從三個層面思考學科滲透

〔摘 要〕 新課標實施后，在小學數學教學中突出了數量關系和空間形式的重要性。為了實現對學生核心素養的培育并提升教學效果，應在“并聯式”教學思路下加強對科學知識的融合應用。本文以此為出發點，概述了小學數學教學的基本內容，剖析了教學實踐中滲透科學知識的必要性，并從科學常識、科學情境、科學現象三個層面，提出學科滲透的思考。

〔關鍵詞〕 小學數學；科學教學；滲透策略

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 19 139-141

小學數學這門學科，可以為學生提供了解世界與認識世界的新視角。從《義務教育數學課程標準（2022年版）》中的內容看，新時期小學數學教學已從知識教學轉向了對學生核心素養的培育，要求學生從科學的角度學習并掌握數量關系、空間形式，增強對數學的理解與運用。在新課改的大背景下，小學數學教學需要普及科學知識，并通過“應用科學方法”和“對科學精神的傳播”激發學生的學習興趣，使其在感性直觀能力的基礎上，發展出知性分析能力及理性思辨能力，進而提升其認知能力。

一、小學數學教學概述

新時期，小學數學教學主要從立德樹人教育的根本任務出發，按照綜合素質教育總目標與核心素養分層目標開展教學活動。主要內容包括數的認識、四則運算、圖形和長度計算、單位轉換、式與方程、數量關系、空間形式等。從實踐經驗看，教師在新課標的要求下通常以設計教學一體化實踐模式為主，把數學學科核心素養與課程教學結合起來，進行教學目標分解、教學方案設計及教學實踐等，如圖所示。

二、小學數學教學滲透科學的必要性

（一）從核心素養角度分析

根據《義務教育數學課程標準（2022年版）》中的要求，小學數學學科核心素養包括兩大部分。第一部分與德、智、體、美、勞相關，強調對學生公共道德、個人品德、認知能力、審美能力、動手能力的訓練。第二部分與學生的應用意識、創意意識、數學思想等密切關聯，側重多維度下的學生“數學素質”培養。但是，小學數學是一門概念性強、抽象性特征十分鮮明的學科，部分教師一方面對核心素養的理解不夠全面深入，另一方面在實際教學期間仍將教學重點放在“算題”“解題”上，較難實現對學生核心素養的拓展訓練。目前，在小學數學教學中滲透科學知識既符合新課標中“明確普及科學知識”的要求，也能進一步發掘數學學科與科學知識之間的關系，進而使教師在“并聯式”教學思路下，通過融合教學途徑更為合理地輔助學生完成各項能力的拓展訓練等。

（二）從教學效果角度分析

新時期小學數學教學突出了教師與學生兩大教育主體，強調了教師作為“引導者”的角色和學生作為“學習者”的角色定位。在這種角色發生分工的現狀下，教師一般將學生放在教學的中心地位，通過課前引導、課堂講解、課后復習等開展教學活動（包括數學知識教學與數學實踐活動教學）。事實上，由于學生感性直觀能力強、知性分析能力尚未形成，面對復雜、干巴巴的數學公式與模型，往往會感到學習枯燥、知識難學難用。當學生逐漸失去興趣后，容易發生教學效果不及預期等問題。科學知識包括了科學常識、科學原理、科學現象、科學方法、科學精神等，不僅具有較強的直觀性，還具備吸引學生注意力的各種“神奇現象”，可以在瞬間引起學生興趣并激發其好奇心。在這種前提下，將科學知識漸進式地滲透到小學數學教學中，有利于解決學生學習枯燥感強、興趣不高的問題。進一步看，通過鍛煉學生科學思維能力，使其走出單一的數學“禁錮區”，也有利于讓學生形成自主探索式的學習習慣，最終實現提高教學效果的目的。

三、小學數學教學滲透科學的思考

小學數學與科學知識既有區別也有聯系。從區別方面看，兩者屬于不同的學科范疇，前者以概念、公理、公式、運算、證明作為核心要素，后者則主要采用“通過科學現象看本質”的思路，在抽象原理與直觀現象間構建對應關系（如一條原理對應若干現象，一條原理對應某個現象等）。從聯系方面看，在小學數學教學中滲透科學知識，可以將后者作為教學活動中的方法與素材，一方面從方法上引導學生通過生活現象看到其中應用的數學知識，把握生活現象與數學公式的關系，完成對邏輯思維的訓練；另一方面通過聯系科學現象，將其作為教學材料引入教學實踐后，輔助學生直接檢驗數學教學問題中的答案，使其從科學視野審視數學學科的重要性，檢驗數學問題答案等。下面分別從科學常識、科學情境、科學現象三個層面，提出幾點有利于小學數學教學滲透科學知識的實踐策略。

（一）利用科學常識，深化對數學的理解

在小學數學教材中，雖然以數學“知識點”的形式涉及了速度、質量單位等概念，但是它與科學知識并沒有本質差別。在這種素材一致的條件下，教師可以通過文獻查閱法輔助學生從科學常識角度，深化對數學的理解。

