踐行跨學科理念整合科學與數學教學

〔摘 要〕 在小學教學中，科學學科和數學學科在知識體系的設計上具有層次性，從而要求教學方式具有多樣性，跨學科融合教學因此相應而生。跨學科理念對小學數學課程和科學課程的教學改革提出了新要求，基于科學知識和數學知識學習的實踐性和探索性實施融合教學，對于培養學生的學科核心素養和綜合學習能力顯得非常有必要。基于此，本文分析踐行跨學科理念整合科學與數學教學的意義，并提出具體的實踐策略。

〔關鍵詞〕 跨學科；小學科學；數學；教學整合

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2025） 02 136-138

隨著現代教育理念的不斷發展，跨學科融合教學逐漸成為教育領域的重要趨勢。在小學階段，對科學和數學這兩門培養學生邏輯思維和實踐能力的基礎學科實施融合教學，更是具有深遠的意義。有效地實施科學與數學課程融合教學，不僅可以增強學科間的聯系，更為重要的是可以引導學生對所學知識進行融會貫通，使其更好地理解和應用所學知識，培養創新思維和綜合學習能力。

一、踐行跨學科理念整合科學與數學教學的意義

（一）增強學科間的聯系，提高學生對知識的整體把握能力

數學和科學作為兩門基礎學科，各自擁有獨特的學科體系和知識體系。數學提供了解析世界的工具，而科學則是應用此類工具理解和解釋自然現象的學科。融合教學可將這兩個學科的知識、技能和方法有機結合起來，形成連貫的教學內容。例如，學生在學習科學中的測量時，可使用數學中的單位換算和比例知識；在學習科學中的統計和概率時，又可應用數學中的圖表和數據分析方法，促使學生更好地理解和應用所學知識，增強其對學科間聯系的認知，提高其整體把握能力。

（二）培養學生的學習興趣和創新能力

跨學科融合教學可極大激發學生的學習興趣和創新意識，將數學問題轉化為科學實驗、科學觀察或將科學現象用數學模型進行解釋，學生可發現數學在實際生活中的應用，增強學習動力。例如，在學習數學中的幾何圖形時，可設計科學實驗模擬圖形的形成過程；在學習科學中的物理現象時，可利用數學模型解釋現象背后的原理。此類教學方式能使學生感受到知識的實用性和趣味性，激發其學習熱情和創新思維。與此同時，項目式學習和合作學習等融合教學方式，也能培養學生的創新思維和解決問題的能力，激發其創造力和想象力。

（三）提高學生的綜合能力和素質

跨學科融合教學可提高學生的綜合能力和素質，整合教學內容方法能增強學生的知識遷移能力、問題解決能力等，學生在完成跨學科任務的過程中，需要運用多個學科的知識技能進行跨學科的思考合作。例如，在設計科學實驗時，學生需要運用數學知識計算實驗所需的數據，同時也需要運用科學知識理解和分析實驗結果。此類教學方式能使學生更全面地理解問題，提高其綜合能力和素質。在此基礎上，學生在完成任務的過程中，還需與同伴共同合作、互相學習和交流，這也能提高其合作能力和溝通能力。

（四）適應教育改革和時代發展的需要

隨著教育改革的不斷深入，培養學生的創新能力和綜合素質已成為教育的重要目標。跨學科融合教學是實現這一目標的有效途徑之一。將不同學科的知識和方法融合在一起，可以有效拓寬學生的知識視野，培養學生良好的創新思維和解決問題能力。此類教學方式符合當今社會對人才的需求，可培養具有創新精神和實踐能力的未來人才，而且，跨學科融合教學也能促使學生更好地適應時代發展的需要，為其未來的學習和職業發展打下堅實的基礎。

二、踐行跨學科理念整合科學與數學教學的實踐

（一）制訂綜合性教學目標

在跨學科融合教學實踐中，制訂綜合性教學目標是確保教學有效性和學生全面發展的關鍵，強調學生對單一學科知識的掌握，引導其明確如何將此類知識跨學科地應用理解。在小學科學與數學的融合教學中，教師應深入研究和理解兩門學科之間的關聯性和互動性，進而將這兩個學科的知識、技能和方法巧妙地融合在一起，形成連貫而富有啟發性的教學內容。以“面積與體積”這一教學主題為例，首先，教師需清晰地認識到，面積和體積是數學中兩個重要的概念，但在現實生活中，它們與科學密切相關。因此，在教授這兩個概念時，不應僅停留在數學公式的記憶和應用方面，而應將其與科學實驗相結合，使學生在實踐中感受和理解。其次，為了使學生更好地理解和應用面積與體積的概念，教師可設計測量不同形狀和大小的容器等一系列科學實驗，并讓學生計算其底面積和體積，加深對這兩個概念的理解。同時，此類實驗也可促使學生認識到面積和體積在日常生活和科學領域中的應用。再次，學生在融合教學中，需掌握學科知識，形成跨學科思考和解決問題的能力。在此過程中，教師可設計具有挑戰性的問題或項目，使學生在解決問題的過程中，運用數學和科學的知識和技能，提高其綜合素質。最后，為了激發學生的學習興趣和創新能力，教師可嘗試采用不同的教學方法和手段，利用信息技術手段展示面積與體積的動畫模擬或三維模型，使學生更直觀地理解這兩個概念，也可鼓勵學生進行自主學習和探究學習，培養其創新思維和自主學習能力。除此之外，綜合性教學目標的制訂還需考慮評估和反饋的環節，教師可根據課堂表現、實驗報告、項目作品等方面，對學生的學習成果進行評估，快速給予學生反饋和建議，促使其發現問題并改進學習方法。

