推動(dòng)數(shù)學(xué)和科學(xué)教學(xué)主題式整合

◇蔣成偉（甘肅:高臺(tái)縣黑泉鎮(zhèn)中心小學(xué)）

在提倡素質(zhì)教育的背景下，各個(gè)學(xué)科的教材內(nèi)容都發(fā)生了一定的變化，不僅包含基礎(chǔ)的學(xué)科知識(shí)，還適當(dāng)融入了知識(shí)拓展、實(shí)踐活動(dòng)等內(nèi)容，這使各個(gè)學(xué)科間的內(nèi)容聯(lián)系越來(lái)越緊密，教師很容易遇到跨學(xué)科教學(xué)的情況。為此，教師要合理利用主題式整合教學(xué)模式，從某一個(gè)主題出發(fā)，制定相同的教學(xué)目標(biāo)，保證不同學(xué)科內(nèi)容的充分融合。數(shù)學(xué)與科學(xué)兩門(mén)學(xué)科中的知識(shí)點(diǎn)存在一定的交叉，能夠打破不同學(xué)科間的界限，促使知識(shí)得到充分融合，提高教學(xué)效率。

一、小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)教學(xué)之間的關(guān)系

小學(xué)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常重要的階段，其所學(xué)內(nèi)容都較為基礎(chǔ)，各學(xué)科間的知識(shí)均存在一定的聯(lián)系，既互相影響也互相支持。從社會(huì)發(fā)展角度來(lái)看，數(shù)學(xué)與科學(xué)是相互作用的，它們可以為社會(huì)發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力，在日常生活中我們便可以發(fā)現(xiàn)兩者間的聯(lián)系，能夠找到合適的角度實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)與科學(xué)的融合。

比如，在各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量是其中較為基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，學(xué)生需學(xué)會(huì)測(cè)量以及數(shù)據(jù)記錄等技能，才能完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)。而小學(xué)數(shù)學(xué)中便包含測(cè)量方面的內(nèi)容，細(xì)化其內(nèi)容還可以將其分為測(cè)量面積、測(cè)量體積、測(cè)量長(zhǎng)度、測(cè)量溫度等等，這些都對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)有著一定的推動(dòng)作用。數(shù)學(xué)教師在講授這些知識(shí)時(shí)，可以將其與科學(xué)測(cè)量過(guò)程和結(jié)果的應(yīng)用整合起來(lái)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)在科學(xué)中所發(fā)揮的作用。

另外，教師還可以從能力發(fā)展角度出發(fā)，分析數(shù)學(xué)與科學(xué)這兩門(mén)學(xué)科間的關(guān)系。數(shù)學(xué)教師在教學(xué)時(shí)除了要傳授知識(shí)外，還需鍛煉學(xué)生的思維、創(chuàng)新等能力，希望他們可以通過(guò)自主探究找到高效運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的方法。而在科學(xué)教學(xué)中，教師則會(huì)鍛煉他們的實(shí)踐能力以及探究能力，促使學(xué)生結(jié)合生活中的實(shí)際現(xiàn)象了解科學(xué)知識(shí)，豐富自身認(rèn)知。學(xué)生在探究科學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，他們的數(shù)據(jù)分析能力、總結(jié)能力以及比較和分類(lèi)能力也會(huì)得到發(fā)展，而這些能力也與數(shù)學(xué)素養(yǎng)有著密切關(guān)系，有利于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)水平。從這個(gè)角度來(lái)看，數(shù)學(xué)與科學(xué)是相互融合、相互促進(jìn)的，教師要重視兩者的整合，找到合適的方法開(kāi)展教學(xué)，促使學(xué)生能力得到發(fā)展。

二、小學(xué)數(shù)學(xué)和科學(xué)教學(xué)主題式整合現(xiàn)狀分析

（一）整合主題不符合實(shí)際

要推動(dòng)數(shù)學(xué)與科學(xué)學(xué)科的有效整合，就需選擇合適的主題，保證能夠發(fā)現(xiàn)兩者間的聯(lián)系，將數(shù)學(xué)知識(shí)與科學(xué)知識(shí)融合起來(lái)。但是，確定整合主題并不是一件簡(jiǎn)單的事情，教師要充分了解兩個(gè)學(xué)科的內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)其中重疊的知識(shí)與技能點(diǎn)。但是，很多教師在確定主題時(shí)忽視了學(xué)生的實(shí)際情況，導(dǎo)致主題內(nèi)容難度過(guò)高，超出學(xué)生的認(rèn)知能力范圍。這不僅無(wú)法保證教學(xué)高效開(kāi)展，還會(huì)影響學(xué)生對(duì)學(xué)科整合的看法，降低教學(xué)效率，影響數(shù)學(xué)教學(xué)的進(jìn)程。

