將科學知識引入數(shù)學教學

杜娟

〔摘? ? 要〕? 在素質教育推進中，培養(yǎng)學生綜合素質已然成為小學數(shù)學教學的一個重要目標，科學素養(yǎng)也屬于數(shù)學學科教學目標構成，在素質教育中占據(jù)主要地位。在小學數(shù)學教學活動中，通過將數(shù)學與科學知識的有機融合和相互滲透，既能吸引學生注意力，提高其探究興趣，又能促進培養(yǎng)學生數(shù)學學科素養(yǎng)目標任務的順利完成，實現(xiàn)學生全面發(fā)展。

〔關鍵詞〕? 科學知識；數(shù)學；引入

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 16? ? 136-138

近幾年，在新課改的不斷推動下，“核心素養(yǎng)”“素質教育”等新型熱詞的出現(xiàn)，使一線教師的教學思想與教學行為都有明顯改變，并且“學科融合”也早已成為各教育階段提高教學質量、實現(xiàn)教學目標的一個有效手段。基于此，小學數(shù)學教學中要深刻認識到跨學科教學的重要性，不斷挖掘數(shù)學與科學知識間的密切聯(lián)系，也只有真正做到打破學科界限，推動兩項學科交叉融合、相互滲透，才能在課程教學中將知識的整體性予以充分體現(xiàn)，才能幫助小學生在構建完善知識體系同時，強化核心素養(yǎng)，提升學習能力。

一、將科學知識引入數(shù)學教學的價值

小學教學中的數(shù)學與科學，是學生認識生活、了解社會的基礎學科。一般情況下，兩門課程的授課過程是獨立進行、互不相融的，兩門學科教師在教學設計和施教過程中不會有意識地進行融合，這種教學模式雖能保證學生對數(shù)學、科學知識的理解和掌握，但不利于形成更完善、全面的知識體系，同時也不利于其核心素養(yǎng)養(yǎng)成。了解和分析科學學科與數(shù)學學科之間的知識聯(lián)系就能發(fā)現(xiàn)，將科學知識元素巧妙融入數(shù)學教學過程之中會對小學生學習能力發(fā)展產生積極作用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（一）可以激發(fā)學生興趣

興趣是小學生學習的主要原動力，但是受年齡限制和性格特征影響，小學生的主要學習心理特征表現(xiàn)為活潑好動、探索心理強、注意力難以長時間集中，所以數(shù)學課堂上經(jīng)常會有部分學生出現(xiàn)“溜號”“開小差”等現(xiàn)象，從而影響課堂教學效果和學習質量。其實從學科本質上看，科學、數(shù)學兩者雖隸屬不同的知識領域，但在學習內容和學習方法上又有著一定的重合，如果在教學中把二者合理地融合，可以激發(fā)學生的參與興趣和主動性，因為通過系統(tǒng)化學習，可發(fā)現(xiàn)二者間的密切聯(lián)系，這樣既能更深入地理解和掌握數(shù)學、科學理論知識，同時也有助于學生進一步挖掘個人潛能，提高求知欲望。此外，從教師視角分析，在數(shù)學教學中滲透科學知識，教師全面收集和整理兩門學科知識中的交集點，積極嘗試有效的融合方式，能夠拓寬教師的教學視野，引導學生在對數(shù)學和科學知識的學習過程中，進行融合性探究學習，進而培養(yǎng)小學生良好的科學思維習慣，提升其學習能力。

（二）可以發(fā)展學生思維品質

小學數(shù)學課程的探究性學習特征較為鮮明，并且教學過程也更看重學生主體參與和主動參與，也只有當學生有充足探究機會，其綜合能力與核心素養(yǎng)才能更好地發(fā)展。同時，探究性學習也是科學學科的重要學習方式，一些科學原理復雜難懂，需要用合理的方式培養(yǎng)學生的科學思維能力，但小學生年齡較小，思維過程中以直觀形象思維為主，開展探究學習，能夠讓學生以主動積極的態(tài)度參與問題的發(fā)現(xiàn)、探索和分析過程，最終順利解決問題。因此，將小學數(shù)學與小學科學跨學科融合教學，可以提升學生探究學習能力，促進學生思維品質發(fā)展。

