給數學教學插上科學的翅膀

◇劉 芳（山東：東營市墾利區第二實驗小學）

隨著教育改革不斷向前推進，小學數學教育不應該單單只停留于數學本身。老師應給小學數學教學插上科學的翅膀，即實行科學和數學融合教學。應將小學科學引進數學課堂，通過多角度提升學生的學習興趣，讓學生在學習中有參與感，培養他們主動學習的能力，讓知識點在課堂上得到有效吸收，以提高學習效率。本文以小學數學和科學課程為出發點，著重就這兩個學科之間的融合、融合之后的意義以及如何才能有效融合展開論述。

一、小學數學和科學二者的關系

數學與科學之間的關系由來已久，人類很早就慢慢開始在實踐中運用數學計數，比如用繩子進行計數的思考，說明在遠古時期人們就已經有興趣去思考問題。再比如阿基米德發現的浮力定律等，都是數學和科學融合的體現。目前，數學和科學二者間的融合是相輔相成的關系，二者有效融合可促進各自的領域快速發展，甚至帶動整個社會行業的進步。

在數學教學中，測量方法是探究科學的基礎，它能夠讓學生獲得第一手準確的原始數據。有數據后才能對數據、狀態等進行分析思考。在小學教學過程中需要學生掌握的測量指標主要有重量、寬度、時間等，老師在授課中要讓學生明確測量方法的準確性、小數點的保留和去除以及如何使用秒表、計算器等測量工具。例如，有一個知識點是“對噸的認識”，上課時，老師需教授噸比千克更大，讓學生知道1 噸大概有多重。為了更加具有啟發性，老師可以在課堂上通過單位換算，讓大家了解“噸”在生活中的運用。再比如在教學測量課桌高度、寬度的知識時，老師必須強調精確性，有時估讀、估算錯誤會直接影響數據的準確性。

數學和科學在內容方面也有特殊的關聯性。從廣義來講，數學更像是一種工具，是進行計算、構建建模、思考物體變化的一門學科，主要培養學生的邏輯思維判斷能力，引導學生獨立思考。而對科學的學習能夠幫助學生透過現象看到事物的本質，使得構建出的科學模型能夠有效幫助學生驗證一些假說、闡釋一些理論等，二者相互滲透融合才能相得益彰。

二、小學數學和科學融合的優勢

對簡單統計學知識的學習從小學一直貫穿到大學課堂，甚至深入各行各業的工作中。學習統計學知識的初衷并不在于怎樣才能把圖表做得多么美觀多么精準，而是要將統計學的理念和知識運用于日常生活中，發揮統計學的最大優勢。比如，學生在數學考試時就可以將其利用起來，考試過后把每個知識點進行分析統計，仔細分析出錯題的占比、哪個知識點出錯、出錯原因是什么等等，可以通過對考試的分析，提高學習的效率。統計在日常生活中也很常見，比如在超市運營中，售貨員可以對每個物品進行統計分析，諸如哪個物品賣得最快、在哪個季節人們對哪個產品需求量最大等，這樣超市在進貨時就有針對性。通過這兩個簡單的生活化例子，我們可以將統計合理、精準地運用于日常生活，獲得最大的效率。

我們在解決日常生活中的實際問題時，需要高效率、高專業度的方法，這些方法就是各個學科綜合融合交叉的結果。小學課程教育需要對生命科學、物質科學、文學專業等多方面進行多角度的融合。在這樣的融合大背景下，學生的學習會更加專業化，知識體系會更加完整。這樣也可以將各學科不同的培養模式和理念交叉融合，讓學生的思維更活躍，在今后解決問題時做到游刃有余。小學老師在教學中，要以學生已有的知識作為出發點，多注重學生知識及實踐能力的提升，讓理論聯系實踐，實現課堂效率最大化。此外，要讓學生自發地在學習中抽象出數學模型，努力明確數學每一步的作用和意義，將多學科進行有效融合。

在數學課程中融合科學具有重大的意義，將科學引入數學課堂教學能夠激發學生的學習興趣。在平常的數學教學中，基礎理論知識的教學很重要，還要將數學思維模式教授給學生，讓學生在遇到問題時知道如何運用數學思維有效解決是關鍵。只有這樣，才能使得學生在課堂內外學到更加豐富的知識。小學數學課程的教學也要更加注重學生對科學理念的學習，要從小培養學生的科學精神。比如在教學數學時，向學生講述數學家的勵志故事等，讓他們在耳濡目染中培養科學精神。要將科學素養面向現代化、面向學生群體，讓他們懂得科學技術是第一生產力、強化科技才能強國。就整體而言，我們不單單要做到國內數學和科學的融合，一定程度上也可以借鑒國外經驗，取其精華、去其糟粕，使得教育在不同國家、不同民族、不同文化間綻放出絢麗之花。

