科學(xué)課教學(xué)與數(shù)學(xué)的融合途徑

◇趙映輝（福建：福安市逸夫小學(xué)）

數(shù)學(xué)作為科學(xué)的基礎(chǔ)，對科學(xué)的發(fā)展有著非常重要的推動作用，因此在小學(xué)教學(xué)中，將科學(xué)與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)資源結(jié)合起來，對兩門課程的教學(xué)都是非常有利的。如何在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中利用好數(shù)學(xué)教學(xué)資源，是當(dāng)前小學(xué)科學(xué)教師需重點了解的內(nèi)容。通過利用數(shù)學(xué)知識，科學(xué)中的很多抽象理論知識能夠以公式化的形式具體呈現(xiàn)，而很多自然現(xiàn)象也能通過數(shù)學(xué)數(shù)字上的定量描述獲得更精準(zhǔn)的表達(dá)。而在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，數(shù)學(xué)的作用主要體現(xiàn)在對自然現(xiàn)象的定量描述上，通過數(shù)學(xué)上的計量、計算、統(tǒng)計圖標(biāo)制作等方式來對各種科學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行表述。

一、小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)課程的內(nèi)在聯(lián)系

（一）課程目標(biāo)之間的聯(lián)系

對比科學(xué)與數(shù)學(xué)之間的課程標(biāo)準(zhǔn)可以發(fā)現(xiàn)，不論是數(shù)學(xué)還是科學(xué)，其教學(xué)目標(biāo)都有一定的相似性。這兩門課程都是希望能夠通過知識教學(xué)引導(dǎo)小學(xué)生發(fā)現(xiàn)更多生活中的問題，利用學(xué)科知識分析問題、解決問題。同時，這兩門學(xué)科都需要用到一些數(shù)字測量儀器測量一些參數(shù)，并用一定的方法記錄。

（二）課程內(nèi)容之間的聯(lián)系

數(shù)學(xué)和科學(xué)兩門學(xué)科之間，在內(nèi)容上也有很多共通之處。蘇教版三年級的數(shù)學(xué)教材內(nèi)容與教科版科學(xué)教材內(nèi)容有較多相通的地方，比如數(shù)學(xué)中的重量單位千克、克的介紹和科學(xué)中的空氣質(zhì)量研究，數(shù)學(xué)上的圖形和科學(xué)上的固體，數(shù)學(xué)中的噸量與科學(xué)中的河流湖泊等。從這些共通之處可以看出，數(shù)學(xué)與科學(xué)之間在課程內(nèi)容上存在著明顯的關(guān)聯(lián)性。小學(xué)科學(xué)教師要想提高教學(xué)效果，就需善于靈活使用各種數(shù)學(xué)知識點，利用數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)資源以補足科學(xué)教學(xué)內(nèi)容上的局限和不足，從而提高教學(xué)效果。

二、小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)課程的融合途徑

要想將小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)有效結(jié)合起來，需要兩門科目的教師積極合作，一起研究教材，分享教學(xué)經(jīng)驗，分析教材與課堂教學(xué)特點，并以此加強科學(xué)與數(shù)學(xué)的融合，從而提高兩門學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量。以下分享一些小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)資源融合的建議。

（一）調(diào)整課堂時長，優(yōu)化教學(xué)效果

促進(jìn)科學(xué)與數(shù)學(xué)的融合，首先要從課堂時長上著手，只有課時充足，教師才能充分展開教學(xué)，確保理論知識和實踐探索的教學(xué)都能順利落地。具體而言，教師可以將小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)的融合課時時長調(diào)整為1 小時。這一個小時的時間教師可以自行配置，一半時間用在理論知識上，一半時間給學(xué)生自由實踐探索，或采取其他的時間調(diào)配方式。最主要的目的是要通過調(diào)整時間確保課堂理論和實踐都留有充足的時間，確保學(xué)生能夠在課堂上完成理論知識的消化與實踐練習(xí)。

（二）加強溝通交流，統(tǒng)一教學(xué)方法

1.加強溝通交流

許多人提到科學(xué)，第一印象是深奧、孤立、嚴(yán)謹(jǐn)、脫離實際、脫離普通大眾、學(xué)術(shù)性強，但實際上，科學(xué)絕不是孤立存在的，它與小學(xué)許多學(xué)科、與人們的日常生活都有著千絲萬縷的聯(lián)系。學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)科學(xué)，將科學(xué)思維運用于其他學(xué)科的學(xué)習(xí)，也可以通過學(xué)習(xí)其他學(xué)科，用其他學(xué)科知識來解釋科學(xué)中更多抽象的概念性理念，從而起到事半功倍的學(xué)習(xí)效果。因此，小學(xué)科學(xué)教師要積極整合學(xué)習(xí)資源，利用其他學(xué)科的學(xué)習(xí)資源充實科學(xué)教學(xué)內(nèi)容。

