小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)課程整合教學(xué)的實踐途徑研究

陳丁丁

【摘要】為了讓小學(xué)生更好地獲取數(shù)學(xué)知識、學(xué)習(xí)技能、實踐經(jīng)驗，教師應(yīng)拓展數(shù)學(xué)教學(xué)的發(fā)展空間，讓學(xué)生能夠從新的角度理解數(shù)學(xué)知識的實用價值，增強學(xué)生努力學(xué)好數(shù)學(xué)的自信心.目前，小學(xué)數(shù)學(xué)教師將跨學(xué)科教育理念融入課堂教學(xué)中，切實讓學(xué)生了解了數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間的有機聯(lián)系，有利于學(xué)生形成更科學(xué)的學(xué)習(xí)思維，在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中樹立起正確的學(xué)習(xí)態(tài)度，養(yǎng)成更好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣，不斷提高自身的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力.本文將以小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)課程的融合教學(xué)為例，提出一些有效的教學(xué)途徑，促進數(shù)學(xué)教學(xué)與科學(xué)教學(xué)的健康發(fā)展.

【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué);科學(xué)課程;跨學(xué)科教育;教學(xué)途徑

一、引言

“學(xué)科整合”是新時期教育領(lǐng)域的一個重要教學(xué)方向，符合跨學(xué)科教育理念提出的教學(xué)要求.小學(xué)數(shù)學(xué)教師將科學(xué)課程的教育資源整合到數(shù)學(xué)教學(xué)中，已經(jīng)成為當(dāng)前數(shù)學(xué)教學(xué)研究工作的主要課題.教師應(yīng)將科學(xué)知識滲透到數(shù)學(xué)教學(xué)中，讓科技教育與數(shù)學(xué)教學(xué)相融合，確保學(xué)生能夠從科學(xué)的角度對數(shù)學(xué)知識進行有效的掌握，同時讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的過程中領(lǐng)略到科學(xué)課程的知識魅力，讓學(xué)生獲得多方面的健康發(fā)展.

二、課程整合的概念內(nèi)涵

“課程整合”實際上就是將兩門或兩門以上的學(xué)科整合到一起，展開系統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)理念.在課程整合教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)方法等方面都會發(fā)生明顯的變化，它是針對傳統(tǒng)教學(xué)以來各學(xué)科分裂、各學(xué)科聯(lián)系不夠緊密的發(fā)展現(xiàn)狀而提出來的科學(xué)教學(xué)對策，符合新課改的教育目標(biāo).課程整合對于教師與學(xué)生而言，都是一次全新的教學(xué)體驗、學(xué)習(xí)體驗，也是一種全新的挑戰(zhàn).

目前，小學(xué)數(shù)學(xué)教師已經(jīng)將“課程整合”數(shù)學(xué)理念融入自身的教學(xué)中，只是這一教學(xué)理念的滲透力度不足，相應(yīng)的教學(xué)模式也不夠完善，影響了不同學(xué)科知識之間的有機滲透.因此，為了改進這一教學(xué)現(xiàn)況，小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要根據(jù)自身對課程整合教學(xué)的準(zhǔn)確解讀，通過有效的教學(xué)途徑，不斷地加強數(shù)學(xué)課程與其他課程之間的有機整合，從而讓數(shù)學(xué)課程在獨立又融合的教學(xué)模式下獲得更好的教學(xué)成效.

三、小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)課程整合的意義

（一）有效培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

由于數(shù)學(xué)課程與科學(xué)課程都具有極強的探究性，學(xué)生在有深度的探究學(xué)習(xí)中不僅能依托于科學(xué)知識對數(shù)學(xué)現(xiàn)象進行準(zhǔn)確的解釋，而且能通過科學(xué)探究的學(xué)習(xí)能力對數(shù)學(xué)知識進行準(zhǔn)確的概括與理解.對于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力和探究學(xué)習(xí)意識薄弱的學(xué)生，教師更需要實現(xiàn)數(shù)學(xué)與科學(xué)兩大學(xué)科之間的有機整合，并開展有效的探究學(xué)習(xí)活動，讓學(xué)生形成良好的探究學(xué)習(xí)思維，學(xué)會挖掘深層的、本質(zhì)的知識點，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.

