推進科學教學與數學有機融合

譚暢

〔摘? ? 要〕? 隨著教育的不斷發展，小學5～6年級數學與科學的有機融合成為提高學生綜合素養的關鍵。本文旨在探討有效的融合策略，以促進學生在數學和科學領域的學科理解和應用能力。通過綜合運用問題解決、實踐探究、小組實驗等跨學科融合教學方法，可以更好地激發學生的學科興趣，培養其創造性思維和解決問題的能力。

〔關鍵詞〕? 小學科學；小學數學；融合；策略探究

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 15? ? 139-141

小學5～6年級學生的科學和數學學科知識在日益拓展的同時，也呈現出更多的交叉點。傳統的學科劃分難以滿足培養學生綜合素養的需求，因此有機融合成為提高教學效果的一項重要任務。本文將從五個策略出發，深入探討如何在教學中有機地融合小學5～6年級的數學與科學，以促進學生全面發展。

一、科學教學與數學有機融合的意義

新課程改革強調課程的綜合化，最終促進學科知識的綜合應用，以解決融合型問題，服務于生活。在教育教學中，小學數學和小學科學的融會貫通能夠讓教學資源得到優化，可以促進教學效率的提升，而小學數學和小學科學之間的共同之處便成了其融合的重要基礎。小學科學的教學包含了物理、生物、化學和地理等多個學科的知識，其本身就屬于融合的學科，也是學生學習初中學科知識的基礎。

數學學科作為理科，與科學學科有許多共同之處。數學學科相對而言比較抽象，而科學學科往往是通過嚴謹的實驗和現象得出結論，最后或許從公式和數字上得以呈現結論。將這兩個學科進行融合，創新教學模式，綜合教學內容，能夠實現教學的高效性。

二、科學教學與數學有機融合的策略

（一）問題解決導向，進行跨學科設計

問題解決導向的跨學科設計是基于學科之間相互關聯的理念，通過解決實際問題，促使學生綜合運用不同學科的知識和技能。在小學數學學習中，折線統計圖是一個涉及數據整理與搜集的重要內容，而與之相關的科學學科《垃圾的分類》則提供了一個實際問題的背景，使數學知識能夠應用于解決實際環境問題。

首先，以“我是環保小衛士”為主題，引導學生關注校園垃圾問題。通過觀察和調查，學生了解校園中不同類型垃圾的種類和數量，并了解垃圾對環境的影響。再引導學生使用分數加減法，計算校園內各類垃圾的比例。最后，將數學統計的結果與科學學科的《垃圾的分類》相結合，引導學生探討如何通過正確的垃圾分類行為解決校園垃圾問題。學生可以從環保、資源回收等角度出發，提出相關建議。

通過“問題解決導向的跨學科設計”，我們成功將小學數學學習內容與科學學科相融合，使學生在解決實際問題的過程中更好地理解和應用所學知識。通過統計和折線統計圖的繪制，學生不僅提升了數學技能，還培養了對環境問題的敏感性。這種教學設計不僅滿足了課程要求，更重要的是培養了學生的綜合素養，使其在實際生活中能夠更好地運用所學知識解決問題。

（二）聯系生活實際，進行實踐探究

實踐探究的教學活動基于學生在實際操作中更容易理解和記憶知識的認知原理。通過將數學學科與科學學科相結合，學生能夠在實踐中深入理解數學知識的應用，并從中獲取更為具體和實際的經驗。

教師可以以“健康飲食從了解食品包裝開始”為主題，引導學生關注食品包裝袋上的營養成分表。通過展示不同食品包裝上的營養成分表，激發學生對食品中各項營養成分的認識和關注。然后引導學生認識百分數的概念，并掌握百分數與分數、小數的轉化，使之能夠通過食品包裝袋上的營養成分表，學習如何用百分數表示脂肪、蛋白質、碳水化合物等各項營養成分的含量。接著，引導學生進行實踐探究，選擇不同食品，觀察其包裝袋上的營養成分表，計算各項營養成分在總量中所占的百分比。通過手動計算和討論，學生將深入理解數學中百分數的應用，并培養數據分析和計算能力。在實踐探究的基礎上，可以簡要地進行小組分享和總結，引導學生關注不同食品對身體的影響。通過分析營養成分表，強化學生對健康飲食的認識，培養他們在選擇食物時的健康意識。最后，要求學生基于所學知識，制定個人的飲食計劃，包括合理攝入各類營養成分的百分比。這一環節既鞏固了數學知識的應用，也使學生將所學知識轉化為實際生活中的行動，促進健康飲食理念的形成。