比如科學(xué)教師可以和數(shù)學(xué)教師進(jìn)行溝通交流，互相研究，根據(jù)數(shù)學(xué)與科學(xué)中的相通部分設(shè)計數(shù)學(xué)與科學(xué)的融合大課，進(jìn)行共同教學(xué)，從而提高雙方的教學(xué)效率。比如在教學(xué)科學(xué)課程《時間的測量》時，可以將課程內(nèi)容與數(shù)學(xué)中的時間教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系起來，進(jìn)行融合教學(xué)，利用數(shù)學(xué)教學(xué)資源中的時間單位，更精準(zhǔn)地解釋科學(xué)課程中的《太陽鐘》《時間流逝》各課中的概念。因此，小學(xué)科學(xué)教師要想在短時內(nèi)快速地獲取數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)資源，就要加強與數(shù)學(xué)教師的溝通和聯(lián)系，通過溝通聯(lián)系整合教學(xué)資源。

2.統(tǒng)一教學(xué)方法

小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)教師要想通過融合教學(xué)提高教學(xué)質(zhì)量和效率，就要在融合課程中統(tǒng)一教學(xué)方法。因為在融合大課時中，兩個教師分別要負(fù)責(zé)自身的教學(xué)科目，又要兼顧到融合教學(xué)內(nèi)容，如果雙方教學(xué)方式?jīng)]能統(tǒng)一，那么在教學(xué)過程中就會出現(xiàn)各種問題，其教學(xué)效率非但無法得到有效提高，學(xué)生也會在課堂上聽得非常茫然，找不到學(xué)習(xí)重點。因此，科學(xué)與數(shù)學(xué)教師在開始授課前，要先將雙方的教學(xué)內(nèi)容都明確下來，再共同制定融合教學(xué)策略，統(tǒng)一教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)節(jié)奏，以此確保課堂教學(xué)內(nèi)容安排的科學(xué)性和統(tǒng)一性。

（三）串聯(lián)知識體系，構(gòu)建完整架構(gòu)

1.構(gòu)建完整的教學(xué)架構(gòu)

知識的發(fā)展是由歷史長河串聯(lián)起來的，因而科學(xué)的每一次進(jìn)步都建立在前一段科學(xué)知識的基礎(chǔ)之上，因此科學(xué)知識是一個整體的、體系化的、完整的知識，有著完整的組織架構(gòu)。小學(xué)生獲取知識也是從最簡單的基礎(chǔ)開始，如果教師在教學(xué)過程中始終無法為學(xué)生構(gòu)建完整的知識學(xué)習(xí)體系和框架，學(xué)生無法連續(xù)性地獲取知識，那么其對知識的掌握和智力發(fā)展也會因此受到阻礙。因此，教師要想促進(jìn)科學(xué)與數(shù)學(xué)的融合，首先要做的是將科學(xué)與數(shù)學(xué)的知識點串聯(lián)起來，制作成完整的知識點組織架構(gòu)，再通過組織架構(gòu)系統(tǒng)化地教學(xué)，主次有序地展開教學(xué)活動，讓學(xué)生能夠在這種教學(xué)模式中快速建立起科學(xué)與數(shù)學(xué)的聯(lián)系，并形成初級的知識串聯(lián)體系。

2.優(yōu)化教學(xué)的思維引導(dǎo)

在開展課堂教學(xué)中，教師要有意識地結(jié)合教材內(nèi)容對學(xué)生進(jìn)行思維引導(dǎo)，拋出與課堂知識點相關(guān)的問題，讓學(xué)生主動調(diào)動其思維，對課堂知識進(jìn)行分析對比，從而形成自己的結(jié)論。在這一拋出問題、引導(dǎo)思考、形成結(jié)論的過程中，學(xué)生的科學(xué)思維能力能夠得到有效鍛煉和培養(yǎng)。

比如在科學(xué)課程“形狀與結(jié)構(gòu)”單元的第五課《做框架》中，其教學(xué)目的是要讓學(xué)生了解三角形框架的穩(wěn)定性，利用這種穩(wěn)定性可以加固框架結(jié)構(gòu)。而三角形穩(wěn)定性這一知識點學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)科中也早就學(xué)過了，因此教師可以通過學(xué)生掌握的數(shù)學(xué)知識進(jìn)行思維引導(dǎo)，讓學(xué)生主動地在思維中利用數(shù)學(xué)知識點解釋科學(xué)知識內(nèi)容。