（二）整合融合性教學內容

在推動科學與數學融合教學的過程中，教師需對兩個學科的教學內容進行深入整合，以實現知識的交叉滲透和相互補充，增強學生對兩個學科知識的理解，提高其實際應用能力，激發其學習興趣和動力。教師可嘗試將數學問題轉化為科學實驗或觀察過程。例如在教授“比例”這一數學概念時，教師可引導學生觀察植物的生長過程，使學生理解比例在自然界中的應用，并帶領學生種植幾株不同的植物，然后定期了解其高度或葉片數量情況，記錄下此類數據。接著，教師可引導學生分析此類數據，觀察它們之間的比例關系，并討論此類比例關系如何影響植物的生長。這樣的教學方式，可使學生更加直觀地理解比例的概念，并學會在實際生活中加以應用。另一方面，教師也可將科學現象用數學模型進行解釋，例如在教授“力的概念”時，教師可向學生介紹力的基本概念和性質，然后引導其思考力在實際生活中的應用。之后，教師可設計實驗或情境，使學生親身體驗力的作用，并記錄下相關數據。在此基礎上，教師可引導學生運用數學知識對此類數據進行分析和處理，得出物體受到的不同力的大小和方向。這樣的教學方式可使學生更加深入地理解力的概念，并學會用數學模型分析和解釋實際生活中的現象。除此之外，教師還可結合具體的案例和項目整合科學與數學教學內容。例如在教授“能源與環保”這一主題時，教師可引導學生思考如何運用數學知識和科學方法解決能源利用和環境保護的問題，讓學生調查研究分析不同能源的來源、消耗和污染情況，并運用數學知識分析和比較不同能源的效率和可持續性。以此為基礎，學生還可運用科學方法設計制作太陽能熱水器、設計節能燈具等環保項目或方案。這樣的教學方式可使學生在實踐中學習和應用科學與數學知識，提高其綜合素質和創新能力。

（三）探究融合式教學方法

開展跨學科融合教學需要采用多元化的教學方法，項目式學習和合作學習是其中兩種常用的方法。在項目式學習中，學生圍繞跨學科的主題進行深入研究和探索，培養創新思維和解決問題能力；在合作學習中，學生可與同伴共同完成任務，互相學習和交流，提高合作能力和溝通能力。同時，需按照跨學科教學的要求完善優化相關的育人模式，提升跨學科教學的有效性。應引導學生深入掌握相關的學習方式，增強合作能力、實踐探究能力，提升育人質量，改善學生的學習現狀，優化教學工作體系，進一步提高教育的整體有效性。

例如在“小小城市規劃師”項目中，教師可讓學生規劃小型城市的道路網絡和公共設施布局，培養其空間思維、邏輯思維和問題解決能力，提升學生的跨學科整合能力和創新思維。在引入階段，教師可介紹城市規劃的概念，展示城市地圖和規劃圖，激發學生興趣。學生分組研究不同城市的道路網絡和公共設施布局，了解其功能性和美觀性，應用數學知識（如比例尺、面積計算等）繪制自己的城市規劃圖，并考慮道路寬度、交通流量、綠化面積等因素。同時，學生使用材料制作自己的城市規劃模型，并在小組內展示和討論，教師和其他學生對各小組的規劃進行評價，提出改進意見。又如在“超市購物中的數學奧秘”任務中引入科學知識，可使學生理解購物中的價格、折扣和總價計算，培養學生的合作能力、溝通能力和計算能力。教師將學生分成小組，并為每個小組分配購物清單和一定數量的模擬貨幣。學生討論購物策略，例如如何對比食品的營養含量、如何選擇性價比高的商品、如何利用折扣等，按照購物清單在模擬超市中購物，并計算總價。每個小組展示自己的購物清單和總價計算過程，并解釋購物策略。由教師和其他學生對各個小組的購物策略和計算能力進行評價，并給出改進建議。

（四）開展融合式教學評估

為了全面評估學生的跨學科學習效果，需要建立綜合性評估體系，除了傳統的筆試成績外，還應關注學生在跨學科任務中的表現及其在問題解決過程中的創新思維。教師可通過觀察、記錄、評價等收集學生的表現數據，并根據此類數據進行反饋指導，讓學生深刻意識到自身學習的問題，科學合理地進行學習方式的優化改進，提高跨學科的學習能力。

例如，為了全面評估學生的跨學科學習效果，教師可采用以下綜合性評估方式：對學生的“小小城市規劃師”項目規劃圖的創新性、功能性、美觀性以及學生的參與度和合作精神進行評價；對學生的“超市購物中的數學奧秘”合作任務購物策略的合理性、計算過程的準確性和合作能力進行評價；對學生在項目式學習和合作學習中展現的新穎想法、獨特解決方案等創新思維進行評估；采用傳統的筆試方式檢查學生對數學知識的掌握情況；鼓勵學生進行自我評價和同伴評價，促使其反思自己的學習過程并提升自我認知。這樣的教學評估體系，能夠全面、客觀地反映學生的學習效果，為教師提供有針對性的反饋和指導，促進學生的全面發展。

三、結語

總而言之，隨著教育改革的不斷深入，跨學科融合教學將成為未來教育的重要趨勢。跨學科融合理念下的小學科學與數學的融合教學實踐可培養學生的綜合能力和創新思維。在未來的教學實踐中，教師需制訂綜合性教學目標，整合教學內容，采用多元教學方法，探索和創新跨學科融合的教學方式，建立綜合性評估體系，加強家校合作，全面實現相關的跨學科教學目標。

參考文獻

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