（二）教學(xué)活動(dòng)形式較單一

一般情況下，教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中融入科學(xué)方面的知識(shí)時(shí)，需要借助不同的實(shí)踐活動(dòng)完成，而活動(dòng)的開(kāi)展形式也直接影響著后續(xù)的教學(xué)效率。當(dāng)前，教師習(xí)慣在數(shù)學(xué)課堂上融入生活元素，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)探究不同的科學(xué)現(xiàn)象，比如利用滴漏計(jì)算時(shí)間等。但是此種活動(dòng)形式較為單一，在具體操作過(guò)程中，活動(dòng)重心會(huì)放在滴漏實(shí)驗(yàn)上，導(dǎo)致將整堂課過(guò)多時(shí)間用于探究科學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)出現(xiàn)主次不分的情況，影響其對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握和理解。

（三）教師不熟悉整合方式

要在數(shù)學(xué)課堂上實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)與科學(xué)學(xué)科的整合，教師就需對(duì)主題式整合教學(xué)法有充分的認(rèn)識(shí)，能夠在教學(xué)過(guò)程中把控整體方向，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)科學(xué)的價(jià)值，進(jìn)而推動(dòng)學(xué)生全面發(fā)展。但實(shí)際上，很多教師對(duì)學(xué)科整合方式并不了解，他們也只是結(jié)合相關(guān)的案例按部就班地進(jìn)行教學(xué)。所以，在具體教學(xué)中，教師并不能將學(xué)科整合的作用發(fā)揮出來(lái)，既浪費(fèi)學(xué)生時(shí)間，又影響他們的能力發(fā)展。

三、小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)學(xué)科主題式整合的策略

（一）梳理教學(xué)內(nèi)容，滲透科學(xué)知識(shí)

要將小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)學(xué)科的內(nèi)容進(jìn)行有效整合，教師就應(yīng)先對(duì)所教內(nèi)容進(jìn)行梳理，通過(guò)對(duì)比的方式發(fā)現(xiàn)兩者之間的聯(lián)系，為后續(xù)的整合做好相應(yīng)準(zhǔn)備。單純結(jié)合教材梳理知識(shí)點(diǎn)工作量較大，教師很容易失去耐心。尤其是小學(xué)數(shù)學(xué)教師在梳理科學(xué)學(xué)科的內(nèi)容時(shí)，也會(huì)因?yàn)椴涣私舛鵁o(wú)法保證能夠發(fā)現(xiàn)其中與數(shù)學(xué)知識(shí)相關(guān)的內(nèi)容。對(duì)此，教師要學(xué)會(huì)做出改變，適當(dāng)利用信息技術(shù)進(jìn)行輔助，搜集相關(guān)信息，得到知識(shí)梳理的結(jié)果，提高教學(xué)效率。

在搜集資料過(guò)程中，教師還要結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科的了解進(jìn)行相關(guān)資料的整理，從中篩選出適合進(jìn)行主題式整合教學(xué)的內(nèi)容，為后續(xù)教學(xué)打好基礎(chǔ)。比如，小學(xué)數(shù)學(xué)教材中的“軸對(duì)稱(chēng)”內(nèi)容與小學(xué)科學(xué)中的“光的折射”便存在一定的聯(lián)系。教師在講解軸對(duì)稱(chēng)的概念時(shí)，可以為學(xué)生展示光的折射現(xiàn)象，讓他們分析對(duì)稱(chēng)與折射之間的關(guān)系，以此實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)與科學(xué)的有效整合，在豐富教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，還可以增加教學(xué)的趣味性，促使學(xué)生積極參與，提高整體教學(xué)質(zhì)量。

