根據(jù)學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)進(jìn)行。由于數(shù)學(xué)與科學(xué)課堂充滿了活力，其對師生、生生的共同成長與發(fā)展有著積極影響。所以在教學(xué)中，需做好預(yù)設(shè)與生成研究，確保二者之間的有效平衡，解決教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)。在課堂教學(xué)實(shí)踐中，還應(yīng)強(qiáng)調(diào)教學(xué)中的動態(tài)生成，借助高效的預(yù)設(shè)來促進(jìn)生成。一是在課前需掌握學(xué)生的具體情況，找出新舊知識之間的聯(lián)系點(diǎn)，促進(jìn)新知識的發(fā)展。二是需做好資源開發(fā)工作，尊重學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)與能力，做好知識構(gòu)建工作，在發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)思維的同時(shí)提升其學(xué)習(xí)效果。三是要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)評價(jià)模式，根據(jù)學(xué)生在小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科主題活動中的表現(xiàn)等進(jìn)行評價(jià)，為學(xué)生潛意識與自主合作的運(yùn)用和生成提供支持。教師在科學(xué)教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)提升對預(yù)設(shè)的重視度，還要不斷提升自身的專業(yè)能力，實(shí)現(xiàn)對課堂的有效控制。應(yīng)做好學(xué)生疑惑引導(dǎo)工作，完成對學(xué)生的點(diǎn)撥與指導(dǎo)。如在講述方程知識時(shí)，可以利用天平為學(xué)生創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，做好等式知識講解，同時(shí)要求學(xué)生找出生活中與方程相同、能夠保持兩邊平衡的現(xiàn)象，以此調(diào)動學(xué)生思維，使其自覺進(jìn)入學(xué)習(xí)活動中。

3.猜想反思

過去的教學(xué)，主要以讓學(xué)生習(xí)得知識、養(yǎng)成能力為主，但是受到課堂氛圍枯燥等因素的影響，學(xué)生難以感受到學(xué)習(xí)知識的樂趣。所以，在教育改革背景下做好小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科主題教學(xué)工作，能將學(xué)生從被動學(xué)習(xí)狀態(tài)中解放出來，在現(xiàn)實(shí)情境中體驗(yàn)數(shù)學(xué)知識。通過對具體教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析，可以讓學(xué)生在觀察、想象、猜測、反思等環(huán)節(jié)中逐漸理解數(shù)學(xué)知識，在解決問題中掌握方式方法，揭示問題的本質(zhì)。猜想與反思也是科學(xué)教育中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成有著積極影響。學(xué)生只有掌握了猜想方法，才能形成科學(xué)思想，養(yǎng)成反思意識，強(qiáng)化驗(yàn)證能力。所以，教師在教學(xué)中需抓準(zhǔn)教育時(shí)機(jī)，做好跨學(xué)科主題設(shè)計(jì)，為學(xué)生提供充足的思考與探究空間，讓學(xué)生在不斷猜想中完成反思。

4.變換思考

學(xué)生在學(xué)習(xí)中不可避免地會遇到問題，所以教師不僅需幫助學(xué)生掌握知識與技能，同時(shí)也要鍛煉學(xué)生的思考問題能力，讓學(xué)生從不同角度進(jìn)行觀察，在深入分析中解決問題。因數(shù)學(xué)問題比較復(fù)雜，需使用多樣化的方法解決數(shù)學(xué)問題封閉性等問題。而科學(xué)教學(xué)則以模擬自然情境為主，在材料方面比較單一，通過挖掘教材與生活素材，能夠幫助學(xué)生更好地發(fā)現(xiàn)問題，嘗試變換思考方式，挖掘事物的條件，發(fā)現(xiàn)潛在規(guī)律與知識的內(nèi)在聯(lián)系，在發(fā)現(xiàn)問題中促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展。

綜上所述，在小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科主題教學(xué)中，需從做好主題確立入手，根據(jù)學(xué)情反饋情況調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，完成各類教學(xué)資源整合，針對數(shù)學(xué)與科學(xué)之間的融合點(diǎn)進(jìn)行分析，確保主題實(shí)施過程的完整性。應(yīng)為學(xué)生營造自由、全面發(fā)展的環(huán)境，讓學(xué)生在跨學(xué)科主題探究中逐漸掌握知識，提升自身思維能力，掌握解決問題方法，實(shí)現(xiàn)學(xué)科教育目標(biāo)。

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