例如，從數學模型角度對“速度”進行分析時，教師主要按照“每份數”開展教學，其抽象性較強，學生較難理解作為“每份數”的速度概念。此時，教師可以從數學素材、科學素材本質無差別的思路出發，查閱科學素材中的“速度”知識，引導學生刻畫物體的運動狀態，讓學生了解物體運動速度與表示速度的單位，進一步構建一個比較容易理解、易于掌握的“速度模型”。以日常生活中的物體運動現象為例，對人、自行車、汽車、火車、飛機等，均會使用速度描述其運動狀態，教師可以針對人的行走速度、自行車的行駛速度等輔助學生從更廣的范圍認識速度概念。以自然界的生物運動現象為例，教師可以通過啟發式教學激發學生思考，引導其完成對海洋動物、陸地動物速度的描述，如烏龜爬行速度慢、海豚游行速度快等。完成對日常生活、自然界各類與速度相關的現象描述后，學生可以更為直觀、深刻地理解速度概念。進一步，教師可以指導學生運用“說一說”“查一查”的方法，通過問詢、討論、書籍、網絡等查找不同速度的單位，進而深化對數學中的速度的理解。

（二）創設科學情境，培育學生邏輯思維

新課改后，小學數學教學中普遍引入了情境教學法。在單一的數學情境教學中，教師主要采用“設問”的方法構建教學情境，在一問一答之間引導學生進入情境教學中。從課堂教學的角度看，這能夠提高教學效果，然而受到數學知識本身的抽象屬性限定，情境教學的效果往往不及預期。在這種情況下，教師可以將數學情境教學與科學知識融合起來，把一些科學素材轉變為數學問題的“生活原型”，一方面拓展學生的科學視野，另一方面完成對學生邏輯思維的拓展訓練。需要說明的是，數學中的邏輯思維和科學中的發展思維具有互補性，后者可以彌補前者的不足，使學生更好地掌握邏輯思維。

例如，在“比的應用”教學中，教師可以通過創設科學情境的方法設計“我來制作水琴樂器”之類的教學活動，然后通過實踐教學拓寬學生的科學視野，訓練其發散思維。具體如下：（1）在該實踐活動方案下，教師以演示方式向學生展示一個“小游戲”。首先，教師按照不同比例把水注入準備好的玻璃瓶（數量為7個，大小一致，按照1∶2∶3∶4∶5∶6∶7注入水量），從水量的多到少依次排列，并將其取名為“水琴樂器”。其次，教師使用一根木棍輕輕敲擊各個玻璃瓶，演奏一首簡單的曲子。（2）學生看到游戲后，既開心又好奇。此時，教師可以根據學生的狀態進一步通過“設問”方式引導學生思考如下問題：為什么玻璃瓶的聲音各不相同，這和里邊盛的水量多少有關系嗎？經過問答后，教師進一步指導學生進行實驗與數據記錄，探索上述問題的答案。（3）教師根據學生的實驗心得與統計數據，進一步講解水位與音調的關系并預留問題：為什么水位越低音調越高？（4）學生在課后帶著問題通過不同的渠道查閱資料，最后完成該實踐教學活動課程的總結等。

（三）結合科學現象，檢驗數學問題答案

在解決日常生活問題時，用到的數學知識很多，我們通過歸納已證實了數學的工具性。從表面上看，學生可以從工具與用途及其解決問題的角度理解數學，并在問題導向下應用數據知識加以解決。實質上，學生在學以致用的過程中仍存在諸多疑惑與困難，尤其表現在對數學問題答案的不確定方面。此時，教師可以通過聯系科學現象的途徑，借助它輔助學生完成對數學問題的檢驗。

例如，在“測量身高與影子長度”的實踐教學活動中，學生需要測量上午、中午、下午三個時間段的身高與影子長度，并通過實際記錄數據完成對其“比”的計算。教師在教學期間，將三個時間段的時間點確定為8：00、12：00、4：30；采用分組法，以同桌兩人為一組完成分組后，要求其中一人充當測量者、一人充當被測量對象。然后，在固定的地點、確定的時間完成身高與影子的數據測量；在實際測量過程中，影響數據精準性的因素主要包括應用的測量方法、選取的測量單位及記錄方式等。因而，不排除數據發生偏差的現象存在。完成測量活動后，教師可以引導學生先通過回憶法分析“早晨太陽從東方升起”“中午太陽當空照”“傍晚太陽從西方落下”時，人的影子跟著太陽發生的位置變化，然后指導其對測量數據進行初步判斷，從中篩選掉錯誤數據，再根據符合影子隨太陽變化規律的數據，完成對比的計算等。

總之，小學數學教學內容豐富，抽象特點鮮明，在新時期核心素養導向下融入科學知識具有十分重要的現實意義，既可以增加教學直觀性，也能夠提升教學效果。建議教師在新時期的小學數學教學中，有必要突出科學知識的重要性，從不同的層面對其進行融合運用。具體操作時，教師應充分利用科學常識、科學情境、科學現象，一方面促進學生對數學知識的直觀理解，另一方面輔助學生完成對邏輯思維的拓展訓練。另外，應將科學現象與數學教學實踐相結合，通過不同學科知識之間的交叉與聯系提高小學數字教學效果，完成對小學生綜合素質的培育。

參考文獻

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