（二）培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)有的科學(xué)素養(yǎng)

在跨學(xué)科教育理念下，教師不僅要專注于培養(yǎng)本學(xué)科的高素質(zhì)人才，還要讓學(xué)生接受其他學(xué)科的知識教育與素質(zhì)教育.小學(xué)數(shù)學(xué)教師將數(shù)學(xué)學(xué)科與科學(xué)學(xué)科相整合，能讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)獲得一些自然科學(xué)方面的知識內(nèi)容，使他們體會到學(xué)習(xí)科學(xué)知識的樂趣，并樹立起科學(xué)的自然觀.從素質(zhì)教育的角度來看，小學(xué)數(shù)學(xué)教師在課堂教學(xué)中融入科學(xué)課程的內(nèi)容，能有針對性地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).

（三）讓學(xué)生樹立嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度

數(shù)學(xué)知識具有一定的嚴謹性與準(zhǔn)確性，科學(xué)知識也具有這樣的特點.小學(xué)數(shù)學(xué)教師將這兩個學(xué)科的知識點整合起來能讓學(xué)生對知識內(nèi)容的嚴謹性產(chǎn)生深刻的印象.許多學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中常犯一些錯誤，歸根到底是他們的學(xué)習(xí)態(tài)度不夠嚴謹、端正，對學(xué)習(xí)內(nèi)容的科學(xué)性、學(xué)習(xí)方法的合理性、學(xué)習(xí)效果的準(zhǔn)確性缺乏正確的認知.對于這種情況，教師應(yīng)推進數(shù)學(xué)課程與科學(xué)課程有機結(jié)合的教學(xué)活動.

四、小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)課程整合的有效教學(xué)途徑

（一）根據(jù)數(shù)學(xué)疑問，引入科學(xué)知識

小學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識時，難免會產(chǎn)生一些疑問.這些疑問實際上是學(xué)生展開數(shù)學(xué)探究學(xué)習(xí)的一個關(guān)鍵點，教師不僅要鼓勵學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題，還要讓學(xué)生學(xué)會對數(shù)學(xué)問題進行自主解決.如今，新課改開始倡導(dǎo)教師注重適當(dāng)?shù)亻_展問題探究教學(xué)，讓學(xué)生學(xué)會根據(jù)各種學(xué)習(xí)上的疑問展開更加深入的探究學(xué)習(xí).在數(shù)學(xué)課程與科學(xué)課程有機融合的教學(xué)背景下，教師可以根據(jù)學(xué)生在課堂中產(chǎn)生的數(shù)學(xué)疑問，抓住時機引入相適應(yīng)的科學(xué)知識，實現(xiàn)數(shù)學(xué)課程與科學(xué)課程的無縫連接.

以“克和千克的認識”一課為例，學(xué)生需要理解重量計量單位的意義，并在實際問題的應(yīng)用中掌握計量方法，學(xué)會估算物體的重量.“克”與“千克”也是科學(xué)課程的討論范圍，因此，數(shù)學(xué)教師可以通過提問的方式引入科學(xué)知識，讓學(xué)生理解這一組重量單位在數(shù)學(xué)與科學(xué)課程中的用法有共通之處.有的學(xué)生在學(xué)習(xí)“克”“千克”相關(guān)的數(shù)學(xué)知識時產(chǎn)生了這樣的疑問：“在稱量物體的重量時，只能稱出肉眼可見的物體的重量嗎？”在這種情況下，教師可以反向設(shè)問：“你們認為空氣是否有重量？”這一問題屬于科學(xué)領(lǐng)域的知識問題，它將數(shù)學(xué)知識與科學(xué)知識有機地結(jié)合起來，不僅有效豐富了此時數(shù)學(xué)課堂中的教學(xué)內(nèi)容，還能讓學(xué)生在帶著一定的好奇心探究這一科學(xué)問題時對數(shù)學(xué)知識及相關(guān)科學(xué)知識有更深刻的理解.為了解決提出的問題，數(shù)學(xué)教師可以為學(xué)生播放科學(xué)實驗中測量空氣質(zhì)量的視頻，讓學(xué)生觀看微課中的解釋，從而使學(xué)生在較短時間內(nèi)對科學(xué)知識有所了解.通過這種方式，數(shù)學(xué)教師先利用問題激發(fā)學(xué)生的探究興趣，再使用微課進行具體的講解，在不占用過多數(shù)學(xué)課堂時間的基礎(chǔ)上將科學(xué)知識解釋明白，實現(xiàn)了高效的課程整合的目標(biāo).