（二）明確教學(xué)目標(biāo)，推動(dòng)數(shù)學(xué)科學(xué)整合

教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中整合科學(xué)知識(shí)并不是漫無(wú)目的地進(jìn)行整合，應(yīng)結(jié)合教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行分析，合理選擇科學(xué)內(nèi)容，以此實(shí)現(xiàn)豐富教學(xué)內(nèi)容、提高整合效率的目的。一般情況下，數(shù)學(xué)教師的教學(xué)目標(biāo)主要是讓學(xué)生掌握相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)，并引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)應(yīng)用這些知識(shí)解決實(shí)際的數(shù)學(xué)問(wèn)題。但是，想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，不能單純依靠簡(jiǎn)單的例題練習(xí)，還要注重從生活角度出發(fā)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到生活和數(shù)學(xué)間的聯(lián)系。而在主題式整合過(guò)程中，融合科學(xué)內(nèi)容可以改變這一局限。因?yàn)榻處熆梢岳每茖W(xué)知識(shí)幫助學(xué)生拓展思維，鍛煉他們的實(shí)踐探究技能，促使學(xué)生學(xué)會(huì)利用數(shù)學(xué)知識(shí)，加強(qiáng)他們對(duì)知識(shí)的掌握能力。而科學(xué)學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)是加強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的了解，并提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，在培養(yǎng)其科學(xué)素養(yǎng)的過(guò)程中，教師要注重均衡發(fā)展理論知識(shí)教學(xué)和能力培養(yǎng)這兩個(gè)方面。

例如，小學(xué)數(shù)學(xué)教師在教學(xué)“比例”方面的知識(shí)時(shí)，不僅要為學(xué)生講解其中的數(shù)學(xué)概念知識(shí)，還要通過(guò)適當(dāng)拓展，為學(xué)生講解與比例相關(guān)的應(yīng)用題，如根據(jù)影子高度以及比例計(jì)算實(shí)物本身的高度等。單純從數(shù)學(xué)角度出發(fā)進(jìn)行教學(xué)，會(huì)導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容較為枯燥，教學(xué)目標(biāo)也會(huì)相對(duì)較為單一。為此，教師可以從多角度出發(fā)，在教授學(xué)生知識(shí)的同時(shí)，還可以從培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的角度制定教學(xué)目標(biāo)，并在引導(dǎo)學(xué)生探討影子與數(shù)學(xué)比例問(wèn)題時(shí)，融入科學(xué)知識(shí)，讓學(xué)生了解影子是如何形成的，利用影子計(jì)算實(shí)物高度的原理什么。在這個(gè)過(guò)程中，數(shù)學(xué)與科學(xué)可以實(shí)現(xiàn)高效整合，學(xué)生對(duì)“比例”方面知識(shí)的了解程度也會(huì)隨之加深，觀察能力以及思維能力都可以得到鍛煉，有利于提高整體教學(xué)質(zhì)量。

（三）分析數(shù)學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)

在數(shù)學(xué)課堂上，教師習(xí)慣結(jié)合教材進(jìn)行教學(xué)，導(dǎo)致整體氛圍較為枯燥，學(xué)生處于被動(dòng)狀態(tài)。在這種氛圍下融入科學(xué)學(xué)科內(nèi)容，并不能發(fā)揮主題式整合教學(xué)法的價(jià)值。為此，教師應(yīng)做出調(diào)整，改變數(shù)學(xué)與科學(xué)整合的方式，增加整體教學(xué)的趣味性，保證學(xué)生可以高效融入其中。小學(xué)科學(xué)知識(shí)較為簡(jiǎn)單，教師可以通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)為他們展現(xiàn)不同的科學(xué)現(xiàn)象，以此吸引學(xué)生注意力，提高教學(xué)效率。在整合過(guò)程中，教師也可以從此角度出發(fā)，借助科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)增加數(shù)學(xué)教學(xué)的趣味性，以此推動(dòng)教學(xué)發(fā)展。

比如，教師在教學(xué)“長(zhǎng)方體和正方體”方面的內(nèi)容時(shí)，需要鍛煉學(xué)生的空間想象能力，保證學(xué)生可以了解立體幾何的概念，為其后續(xù)學(xué)習(xí)幾何知識(shí)打下良好基礎(chǔ)。另外，教師還需引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)計(jì)算長(zhǎng)方體與正方體的面積和周長(zhǎng)，在這個(gè)教學(xué)過(guò)程中會(huì)涉及各種測(cè)量問(wèn)題。而在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，也會(huì)出現(xiàn)與試劑實(shí)驗(yàn)相關(guān)的內(nèi)容。對(duì)此，教師可以將兩者整合，設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。比如，在講解“鹽和糖的溶解”時(shí)，教師可以準(zhǔn)備長(zhǎng)方體或者正方體容器，并提供所需試劑的體積數(shù)量，讓學(xué)生自己利用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行計(jì)算，在完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握，以便提高學(xué)習(xí)效率。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生能夠充分了解其中所涉及的數(shù)學(xué)和科學(xué)知識(shí)，加強(qiáng)對(duì)不同知識(shí)的掌握，推動(dòng)個(gè)人綜合素養(yǎng)發(fā)展。

（四）重視復(fù)習(xí)教學(xué)，合理整合知識(shí)結(jié)構(gòu)

