讓數學課堂更有“科學味”

中圖分類號：G427 文獻標識碼：A 文章編號：2097-1737（2025）14-0030-03

隨著新課改的不斷深入，跨學科教學逐漸成了教學新常態。學生通過數學學習可以發展邏輯思維、抽象思維和問題解決能力，而通過科學學習可以提升觀察力、實踐能力和創新精神。數學與科學在課程性質、課程目標和學習要素之間存在巨大的可融合空間[1]。因此，小學數學教師應順應課程改革的要求，積極打破學科邊界，推動數學與科學的相互滲透、交叉融合，從而最大限度地體現知識的整體性，切實提高學生的核心素養。

一、小學數學與科學的聯系

小學階段的數學與科學課程在教學實踐中展現出了顯著的相互滲透和互為支持的特性，這種內在關聯性不僅為教學創新提供了堅實的基礎，還極大地促進了教學成效的提升[2。通過將這兩門學科的教學內容和方法進行有機結合，教師能夠有效激發學生的學習興趣，培養他們的綜合素養和問題解決能力，這對于學生的全面發展和未來的職業生涯具有不可估量的積極影響。

作為自然科學的兩個重要分支，數學與科學之間存在許多共性，如對邏輯推理、實證分析和精確計算的共同需求[3]。在教學過程中，數學的概念和方法可以用于解釋和探究科學現象，而科學的實際應用又能加深學生對數學知識的理解和記憶。例如，學生在學習幾何圖形時，可以通過構建物理模型來直觀感受圖形的性質；在學習概率和統計時，可以通過收集和分析科學實驗數據來掌握這些數學工具的實際應用。這些均為兩門學科的跨學科教學創造了有利條件。

另外，通過研讀《義務教育數學課程標準（2022年版）》與《義務教育科學課程標準（2022年版）》可以發現，兩門學科在課程目標及課程內容方面也存在較大的相似之處。從課程目標來看，數學和科學這兩門學科均重視突出學生的學習主體性，強調以具體問題為載體，引導學生進行數據收集和處理，并利用數據來分析問題、解決問題，即這兩門學科均重視培養學生用所學知識解決實際問題的能力，關注學生學以致用能力的發展。在課程內容方面，兩門學科在知識編排上也存在較強的關聯性和相似性。比如數學學科中的“位置與方向”和科學學科中的“指南針”，二者的教學內容均指向對學生運用東西南北、前后左右來描述物體相對位置或方向的能力的培養。再如，數學學科中的“折線統計圖”“條形統計圖”，與科學學科中的“氣溫、降水量的統計”也存在較強的關聯性，均涉及統計圖、統計表、概念圖等統計學內容，并且需要學生掌握應用這些圖表來記錄、整理信息。另外，這兩門學科還均涉及體積、長度等內容，需要學生掌握用簡單的工具、儀器測量物體長度的能力，以及用合適的計量單位計量物體的能力。

總而言之，數學和科學在課程內涵、課程內容、教學目標等多個方面具有關聯并相互滲透，為小學數學與科學的跨學科教學創造了有利條件。

二、小學數學與科學跨學科教學的意義

第一，從政策層面來看，《義務教育課程方案（2022年版）》明確指出，義務教育階段各學科教學中跨學科主題學習課時設計應不低于 10 % ，強調要通過跨學科主題學習強化學科間的關聯，實現課程綜合化。同時，教育部于2023年5月印發了《基礎教育課程教學改革深化行動方案》，強調要全面推進教學方式變革，并應將學科實踐、跨學科主題學習等作為教學改革的重點。這些政策文件的頒布為小學數學與科學學科的融合關聯提供了堅實的政策支持。因此，在小學數學教學中合理融入科學知識，實現兩門學科的跨學科教學不僅符合相關政策要求，還是推進數學教學改革的重要路徑。