（二）依托科學(xué)知識，設(shè)計數(shù)學(xué)問題

教師既可以在數(shù)學(xué)教學(xué)活動中引入與科學(xué)課程相關(guān)的知識，又可以從科學(xué)學(xué)科的角度合理地設(shè)計一些數(shù)學(xué)問題，讓學(xué)生能夠根據(jù)自己對科學(xué)知識的認知，對數(shù)學(xué)問題進行有效的探究.在當(dāng)下的數(shù)學(xué)教學(xué)中，以科學(xué)知識為載體的數(shù)學(xué)問題并不少見，它們充分地體現(xiàn)了教師的跨學(xué)科教育理念.這意味著基于科學(xué)知識進行數(shù)學(xué)問題的設(shè)計已經(jīng)具有一定的可行性.

以“比例”一課為例，本課教學(xué)內(nèi)容對于學(xué)生來說比較新穎，加上學(xué)生在生活中很少注意到“比例”的應(yīng)用，這時，數(shù)學(xué)教師可以結(jié)合科學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容，以科學(xué)實驗的方式引入“比例”的概念，鼓勵學(xué)生通過動手操作調(diào)制特定比例的液體.在講解的過程中，數(shù)學(xué)教師可以將事先準(zhǔn)備好的彩色液體、燒杯與量筒等實驗素材分發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生按照給定的比例完成液體的配制操作.在這一過程中，學(xué)生通過量取不同體積的液體，將更好地理解比例的實際含義.除了讓學(xué)生通過動手操作感悟?qū)W科知識外，數(shù)學(xué)教師還可以通過提問的方式讓學(xué)生運用抽象思維想象物體體積的變化過程，了解“比例”在科學(xué)課程中的另一種應(yīng)用方式.同時，數(shù)學(xué)教師可以提出這樣的數(shù)學(xué)問題：“已知具有相同質(zhì)量的水與冰之間的體積比例是9∶10，若這里有一塊冰，它的體積是50 dm3，請問它融化成水之后的具體體積是多少立方分米？”這一數(shù)學(xué)問題凸顯了數(shù)學(xué)課程與科學(xué)課程之間的密切聯(lián)系，學(xué)生既能了解到與冰和水之間的轉(zhuǎn)化相關(guān)的科學(xué)知識，又能掌握與“比例”相關(guān)的數(shù)學(xué)知識.教師可以在“問題解決”的教學(xué)環(huán)節(jié)引入更多與科學(xué)課程相關(guān)的數(shù)學(xué)習(xí)題，讓學(xué)生在密集性的數(shù)學(xué)習(xí)題訓(xùn)練中學(xué)會利用數(shù)學(xué)知識與科學(xué)知識拓寬解題思路，從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)問題分析與解決能力.A1C756C9-AEC1-4AD8-8972-AF78B1058A9A

（三）設(shè)計科學(xué)游戲，開展數(shù)學(xué)教學(xué)

游戲是小學(xué)生喜聞樂見的活動形式，教師可以選擇以游戲為載體，將數(shù)學(xué)知識與科學(xué)知識相結(jié)合并融入游戲中，讓學(xué)生在玩游戲的過程中同時掌握這兩大學(xué)科的知識點.教師在設(shè)計游戲時應(yīng)遵循以下兩點：一是要凸顯游戲的教育價值，不能單純地凸顯游戲給學(xué)生帶來的愉快體驗;二是要讓學(xué)生從愉快的體驗中形成積極的情感態(tài)度，主動對課堂上的數(shù)學(xué)知識與科學(xué)知識進行學(xué)習(xí).這無疑符合小學(xué)生現(xiàn)下的學(xué)習(xí)特點，而且有利于推進數(shù)學(xué)課程與科學(xué)課程之間的有機融合.