復(fù)習(xí)是教學(xué)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，因?yàn)樾W(xué)生年齡小，頭腦靈活，所以他們記憶東西時(shí)的速度比較快。但是，由于這一時(shí)期小學(xué)生的認(rèn)知能力有限，還沒(méi)有掌握合理篩選知識(shí)、有針對(duì)性地記憶知識(shí)的方法，所以使他們忘記東西的速度也比較快。如果教師完成教學(xué)任務(wù)后，不注重引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)，就很容易導(dǎo)致他們丟失所學(xué)知識(shí)。為此，教師要定期組織學(xué)生開(kāi)展復(fù)習(xí)活動(dòng)，幫助他們整理以往所學(xué)知識(shí)，形成自己的知識(shí)架構(gòu)。單純的復(fù)習(xí)活動(dòng)很難提高教學(xué)效率，教師可借助主題式整合模式進(jìn)行輔助，幫助學(xué)生找到合適的復(fù)習(xí)方法，加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的掌握。

例如，教師在組織學(xué)生復(fù)習(xí)“分?jǐn)?shù)”相關(guān)知識(shí)時(shí)，一般會(huì)根據(jù)教學(xué)順序進(jìn)行，引導(dǎo)他們復(fù)習(xí)分?jǐn)?shù)的性質(zhì)、分?jǐn)?shù)的意義，然后利用相關(guān)的習(xí)題鍛煉學(xué)生的計(jì)算能力。學(xué)生在實(shí)際復(fù)習(xí)中會(huì)處于較為被動(dòng)的狀態(tài)，無(wú)法將所學(xué)知識(shí)真正轉(zhuǎn)化為自己的，并形成相應(yīng)的知識(shí)架構(gòu)。為了改變這種狀況，教師需調(diào)整復(fù)習(xí)方式，從小學(xué)科學(xué)角度出發(fā)，結(jié)合其中的內(nèi)容尋找新的復(fù)習(xí)方式。比如，教師在分析“建造植物工廠”方面的內(nèi)容時(shí)發(fā)現(xiàn)，可以設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖，讓學(xué)生根據(jù)自己的理解將所有知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，形成相應(yīng)的架構(gòu)。學(xué)生可以將普通的加減法內(nèi)容與分?jǐn)?shù)加減法融合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)轉(zhuǎn)移，加強(qiáng)知識(shí)間的聯(lián)系，提高復(fù)習(xí)效率。

（五）開(kāi)展教學(xué)評(píng)價(jià)，反思整合教學(xué)現(xiàn)狀

教師在利用主題式整合模式進(jìn)行教學(xué)時(shí)，會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題。教師要重視教學(xué)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)的開(kāi)展，反思整合數(shù)學(xué)與科學(xué)學(xué)科時(shí)遇到的問(wèn)題，并尋找相應(yīng)的解決方法，為高效開(kāi)展整合教學(xué)打下良好基礎(chǔ)。

以往教師習(xí)慣通過(guò)考試的方式進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)，這種情況下的評(píng)價(jià)較為單一，無(wú)法得到較多有效的評(píng)價(jià)結(jié)果。為此，教師可以改變?cè)u(píng)價(jià)方式，從學(xué)生角度出發(fā)，通過(guò)訪談、調(diào)查等方式了解他們對(duì)主題式整合的看法。通過(guò)這種評(píng)價(jià)方式，教師可以得到更全面的評(píng)價(jià)結(jié)果，并從學(xué)生口中了解到數(shù)學(xué)與科學(xué)整合的價(jià)值，為后續(xù)開(kāi)展教學(xué)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。另外，教師還可以借助信息技術(shù)建立相關(guān)檔案，記錄學(xué)生平時(shí)在課堂上的表現(xiàn)，最終從綜合角度出發(fā)完成教學(xué)評(píng)價(jià)工作，得到有價(jià)值的反饋信息，進(jìn)而完善數(shù)學(xué)教學(xué)。

綜上所述，小學(xué)數(shù)學(xué)教師要想從主題式整合角度出發(fā)，在數(shù)學(xué)教學(xué)中融入科學(xué)學(xué)科的內(nèi)容，就需加強(qiáng)對(duì)科學(xué)學(xué)科內(nèi)容的了解，認(rèn)識(shí)到小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行探究。筆者通過(guò)探究發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)學(xué)科的整合，需注重梳理教學(xué)內(nèi)容、明確教學(xué)目標(biāo)、分析數(shù)學(xué)知識(shí)、重視復(fù)習(xí)教學(xué)，進(jìn)而推動(dòng)數(shù)學(xué)教學(xué)的發(fā)展，提高教學(xué)質(zhì)量。