第二，從教學實踐層面來看，在小學數學教學中與科學學科開展跨學科教學對提高學生的學習效率具有積極作用。數學學科本身具有較高的抽象性和邏輯性，對于以形象思維為主的小學生而言理解難度較大，這也是導致很多小學生對數學學習存在畏懼感的原因之一[4]。相比之下，科學學科更具形象性和直觀性，因此在數學教學中融入科學探究活動，可以為學生提供更豐富的現實情境。通過將抽象的數學概念與學生日常生活中熟悉的事物聯系起來，數學學習會變得更具體形象，也更易于被學生理解和掌握。這不僅有助于降低數學學習難度、提高學生的學習效率，還能改變傳統數學教學過于偏重數字運算、公式推導的現狀，拓展學生的知識面，使數學課堂內容更豐富、有趣，從而在無形中激發學生對數學學習的熱情和積極性，促進他們的全面發展。

三、小學數學與科學跨學科教學的實施策略

（一）依據數學問題，引入科學知識

在小學數學學習過程中，學生不可避免地會遇到一些疑問。這些疑問是學生進行數學探究性學習的重要契機。教師不僅要鼓勵學生主動發現問題，還要指導他們獨立解決這些問題[5]。當前，新課改強調，教師應適當地實施問題探究式教學，引導學生針對學習中出現的疑問進行更深層的探索。在數學與科學課程相結合的教學環境下，教師可以利用學生在課堂上提出的數學問題，及時引入相關的科學知識，從而實現數學與科學的跨學科教學。

以小學數學“三角形”的教學為例。學生對于“三角形的穩定性”這一性質的了解通常較為模糊。為了加深學生對三角形這一性質的理解和記憶，教師可引導學生通過動手實踐來親身體驗。比如，教師可以結合科學學科中的“搭支架”這部分內容來開展跨學科教學活動，引導學生探究什么樣的支架才是最穩定的，從而實現數學與科學學科的相輔相成。在具體開展跨學科教學活動時，教師可圍繞“我是小小搭建師”這一主題開展跨學科實踐活動，讓學生扮演“搭建師”的角色，并為其提供木棒等材料，鼓勵他們動手搭建出自己認為最穩定的支架結構。該項活動既可以個人進行，又可以小組合作完成。在搭建完成后，學生需要展示自己的作品，并分析不同結構的穩定性原因。以上實踐活動不僅能夠幫助學生深刻理解“三角形的穩定性”這一數學概念，還能夠讓他們親身體驗科學原理的應用，從而加深對數學和科學知識的理解，提升空間觀念、應用意識、探究能力和創新思維。

（二）從教學內容切入，進行有效結合

將科學學科知識引入數學教學中能夠極大地豐富課堂教學的內容[。因此，在開展小學數學教學時，教師應在備課環節深入挖掘數學與科學學科知識間的關聯點，并以適當的方式對兩門學科知識進行結合，從而實現科學知識在數學教學中的有效滲透，通過跨學科教學來推動數學教學質量的提升。

以小學數學“方向與位置”的教學為例。這節課的教學重點在于引導學生辨認東、西、南、北四個方向，培養學生的空間觀念，讓學生感受并理解數學和現實生活的緊密關聯。在科學學科中，“指南針”這部分內容旨在引導學生了解指南針的歷史、掌握指南針的使用方法。可見這兩門學科在教學內容及目標上存在一定的關聯性和一致性。因此，在具體教學時，教師可以將科學學科中“指南針”的知識引入數學課堂，為學生介紹指南針的歷史，并教會學生如何利用指南針來判斷方向，從而為學生辨認東、西、南、北四個方向提供幫助，促進其空間觀念的發展。

（三）創設科學情境，激發數學興趣

通過分析數學教材可知，許多數學題目都是在科學背景下提出的。創設科學背景下的數學問題情境不僅能提升學生對數學學習的興趣，開闊他們的視野，還能增強他們學習和應用數學知識的信心，同時能培養他們求真務實、勇于創新的科學態度[7]。