以“找規(guī)律”一課為例，教師可以根據(jù)“找規(guī)律重復(fù)排列”這方面的科學(xué)知識設(shè)計游戲.在游戲開始之前，教師可以先根據(jù)一定的規(guī)律，讓學(xué)生拿著相應(yīng)顏色的氣球排成一列.在游戲正式開始后，一名學(xué)生需要站在一邊觀察氣球的排列規(guī)律，在2～3秒內(nèi)說出隊伍最后可以排列什么顏色的氣球.若說錯了，則接受小懲罰;若說對了，則向小伙伴們解釋自己的判斷理由（即說出其中蘊含的規(guī)律）.同時，教師可以讓學(xué)生參與到手工制作類的游戲活動中來，即讓學(xué)生自主制作學(xué)習(xí)工具，根據(jù)一定的規(guī)律排列一個圖案，然后比一比誰排列的圖案能夠堅持到最后，成為最后一個被找出數(shù)學(xué)規(guī)律的圖案.這樣就能激活學(xué)生的思維活力，使他們主動地理解其中的數(shù)學(xué)規(guī)律和科學(xué)知識，學(xué)會將這些知識融入自己的設(shè)計與制作過程中，有利于提高他們的整體學(xué)習(xí)效果.

（四）通過情境創(chuàng)設(shè)，加強整合教學(xué)

情境創(chuàng)設(shè)法是教師基于教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)生動場景，讓學(xué)生在身臨其境的前提下對知識進行有效理解與掌握的新型教學(xué)方法.以往學(xué)生在課堂上的活躍度并不高，對數(shù)學(xué)知識的感知也不夠深刻，長時間下來容易遺忘知識.為了提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量，在科學(xué)課程與數(shù)學(xué)課程相融合的教學(xué)模式下，教師可以將情境創(chuàng)設(shè)法引進來，讓學(xué)生在情境式的學(xué)習(xí)體驗下對數(shù)學(xué)知識與科學(xué)知識進行整體性的高效學(xué)習(xí).

以“負數(shù)”一課為例，對于小學(xué)生來說，本節(jié)課呈現(xiàn)的“負數(shù)”概念理解起來較為困難，“負數(shù)”不同于“自然數(shù)”，在生活領(lǐng)域中的應(yīng)用并不起眼，因此，數(shù)學(xué)教師可以通過創(chuàng)設(shè)與“負數(shù)”相關(guān)的情境向?qū)W生介紹“負數(shù)”的生活化應(yīng)用，從而激勵學(xué)生在科學(xué)探究中理解數(shù)學(xué)知識.結(jié)合生活中的常見情境，教師可以在PPT上為學(xué)生放映醫(yī)護人員正在給發(fā)燒的病人測量體溫的視頻，也可以播放天氣預(yù)報的廣播音頻.在學(xué)生觀看視頻和聆聽音頻的過程中，他們會對生活中的負數(shù)有一定的了解，從而成功地進入具有生活特征的教學(xué)情境中.為了增強學(xué)生的代入感，數(shù)學(xué)教師還可以在情境探索中加入互動環(huán)節(jié)，如播放一張我國東北地區(qū)冬捕時的畫面，讓學(xué)生猜測此時的戶外溫度是多少度，并在學(xué)生發(fā)表議論后揭曉“-30℃”的答案.然后，教師可以要求學(xué)生觀察教室內(nèi)的溫度計，并在學(xué)生讀出溫度后，讓他們計算此時教室的溫度與冬捕時溫度的溫度差，督促學(xué)生練習(xí)涉及負數(shù)的計算.通過分析“測量體溫”“測量空氣溫度”等情境內(nèi)容，學(xué)生知道在“溫度”這一物理概念中，“負數(shù)”所代表的實際含義，而這種直觀的印象將對他們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生幫助.在這一情境下，教師可以引導(dǎo)學(xué)生自主探索溫度計、天氣預(yù)測的科學(xué)知識，將這些科學(xué)知識與本節(jié)課的數(shù)學(xué)知識相結(jié)合，使他們對負數(shù)的概念、負數(shù)的讀法、負數(shù)的大小比較、負數(shù)在生活中的實際運用等方面的知識點進行全面的理解與掌握.

