〔摘" "要〕" 在小學跨學科教學中,教師探索數學與科學的整合,能發揮跨學科教學的作用,引發學生對數學知識、科學內容的深度探究,從而拓寬學生眼界,引發學生從科學與數學融合的視角,思考科學知識的實踐應用,逐步增強綜合學習能力。本文從跨學科融合視角入手,對小學數學與小學科學教學整合的策略進行深度探究,提出了構建跨學科整合教學的建議,旨在彰顯融合教學的指導效果,促使學生全面成長。
〔關鍵詞〕" 跨學科交融;學生全面成長;教學策略
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)24" " 0136-03
新課程標準要求在小學數學課堂上關注多學科知識的融合,構建跨學科教學體系,從多學科融合指導的維度,促進學生主動學習科學知識,探究數學課程內容,感受數學知識的多元化應用,從而提高學生的數學綜合探究學習能力。鑒于此,教師在小學數學課程教學指導中,應將數學與科學融合探究作為重點,不斷引導學生探究數學知識,鼓勵學生思考解決問題的方法,從而讓學生在多學科融合探究學習中提高整體學習質量。
一、跨學科交融視角下數學與科學教學整合的價值
在數學跨學科教學實踐中,促進數學與科學指導深度融合,能進一步鍛煉學生的綜合學習能力,提高學生對數學課程知識的整體學習素養。
其一,有助于培養綜合思維能力。在數學課堂上,教師推進數學與科學融合教學,能打破學科界限,幫助學生提高綜合思維能力,從而引發學生對數學知識的深刻思考。小學數學教學強調邏輯推理與精確計算,科學學科教學則注重觀察、實驗與現象解釋。教師基于兩者結合對學生實施教學指導,能為學生提供多維度思考問題的方式,還能促使學生在解決問題時有效運用數學工具進行量化分析,借助科學方法深度探究現象本質。
其二,有助于增強問題解決能力。數學與科學融合教學可以為學生提供真實且復雜的問題情境,使學生結合自身所學數學和科學知識探究問題的處理方法,不斷提升解決問題能力。在教學中,教師可以將數學教學作為核心,然后導入豐富的科學知識和素材,比如讓學生計算物體運動速度,或者引導學生結合科學實驗觀察物體運動軌跡,分析摩擦力、重力等因素對運動的影響等。以此豐富學生的知識視野,從而確保學生在學習過程中可以從單一學科的知識局限中跳脫出來,找到更加靈活、創新的問題解決策略,培養學生解決問題的綜合能力。
二、跨學科交融視角下數學與科學教學整合的措施
(一)實施教材解析
在小學數學課堂教學中,教師應從跨學科融合視角,探索數學課堂與科學教學的深度融合,激發學生對多學科知識的探究學習興趣,拓寬學生視野,有效促進學生探究課程知識。在具體實施中,教師應先對小學教材中涉及的科學元素和科學內容進行分析,然后關聯小學科學課程中的知識點,重構課程內容,從而形成跨學科融合教學內容體系,激發學生興趣,引發學生對數學與科學知識同步探究。
例如,在北師大版數學二年級下冊“加與減”課程中“小蝌蚪的成長”教學環節,教師可以按照跨學科融合教學指導的需求,先解析教材內容,挖掘教材中與科學學科的關聯點,從教材解析角度為整合教學活動的開展奠定基礎。在對教材內容進行解析后,能看出數學教材中“小蝌蚪的成長”模塊為學生提供了一個生動的學習場景。教材中提到“在100只蝌蚪中,一般只有20只左右會變成青蛙”,這不僅是一個數學減法的應用場景,也隱含了生物生存率的概念,可幫助學生理解自然界中生物生長的不確定性和競爭性。教師在跨學科教學中,可以將數學教材的解析作為核心,然后融合科學領域蝌蚪的生命周期、生長過程中的數量變化以及自然選擇等相關知識,促進學生對課程知識進行學習,讓學生在探究數學課程知識的基礎上,拓寬科學視野。此外,教師還可以設計小組討論或實驗活動,引導學生思考模擬蝌蚪生長的環境變化,讓學生對數據進行記錄和分析,進一步理解數學與科學的關聯性,在提升學生數據學習能力的同時,有效培養學生的科學素養。
(二)開展特色情境教學
在小學數學跨學科教學實踐中,教師應該從數學與科學整合的角度,創設教學情境,在情境教學中引發學生對數學知識、科學內容的思考,從而在輕松自由的情境中提高學生對數學課程知識的理解和應用能力。在創設教學情境的過程中,教師應注重信息技術的應用,盡量使用多媒體手段、視頻化內容構建跨學科教學情境,在創設特色情境的基礎上,嘗試提出引導性的問題,激發學生興趣,促進學生對數學知識、科學內容的自主學習,從而鍛煉學生的科學素養和批判性思維,為學生未來的全面發展做出積極引領。