（三）可以促進教學質量提升

為保證融合教學有效性，將小學科學知識滲透于數(shù)學教學中需要嚴格遵循“求同存異”原則，通過挖掘兩門學科知識聯(lián)系點，采取多元化的教學方式能夠有效提升教學質量。一方面，小學數(shù)學學科中關聯(lián)的科學知識，能夠將數(shù)學知識的生活化特點予以充分彰顯，降低學習難度，從而使學生更好地吸收和內化所學知識；另一方面，依據(jù)科學現(xiàn)象能夠驗證數(shù)學問題答案，這樣既能檢驗小學生的學習實情，也能提高其學習活動參與度，為學科素養(yǎng)的培養(yǎng)奠定良好基礎。

二、將科學知識引入數(shù)學教學的策略

（一）強化教師學科素養(yǎng)，提高專業(yè)教學能力

若想對數(shù)學、科學教學實現(xiàn)充分融合，教師首先應具備跨學科融合教學意識，這樣方能在課堂教學中圍繞數(shù)學知識點，挖掘科學元素、制定教學目標和篩選教學方法，從而實現(xiàn)跨學科融合育人目標。但事實卻是，個別小學數(shù)學教師的跨學科融合教學意識較為淡薄，導致其在數(shù)學教學過程中不能夠主動挖掘和利用數(shù)學學科中蘊含的科學元素，對科學知識融入數(shù)學學科的重要性認識不足。實踐證明，將數(shù)學教學局限在該課程本身，與現(xiàn)代教學改革要求和目標相悖，甚至會對小學生全面發(fā)展造成一定阻礙。因此，跨學科融合視角下，教師明確自身良好的綜合性學科素養(yǎng)認知是保證相關知識有效滲透到數(shù)學教學中的一個重要影響因素，這對教學實效性的提升和學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)都有極大推動作用。教師要深刻理解現(xiàn)代教學理念，盡快打破思維定式，強化自身感悟，提高對“跨學科”融合的理解深度與重視程度，通過多種教學實踐提升自身問題解決能力，提升專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)水平，提高課程教學的開放性和有效性。課堂教學實踐中，教師要對科學素養(yǎng)培養(yǎng)加以重視。基于科學理念大膽改革教學模式，創(chuàng)新教學方法，要將數(shù)學學科知識與科學學科知識進行緊密銜接，全力發(fā)揮個人點撥和引導作用，幫助學生拓寬學科知識視野，最大限度發(fā)揮融合教學作用，有針對性地培養(yǎng)小學生綜合素養(yǎng)和能力。

（二）依托教材資源，找準學科之間的融合點

跨學科融合教學除需要教師具備良好教學意識外，還要有良好的專業(yè)能力作為有力支持。換言之，數(shù)學教學中滲透小學科學知識，既需要教師對數(shù)學知識全面了解，精準掌握學科“融合點”，也要通過遷移與拓展，將科學元素巧妙融于數(shù)學教學之中。但結合教學實情可發(fā)現(xiàn)，部分數(shù)學教師明顯缺乏跨學科融合教學能力，該問題主要表現(xiàn)在未能對“融合點”科學把握，這樣會直接影響到跨學科融合教學成效。鑒于此，面對全新育人要求，教師需對數(shù)學課程深入分析，找到更多跨學科知識滲透點。為保證跨學科融合教學有效性，教師也要以教材為前提進行挖掘和整合，在明確學科素養(yǎng)的培養(yǎng)目標后，數(shù)學教師要多角度多層次挖掘科學和數(shù)學知識的融合點，從教學內容中深入挖掘學生感興趣的科學知識元素，圍繞數(shù)學知識與科學知識的結合點，巧妙設計富含科學元素的探究和實踐學習活動，在課堂上為小學生營造一個自由、輕松且舒適的學習氛圍，引導小學生在生動有趣的探究活動中學習知識，從而加強學生在學習過程中的體驗，培養(yǎng)數(shù)學思維能力，提升數(shù)學思維品質。