（五）依托數(shù)學(xué)實驗，凸顯科學(xué)主題

科學(xué)課程涉及的多數(shù)理論知識從實驗中得來，而數(shù)學(xué)課程中的許多概念也可以在實驗中得到驗證，因此，在整合數(shù)學(xué)課程與科學(xué)課程時，數(shù)學(xué)教師不妨引入完整的科學(xué)探究實驗，讓學(xué)生在課堂上模擬科學(xué)探究活動，對數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生綜合性理解.同時，通過數(shù)學(xué)實驗，教師可以向?qū)W生展示一些具有嚴謹性的科學(xué)現(xiàn)象和數(shù)學(xué)知識規(guī)律.因此，數(shù)學(xué)實驗一直以來都是數(shù)學(xué)教師頗為重視的“教學(xué)工具”.在數(shù)學(xué)課程與科學(xué)課程相整合的教學(xué)過程中，教師要想在數(shù)學(xué)課堂上凸顯科學(xué)主題，就要設(shè)計一個合適的數(shù)學(xué)實驗，讓學(xué)生親自參與到數(shù)學(xué)實驗中，嘗試從科學(xué)的角度對數(shù)學(xué)知識及相關(guān)問題進行有效的探究，讓學(xué)生克服對抽象數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)的障礙.

以“圓錐的體積”一課為例，教師為了讓學(xué)生成功推導(dǎo)圓錐的體積計算公式，學(xué)會運用這一公式解決實際生活中的問題，可以帶領(lǐng)學(xué)生參與到小組實驗活動中.每個小組都持有型號不同的圓柱、圓錐、沙子等材料，在實際操作時，為確保在實驗中使用的圓柱、圓錐是空的，而且等底等高，學(xué)生可以用空圓錐裝沙子，并將它們倒入空圓柱中，記錄下倒?jié)M空圓柱的次數(shù).然后進行下一輪的實驗，學(xué)生可以用空圓柱裝沙子，并將它們倒入空圓錐中，記錄下倒?jié)M空圓錐的次數(shù).在本次實驗中，學(xué)生可以在直觀的觀察中了解圓柱與圓錐的體積關(guān)系，并練習(xí)電子秤的使用方法，將圓錐體積的求解過程從抽象的思維活動轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗蟮膶嶒灢僮?當(dāng)學(xué)生完成一系列實驗操作后，數(shù)學(xué)教師還可以要求學(xué)生發(fā)揮想象力，設(shè)計出一組體積相同的圓柱和圓錐，并嘗試從數(shù)學(xué)計算的角度說明其中原理.在實驗的總結(jié)與反思階段，教師可以鼓勵學(xué)生從科學(xué)探究的角度對這次的數(shù)學(xué)實驗現(xiàn)象進行分析，然后自主提出其中存在的數(shù)學(xué)問題，在對數(shù)學(xué)問題進行準(zhǔn)確分析的基礎(chǔ)上提出正確的問題解決方法.實踐證明，教師以數(shù)學(xué)實驗為主要教學(xué)活動，可以推進數(shù)學(xué)課程與科學(xué)課程的有機融合，從而提高整節(jié)課的數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量.

五、結(jié)語

綜上所述，基于跨學(xué)科教育理念的課程整合模式反映了新時期的教學(xué)發(fā)展趨勢，小學(xué)數(shù)學(xué)教師要順應(yīng)這一趨勢，通過多種教學(xué)途徑，實現(xiàn)數(shù)學(xué)課程與科學(xué)課程相整合的教學(xué)目標(biāo).例如，教師可以在提出數(shù)學(xué)問題后抓住時機引入科學(xué)知識，也可以依托科學(xué)知識設(shè)計有效的課堂問題.同時，教師可以設(shè)計科學(xué)游戲，開展數(shù)學(xué)教學(xué)，也可以通過情境創(chuàng)設(shè)，加強整合教學(xué)，還可以依托數(shù)學(xué)實驗，凸顯科學(xué)主題，讓學(xué)生體會到科學(xué)知識滲透到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的實用價值，促進跨學(xué)科課程整合教學(xué)的健康發(fā)展.

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