探究式學習是學生接受知識的有效途徑之一。在此過程中，學校要為學生提供一定的環境條件，老師則要強化引導意識。要讓學生在課堂上積極、主動、有興趣地參與到教學環境中，增加實際體驗意識，在舉手投足之間學習到科學知識、領悟到科學素養、掌握高效學習的方式。“探究”的本質是以大量事實和理論研究為基礎，對多種觀點和證據進行綜合分析歸納，這樣可讓數學探究和科學探究在實踐的過程中更具說服力。尤其是在將科學和數學融合的過程中，探索知識的方法顯得特別重要。目前，小學數學和科學的學習方式種類多樣化，而探究式學習方式可更有效地提高學生學習的自主性，增加學生對學習的渴望。老師在教學時，要以身作則讓學生更好地“學以致用”，慢慢培養學生“提出問題”“思考問題”“解決問題”的能力。比如，老師在教學中可以以發問的形式讓學生踴躍回答問題，這可以有效加強學生的合作精神、鍛煉學生的溝通能力，讓學生切切實實感受到數學和科學融合的魅力。

探究性學習方法，就是讓學生從身邊的小事和日常生活出發參與課堂學習，并在學習數學和科學基礎理論知識的同時培養興趣愛好，將理論知識舉一反三，提高動手能力和解決問題能力。所以老師在教學中，要著重引導學生用數學和科學方法解決問題，學會在理論學習和實踐時積累知識和經驗，提高學生的創造能力和科學嚴謹的態度，充分培養他們的合作共贏共享素養。

三、小學數學與科學融合的方法

（一）創設教學情境

小學老師在教學中，應將數學和科學科目進行有效融合，不斷地引導學生對這一理念加以思考，讓他們懂得所有科目之間是共通的、交叉的，讓其明白二者的有效結合對于提高學習成績的有效性和重要性。因此，老師可以采用情境演練方式進行授課。比如在教學“方位”的知識內容時，教師應讓學生明白東、南、西、北四個方位，并且在實踐過程中帶領學生走出教室，走向大自然，告訴學生早上起來面向太陽時怎么確定四個方位，在地圖中如何確定四個方位，在叢林迷路時又怎么確定方位，等等。再比如在教學“風”的知識內容時，不僅要教給學生辨認風向的知識，還應拓寬學生的視野，讓他們了解風的級別。老師可以提前下載不同級別風的強度的視頻，在課堂中讓學生觀看，再帶他們走出教室，讓學生自我思考今天操場的風有幾級。老師在教學中應多設置情境，讓學生親身感受知識。

（二）精心設計問題

各個學科間具有較強的關聯度，老師在授課之前應該對今日所授知識進行簡單的課程設置，并預先設計好課堂教學問題，這有利于拓寬學生的視野，讓學生在潛意識中明白學科間存在交叉關系，通過融合學習實現知識由理論到實踐的運用。比如老師在教授學生“天體間的距離”知識時，可在講述天體如何運轉過程中引入距離這一概念，向學生提問：“同學們，你們中間有誰能說出地球與月球之間的距離嗎？”當學生搖頭表示不知道時，老師如果直接告訴學生這個距離大約為38.44 萬千米，小學生會難以理解這個距離是什么概念，老師應解釋“這個距離是我們地球周長的9 倍”。這樣一種教學方法，讓學生能夠自己思考問題，對知識的理解會更加透徹和到位。

（三）組織實踐活動

科學課程教學理論和實踐緊密結合的特點，對老師的教學能力提出了更高的要求，要求老師不但要注重教授理論還要注重組織學生開展科學實踐。科學實踐需要所有學生的共同參與，因此，培養學生的合作意識也是一項教學任務，以保證在合作學習中每個學生的優勢都能夠完全發揮出來。比如，老師在向學生講述“物種多樣性”知識時，可以把學生帶到教室外，讓學生參與實踐進行統計與分析。為了提高授課效率和學生的學習自主性，可以將學生劃分為幾個學習小組，讓他們對學校的每個角落生物進行調查。給學生布置學習任務，如小區面積的大小如何測定，如何記錄生物的數量、種類以及周邊環境狀況，包括學生內部如何分工，等等。實踐課程結束后，老師對學生的調查情況進行統計分析，有的放矢地解決學生學習中遇到的問題。這樣，可以培養學生的自主學習意識，提高他們的協作能力和動手能力。

（四）倡導團隊合作

老師在教學中應以學生為中心，從各方面指導學生進步，在落實自己教學任務的同時，更要注重學生的學習狀態。所有學科課程的最終落腳點都是學生，教師和學生只有互相密切配合，才能實現課堂效率的最大化。老師在教學中注重設計問題、創設情境，給學生提供自主學習的環境和機會，可讓學生的學習更具持續性，能讓學生從自身出發，解決生活中遇到的各類問題，從小培養創新精神。老師在教學過程中還要注重培養小學生的團隊合作能力。團隊合作可以讓所有的學生參與到學習和實踐中，發揮每個人的優勢，共同為團隊做出貢獻，也可讓課堂氣氛更活躍、教學秩序更良好。合作學習體現于課堂的方方面面和教學的各個環節，可以讓學生信息共享、關系融洽，讓學習效率更高。

總而言之，小學生數學和科學的內容聯系緊密，二者呈現相輔相成的關系。老師在教學中，要因材施教，有針對性地制定教學目標和教學計劃，逐步培養小學生的自主意識和合作學習意識。讓學生真正明白學科融合的實質內涵。