通過實踐探究的教學活動，我們成功將數學學科與科學學科融合，使學生在對實際問題的解決中深入理解百分數的應用。學生通過分析食品包裝袋上的營養成分表，既提升了對數學知識的理解，又培養了對健康飲食的認知和意識。這種教學設計不僅使學生在數學學科中得到了實際應用的體驗，也幫助他們將所學知識轉化為實際生活中的實用技能。通過實踐探究，學生在學科融合中獲得了更為全面和深刻的學習體驗，促使知識更加有機地融入實際生活中。

（三）借助科學原理，整合數字化技術

數字化技術的整合應用在教學中具有重要意義。通過引入計算機模擬、虛擬實驗等工具，可以將數學和科學的抽象概念具象化，使學生更容易理解和接受。這種整合不僅提供了更直觀的學習體驗，還能夠增強學生對數學與科學之間關系的認識。在這個理論框架下，結合五年級數學的“中國的熱極——認識負數”與小學科學的《溫度和溫度計》內容，我們可以設計一場數字化技術融合的教學活動，以促進學生對抽象概念的深刻理解。

我們以“數字化技術助力認識負數與溫度”為主題，通過簡短而引人入勝的故事或問題引發學生興趣，激發他們對數學和科學的好奇心。首先，進行“中國的熱極——認識負數”這一數學知識點的講解。通過生動的例子和教學視頻，讓學生初步了解什么是負數，以及在實際生活中負數的運用場景。然后，引入小學科學的《溫度和溫度計》內容，簡要介紹溫度的概念和溫度計的使用。通過圖文或視頻展示，激發學生對溫度變化的興趣。接著，利用計算機模擬軟件或虛擬實驗平臺，展示一個虛擬溫度實驗。通過在虛擬環境中調整溫度，讓學生觀察溫度計的變化，并引導他們思考在什么溫度降低的情況下，溫度計可能顯示負數。這種虛擬實驗能夠生動地呈現抽象的數學概念，幫助學生直觀地理解負數與溫度之間的關系。此后，讓他們在虛擬環境中進行自己的溫度實驗。學生需要根據指導問題，觀察、記錄實驗數據，并從中總結負數與溫度的關聯。通過這一系列過程，學生能夠更深入地理解負數在溫度表示中的應用。在整個實驗過程中，教師需要引導學生思考負數是如何在溫度計中體現的。通過數學運算和科學實驗的結合，學生將更全面地理解負數在實際生活中的應用，同時加深對負數概念的認知。

通過數字化技術的整合應用，本教學設計旨在提高學生對負數與溫度關系的理解。通過虛擬實驗，學生能夠在具體的情境中感受數學和科學的交匯，增強對抽象概念的直觀認識。此外，小組合作和實際操作的設計有助于培養學生的團隊協作能力和實踐動手能力。

（四）小組合作實驗，了解科學現象

小學階段的學科教育應當注重學科之間的融合，培養學生跨學科的綜合能力。在數學學科中，學生學習的不僅僅是抽象的概念和運算技能，更包括了實際應用和問題解決的能力。同時，科學教育旨在培養學生的觀察能力、實驗探究精神以及對自然現象的好奇心。將小學數學與科學進行有機融合，可以促使學生更好地理解抽象概念，培養他們的實踐能力，同時激發其對科學的興趣。在這個討論中，我們借助小學數學《有趣的溶解現象》這一內容進行論述。