例如,在北師大版數學六年級上冊“百分數 營養含量”的教學中,教師可以從數學與科學融合的視角創設生動的教學情境,促進學生深度學習和理解課程內容。比如,教師可以關聯科學知識創設一個關于“健康飲食”的跨學科情境,即在視頻上為學生展示一份常見食物的營養成分表(如牛奶、雞蛋或蘋果),其中包含蛋白質、脂肪、碳水化合物等營養成分的百分比含量,引導學生觀察分析,并根據視頻資料了解食物營養的科學知識,認識到合理膳食對健康的重要性。在創設生動教學情境并激發學生興趣后,教師可以圍繞跨學科情境內容,從組織學生同步探究數學與科學知識的角度,提出引導性的問題,如:“如果一份食物中蛋白質含量為15%,脂肪含量為10%,碳水化合物含量為60%,那么剩余的成分占多少百分比?這些成分可能是什么?”“根據營養成分表,計算每天攝入某種食物能否滿足人體對某種營養素的需求(如蛋白質),并提出合理的飲食建議。”“你能設計一個小實驗并測量不同食物中水分含量的百分比嗎?請結合你設計的實驗分析水分含量對食物營養價值和保存時間的影響。”教師在提出跨學科關聯問題后,就可以引導學生同步探究數學、科學知識,使學生能對科學知識產生全新理解,進一步鍛煉學生的數學綜合學習能力,全面培養學生的數學核心素養。
(三)設計融合探究任務
在小學數學課堂教學中,教師基于核心素養的引領,設計跨學科融合教學任務體系,能促進學生對任務內容進行深度探究,從而增強學生對數學課程知識的理解能力。教師可以挖掘數學與科學內容的內在關聯,然后從生活化教學視角,圍繞數學與科學之間的內在關聯,設計多元化、切實可行的實踐探究任務,組織學生對課程進行多維度思考、多層次探索,從而鍛煉學生的自主學習能力、綜合競爭能力,確保學生在深度探究學習中獲得良好發展。
例如,在北師大版數學六年級上冊“乘法 衛星運行時間”的教學中,教師就可以關聯科學知識,設計多元化的探究任務,鼓勵學生深度學習數學課程知識,使學生能在融合探究中實現對數學知識的深層次理解。教師可以設計跨學科任務探究體系,然后組織學生同步應用數學課程知識、科學領域知識內容,對任務進行探究學習,從而引發學生對課程知識的思考,進一步增強學生對數學知識的理解和應用能力。此外,教師在發布跨學科探究學習任務后,可以鼓勵學生在小組中參與任務探究,有序完成一個個任務,掌握數學知識的學習方法,在任務探究中提高科學素養,為學生在學習中實現多元化發展奠定基礎(如下表)。
跨學科任務探究體系
[任務名稱""""" 任務描述"""""" 任務目標"""""" 衛星繞地球一周的時間計算"""""" 為學生提供衛星繞地球運行的平均速度(如每秒7.8千米)和地球赤道周長(約40075千米),讓學生計算衛星繞地球一周需要的時間(時間=距離÷速度)。""" 掌握乘法和除法的實際應用;理解速度、距離和時間的關系;初步了解衛星運行的基本科學知識。"""""" 不同軌道衛星的運行時間比較"""""" 為學生提供低軌道衛星和高軌道衛星的運行速度及軌道周長數據,讓學生分別計算它們的運行時間并比較結果,分析軌道高度對運行時間的影響。""" 鞏固乘法計算能力;理解軌道高度與運行時間的關系;培養數據分析和比較能力。"""""" 衛星運行時間與地球自轉的關系""" 讓學生計算一顆同步衛星(運行周期為24小時)每天繞地球運行的圈數,并分析其與地球自轉的關系,思考為什么同步衛星可以固定在地球某一位置的上空。"""""" 強化乘法與除法的綜合運用;理解地球自轉與衛星運行的關系;培養科學探究與邏輯思維能力。""" ]
(四)推進智能助手輔助教學
在人工智能時代背景下,教師開展跨學科教學活動,應適當地利用數學與科學智能助手輔助教學,促進學生深度學習課程知識,全面提高其整體學習成效。在跨學科融合指導環節,教師應該基于數學與科學的關聯,組織學生應用人工智能助手輔助自己自主探究課程知識,鍛煉學生的數學知識應用能力,從而促使學生對課程知識形成比較深刻的認識。
例如,在北師大版數學五年級下冊“扇形統計圖”的教學中,教師可以基于數學與科學學科的融合開展智能化輔助教學,增強學生感悟,讓學生對數學知識深度探究。一方面,教師可以應用DeepSeek的計算推理功能,為學生提供扇形統計圖的繪制方法和數據分析思路,幫助學生理解圓心角與數據比例的關系,并使用動態演示直觀展示扇形統計圖的繪制過程。比如在數學課堂上,教師可以導入科學實驗相關數據,然后組織學生利用DeepSeek生成扇形統計圖,直觀展示數據分布,并對其進行深度分析,對扇形統計圖的應用產生全新理解。另一方面,教師可以鼓勵學生利用DeepSeek上傳班級學生的興趣調查數據,自動生成扇形統計圖,并引導學生分析圖中信息,引發學生思考。在此基礎上,從促進學生自主學習的角度,教師還可以引導學生自主應用DeepSeek上提供的相關數據分析數據,參與數學解題訓練,從而使學生在數學探究學習中,對課程知識產生深入理解,進一步增強學生的綜合學習體驗,使學生對扇形統計圖知識產生全新的理解和認識。
三、結語
綜上所述,在小學數學課堂上,教師從數學學科與科學教學融合的角度設計教學活動,引導學生深度學習課程知識,不僅能使學生對數學課程知識的學習產生全新理解,還能進一步提升學生的科學探究意識和探究能力,使學生同步學習數學課程知識和科學領域的內容,拓寬視野。基于此,在未來改革小學科學教學活動的過程中,教師應推進數學與科學教學的深度融合,不斷優化教學指導模式,促進學生對數學知識開展深層次探究學習。
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