以小學數學“數據的處理”中“扇形統計圖”的教學為例。教師可以巧妙地創設一個“節約用水”的科學情境。在課堂上，教師可為學生提供學校或家庭的日常用水數據，引導學生用扇形統計圖進行展示。在此過程中，教師可從“節約用水”這一主題出發，為學生拓展科學學科中“水和空氣很重要”的內容，講解水和空氣對人們生活的影響，并通過多媒體設備展示生活中水資源被浪費的情景，以及各地缺水的現狀，從而培養學生節約水資源的意識。在此基礎上，教師可布置實踐調查任務，讓學生調查自己家中最近一周的用水情況，包括用量、用途等，并以扇形統計圖的方式來呈現調查結果。在任務驅動下，學生會積極投入實踐任務調查之中。此舉既克服了傳統數學教學的枯燥性、單一性，豐富了學生的數學學習體驗，又能讓學生通過完成實踐任務鍛煉調查能力、數學分析能力、統計圖應用能力，對學生數學學科核心素養的發展具有積極意義。同時，學生通過調查生活用水情況，還可以直觀地了解生活中不當的用水習慣，這對學生節約用水意識的培養也具有積極意義。這種跨學科的教學方式能夠讓學生深刻體會到數學與科學的緊密聯系，進而認識到數學是解釋世界、解決問題的重要工具。在這樣的教學氛圍中，學生的綜合素質能得到全面提升，從而為未來的學習和生活打下堅實基礎。

（四）結合科學實驗，提升探究能力

小學數學教材中包含了大量與學生日常生活密切相關的內容[8。教師在教學中應以學生熟悉的生活場景為基礎，通過開展富有趣味性、探索性和實踐性的綜合活動，將科學實驗引入課堂，與小學數學教學實現有效結合。這樣，學生在參與科學實驗的過程中能夠發現數學的實際應用價值，感受數學的趣味性和實用性，從而增強對數學知識的理解與認識。

以小學數學“長方體（二）”中“體積和容積”的教學為例。為了強化學生對“體積”含義的理解，教師可以在課堂上融入簡單的科學實驗探究活動。教師可提前準備好量筒和清水，然后在課堂上將清水裝入量筒，引導學生觀察量筒內的液面高度，同時做好記錄。之后，教師可拿出提前準備好的橡皮泥，將橡皮泥捏成長方體形狀，再以細線系住置入量筒內。此時，學生會發現液面高度上升了。于是，教師讓學生計算液面上升的高度，并給予學生引導，讓他們明白液面上升的部分就是橡皮泥排開的水的容積，同時也是橡皮泥的體積。這樣的教學方式能夠讓學生在科學實驗的輔助下更充分地理解和掌握數學知識，同時能通過親身探究數學知識的過程，培養他們的合作精神和探究能力，為他們未來的學習打下堅實基礎。

四、結束語

總之，數學與科學之間有著極為密切的聯系，通過對這兩個學科開展跨學科教學，有利于提高教學效果，引導學生養成良好的學習習慣，提升理解能力與思維應變能力，從而為他們未來的學習和發展打下堅實的基礎。因此，教師可在數學課堂上通過引入科學知識、創設科學情境、開展科學實驗等措施來有效實施跨學科教學。在未來的教學實踐中，教師應繼續探索數學與科學教學的跨學科教學方式，不斷優化教學策略，以滿足學生的個性化學習需求，提高教學質量和效果。

參考文獻

[1]李根.芻議如何將小學數學與小學科學進行有效融合[J].新課程，2018（6）：109.

[2]顏涵瑜.小學科學與數學教學的有效融合[J].小學科學（教師版），2018（7）：75.

[3]周福嶺.跨學科融合視角下小學科學與數學教學的碰撞[J].天津教育，2023（33）：158-160.

[4] 潘亮，仲英.“做思共生”在小學科學和數學融合教學中的策略[J].小學科學（教師版），2017（10）：17.

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[7]盧曉琳.小學科學與小學數學課程的有機融合：以粵教版三年級科學教學為例[J].中文科技期刊數據庫（全文版）社會科學，2021（3）：82.

[8]劉雙琴.小學科學和數學學習資源有效融合的實踐[J].中學生作文指導，2019（21）：147.

作者簡介：余晶晶（1988.9-），女，福建仙游人，任教于鯉城區新步實驗小學，一級教師，本科學歷，鯉城區骨干教師、鯉城區教壇新秀。