首先，明確小組合作實驗的目的，即了解科學現象。在這個階段，學生將通過小組合作實驗，探究溶解現象，了解鹽和水在混合中的變化。這不僅是數學概念的應用，還涉及對物質變化的觀察和理解。接著，分組讓學生進行小組合作實驗，每組成員負責不同的任務，如測量水和鹽的體積、攪拌混合、觀察溶解過程等。通過這個實驗，學生將學到測量、計算等數學技能，并且在實踐中理解物質的溶解現象，培養實驗探究的興趣。在實驗過程中，學生需要運用數學技能，如測量、計算等完成任務。比如，他們可以使用容器的體積單位，測量水和鹽的體積，然后通過數學運算計算它們的和。這樣的設計既強調了數學技能的應用，也讓學生在實際操作中理解數學概念。在實驗完成后，鼓勵學生進行對實驗現象的觀察和總結。他們可以比較水和鹽的體積之和與鹽水的體積是否相等，進而理解鹽溶解在水中的過程。這個階段既是對實驗成果的總結，也是對科學現象的深入理解。

將小學數學和科學進行有機融合，通過小組合作實驗的方式，既培養了學生的數學技能，又激發了他們對科學的興趣。學生在實踐中不僅學到了數學知識，還培養了實驗探究的精神和觀察問題的能力。這種融合設計不僅豐富了學科教學內容，更有助于全面培養學生的綜合素養，促使其在學習中形成更為完整的認知體系。

（五）結合融合教學策略，建立綜合評價體系

綜合評價體系的建立旨在超越傳統的學科單一評價，更全面地了解學生的學科素養和跨學科整合能力。這樣的評價方式通過項目式學習、綜合考核等手段，為學生提供更豐富的學習體驗，推動其在數學和科學中的全面發展。

1.項目式學習

引入項目式學習是建立綜合評價體系的重要步驟。通過設計涵蓋數學和科學知識的項目，學生能夠在實際問題中應用所學概念，培養解決問題的能力。例如，在探討“中國的熱極——認識負數”和《溫度和溫度計》的基礎上，學生可以展開一個項目，設計一個虛擬環境中的溫度控制系統，要求考慮負數在溫度變化中的作用。這樣的項目既涉及對數學概念的理解，又要求學生在科學實踐中運用這些概念。

2.?跨學科整合考核

綜合評價要注重跨學科整合能力的培養。設計綜合考核題目，要求學生同時運用數學和科學知識解決實際問題。例如，給定一個復雜的情境，要求學生通過建模使用負數表示溫度變化，并分析這一變化對生態系統的影響。這樣的考核既能測評學生對數學和科學的理解，也能檢驗他們在跨學科整合方面的能力。

3.實踐操作與觀察評價

綜合評價體系應包含實際操作和觀察評價。通過學生在項目中的實際操作和解決問題的過程，評估其動手能力和實踐經驗。觀察評價可以從學生在虛擬實驗中的表現、小組協作中的互動等方面進行，以全面了解學生的學科素養和團隊協作能力。

4.反思與展示環節

引入反思與展示環節是建立綜合評價體系的關鍵一環。學生在完成項目后，通過書面或口頭方式對自己的學習過程、解決問題的策略進行反思。同時，通過展示項目成果，學生能夠展示他們在數學和科學領域的全面發展。這有助于培養學生對自己學科能力的認知，并進一步激發學習興趣。

綜合評價體系的建立不僅關注學生在數學和科學學科中的表現，更注重其在跨學科整合中的能力。通過項目式學習、跨學科整合考核、實踐操作與觀察評價以及反思與展示環節的有機結合，可以全面評估學生的學科素養和綜合能力。這樣的評價方式不僅能夠更好地滿足學科融合的需求，還有助于培養學生的綜合素養，推動他們數學和科學的全面發展。

三、結語

小學5～6年級數學與科學的有機融合是教育改革的重要方向。通過以上教學策略，可以更好地激發學生的學科興趣，培養其創造性思維和解決問題的能力。希望本文提出的策略能夠為小學5～6年級數學與科學的教學提供參考，促進學生全面素養的提升。

參考文獻

[1]李靜麗.芻議小學數學與小學科學的有效融合[J].學周刊，2022（36）：28-30.

[2]徐世鳳.小學數學跨學科融合的教學實踐與思考[J].教育實踐與研究（A），2022（11）：53-55.