（四）構(gòu)建學(xué)科活動，創(chuàng)新教學(xué)模式

在開展科學(xué)與數(shù)學(xué)融合教學(xué)的過程中，如果一味只重視理論知識教育，很難真正讓學(xué)生集中注意力，對學(xué)科知識產(chǎn)生興趣。因此，小學(xué)科學(xué)教師需在教學(xué)過程中積極地創(chuàng)新教學(xué)模式，組織更多的學(xué)科活動，讓學(xué)生在各種趣味性的學(xué)科活動中學(xué)習(xí)相關(guān)知識。比如可以組織學(xué)生自己動手做一些機器人、航模等，并開展相應(yīng)的比賽，以此激發(fā)學(xué)生的參與興趣。通過這種活動方式，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性都能極大地被調(diào)動，同時學(xué)生的科學(xué)知識也能在實踐中得到鍛煉，幫助其更加靈活地運用理論知識。

需要注意的是，學(xué)生在將理論知識點付諸實踐的過程中，可能會遇到各種問題。教師要及時給學(xué)生以相應(yīng)的幫助，為他們答疑解惑，及時糾正學(xué)生的錯誤操作，從而確保其模型的搭建能夠順利推進(jìn)下去。

（五）調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，優(yōu)化教學(xué)節(jié)奏

不同學(xué)科之間的教學(xué)進(jìn)度會存在一定差異性。小學(xué)科學(xué)教師要通過學(xué)科融合，利用數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)資源補足科學(xué)教育中的不足，需要先調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，確保在科學(xué)課堂上所引用的數(shù)學(xué)知識點是學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過掌握了的。比如在科學(xué)課程《指南針》這篇課文中，其教學(xué)目標(biāo)是要讓學(xué)生認(rèn)識指南針的相關(guān)歷史、制作方式、使用方式、具體作用等，并以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。而數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容中正好有《位置與方向》這一課程，小學(xué)科學(xué)教師就可以利用其課程與數(shù)學(xué)的共通性，提前與數(shù)學(xué)教師進(jìn)行溝通，等數(shù)學(xué)的《位置與方向》課程教學(xué)完畢后，再來教授《指南針》這一堂課。通過這種適當(dāng)將課程前移或者往后推的模式，能夠有效加強科學(xué)與數(shù)學(xué)之間的關(guān)聯(lián)，優(yōu)化科學(xué)教學(xué)效果。

（六）加強資源拓展，聯(lián)系生活實際

課本的知識是有限的，小學(xué)科學(xué)教師如果只依據(jù)課本上的知識開展教學(xué)，學(xué)生所能接觸到的科學(xué)知識十分有限。因此，教師要深入研究教材內(nèi)容，加強課程知識點與生活實際的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生利用生活實際加深對科學(xué)知識點的聯(lián)想，從而提高學(xué)習(xí)效率。

比如在科學(xué)課程《一天的生活用水》這堂課中，教師可以先在課堂上給學(xué)生播放一個與水資源相關(guān)的公益短片，再引入地球淡水資源緊缺的相關(guān)知識點，以此切入本堂課中要講解的知識點，激發(fā)學(xué)生對水資源的重視。在此基礎(chǔ)上，教師可以布置與水資源有關(guān)的實踐活動，利用課堂知識拓寬教學(xué)內(nèi)容。比如教師可以讓學(xué)生計算學(xué)校水龍頭漏水的滴速，假設(shè)一個水龍頭一天24 小時要浪費10 立方厘米的水，學(xué)校有20 個這樣的水龍頭，那么一年365 天，學(xué)校一共要浪費多少立方米的水。通過這種活動的設(shè)計，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識時，可以利用數(shù)學(xué)知識點解決科學(xué)實踐問題，同時也能加深科學(xué)與數(shù)學(xué)的關(guān)聯(lián)，促進(jìn)學(xué)科融合教學(xué)。

三、結(jié)語

綜上所述，小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)之間的融合教學(xué)并不簡單，也并非只靠單一教師的能力可以實現(xiàn)。科學(xué)不僅與數(shù)學(xué)有著密切聯(lián)系，與其他學(xué)科之間也有著共通點。小學(xué)科學(xué)教師只有充分了解這一點，加強與其他學(xué)科教師之間的聯(lián)系，合作研究，深入分析，才能更好地提高學(xué)科融合教學(xué)質(zhì)量。也只有如此，學(xué)生的科學(xué)綜合能力才能得到有效培養(yǎng)。