以“重量單位”為例，講解克與千克知識時，教師在課堂上經(jīng)常會指導學生用天平稱重，此時圍繞該知識，教師可向學生拋出一個科學問題：“同學們，在掌握克、千克知識點后，可發(fā)現(xiàn)很多物體都能用計量單位計算質量，接下來想請同學們思考一下空氣作為一種無色透明、可壓縮的氣體是否有質量呢？”該問題一經(jīng)拋出，便能引發(fā)學生的激烈討論，如有學生表示“空氣當然有質量”；但也有學生認為“空氣沒有質量，因為在天平上未擺放其他物體時，天平始終處于平衡狀態(tài)，這充分說明空氣沒有質量”。根據(jù)小學生的不同意見和想法，教師可繼續(xù)講解相關知識。此外，為進一步吸引學生注意力，教師也可對現(xiàn)場驗證或多媒體教學等方式靈活應用。將科學知識引入數(shù)學課堂，既有助于數(shù)學教學內涵向外延展，同時也能更好地培養(yǎng)小學生科學探究意識，強化其探究能力。

（三）創(chuàng)設融合型教學情境，拓展學生知識視野

教學情境是教學改革推進衍生的一種行之有效的教學方法，通過情境創(chuàng)設，教師能將科學知識作為數(shù)學問題原型，學生在研究和解決數(shù)學問題過程中便能更深入地理解數(shù)學知識，拓展科學視野。以“統(tǒng)計”知識教學為例，該數(shù)學知識以培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)分析意識為目標，想要實現(xiàn)該目標需要依賴數(shù)據(jù)收集、整理和分析等各類活動。鑒于此，實踐教學中教師可設計“天氣變化我知道”活動，同時設計一個活動：“下個月學校想要舉行一次研學活動，活動地點在××城市，該城市與咱們這里溫差較大，不知道需要提前準備些什么，現(xiàn)在想請同學們幫忙參考去年該城市這個月的溫度做出一個統(tǒng)計表，以供大家參考。”本次活動可將班級學生分為多個小組，每組學生自行選擇一個月份和兩個城市進行天氣情況匯總，這兩個城市要包含自己所在城市和另一隨機城市。以該方式搭建教學情境，既能讓學生對統(tǒng)計圖、統(tǒng)計表的繪畫方式熟練掌握，也可在學習和探索過程中對不同城市氣候和影響氣溫的具體因素等有初步認知。在這個過程中，教師要重視與學生間的互動交流溝通。這一點指向融合教學中教師需要立足于學生視角分析該階段學生在跨學科融合學習之中遇到的學習困難和個性化訴求，為不同學生群體提供針對性指導，有效拓展每一個學生的知識視野。

（四）借助教學實踐，培養(yǎng)綜合素養(yǎng)

數(shù)學教學和科學教學的融合教學，不僅要體現(xiàn)在課堂之中，同時也要向課堂外拓展。簡單來講，教師要以生活實際為前提，巧設各種實踐活動，有意識地將有關科學元素與數(shù)學實踐活動深度融合，這樣便可讓學生在自主活動、親身實踐過程中更靈活地應用和掌握數(shù)學與科學知識。例如，完成分數(shù)與統(tǒng)計知識教學后，可將“彈力”這一科學知識引入，圍繞生活背景布置“反彈高度”實踐活動。首先，可以用生活化問題吸引學生注意力：籃球、乒乓球都是同學較為喜愛的球類，運動過程中這些球從高處落地后經(jīng)常會發(fā)生反彈現(xiàn)象，但是有沒有哪些同學仔細觀察過一般落地后反彈的高度到底有多高？哪種球類的反彈會更高？是否能通過實驗得出最終結論？帶著具體問題教師可引導學生分組，設計實驗項目和步驟，猜測最終結果。其次，在調動學生探究熱情后，提出本次實驗目標：學會以分數(shù)表示落球高度與反彈高度間的實際關系；了解彈力知識，學會應用彈力；做好實驗數(shù)據(jù)總結和分析，待目標明確后，各組學生便可以正式開始實驗。以該方式滲透科學知識，可讓小學生學會利用多學科知識解決實際問題，而這也是推動其綜合素養(yǎng)發(fā)展的關鍵所在。

三、結語

綜上所述，小學數(shù)學教學中融入相關的科學知識能夠促進學生思維能力和思維品質的提升，兩門學科的融合教育為學生的學科素養(yǎng)獲得拓展了渠道。因此，在數(shù)學學科的教學實踐中，可從教師強化科學素養(yǎng)、挖掘教材知識、創(chuàng)設教學情境和借助教學實踐等幾方面入手實現(xiàn)學科融合教學，以此確保融合育人價值能充分發(fā)揮。

參考文獻

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