目標的融合 內容的融合 方法的融合

〔摘 要〕 數學是一門基礎學科，為學習其他學科創造了重要的條件。隨著跨學科理念的推進，數學和科學之間的緊密聯系得到一定程度的挖掘，這對于提高學生的綜合素質意義重大。本文基于跨學科融合視角，從教學目標、教學內容、教學方法等方面，對小學數學教學與科學的融合進行探究，同時對跨學科融合做了概念分析，對融合過程中需要注意的問題展開簡要的闡述。

〔關鍵詞〕 跨學科融合；數學；科學

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 19 133-135

很多數學知識在科學教育中具有廣泛的運用。教師要強化自身的跨學科學習思維，善于把數學知識遷移到科學教學中，提高學生的探究興趣和學習能力。科學包括的內容很多，比如物理、化學、生物學等，教師要圍繞具體的科目內容設計數學教育方案，在提升學生數學素養的同時，也能幫助學生更好地認識和理解自然與社會。

一、跨學科融合及其意義

跨學科融合是把分屬于不同領域的知識和技能統一起來，目的是促進學生的知識整合，強化學生的聯系思維，提升學生的探究能力，培育學生的創新精神。基于跨學科融合視角，各個學科不再是孤立的領域，而是相互聯系、彼此影響的。跨學科融合視角強調知識的應用性和實踐性，意在幫助學生更好地分析和解決現實生活中的復雜問題，使學生在今后的學習和未來發展中成為多方面的應用型人才。

二、小學數學教學與科學融合的注意事項

數學和科學的融合，需要在幾個方面引起重視。首先，數學和科學畢竟分屬于不同的領域，因此在教學目標、內容、方法等方面存在一些差異。這就需要教師在融合過程中必須充分考慮兩個學科的特點和要求，不能顧此失彼。其次，由于小學生的數學基礎有限，理解能力也不足，因此教師在實踐過程中需要尊重學生的現實情況，基于學生的接受能力和興趣愛好進行融合，避免加重學生的學習負擔，增加學生的逆反心理。此外，一些教師的知識儲備不足，在融合過程中不能充分發揮數學知識在科學教育中的引領作用，因此也需教師從自身出發，提高跨學科素養。

三、跨學科融合視角下小學數學教學與科學的融合

（一）教學目標的融合

1.培養觀察能力

跨學科融合視角下，培養學生的觀察力是重要目標和任務。觀察力在數學和科學的學習中，扮演著不可或缺的角色，既有助于幫助學生發現數學規律，也有助于幫助學生發現科學現象。比如在學習幾何圖形時，學生需要觀察各種圖形的形狀、大小等特征，才能在此基礎上掌握圖形性質和規律。而在探索光學、電學、聲學等自然現象時，則需要學生具備較強的好奇心和觀察力，才能獲得啟迪，進而找到自然現象的科學規律。為了培養學生的觀察力，教師既可以在數學知識中尋找培養學生觀察力的教學內容，也可以在科學知識中尋找。比如在教學植物學時，教師可以引導學生觀察和記錄植物每天的長勢情況，用數學方法分析植物一周之內的生長情況，做出統計圖和數學模型。作為教師，在培養學生觀察力的過程中，要為學生提供豐富的觀察材料和借助圖片、視頻等，融入更多的觀察信息，并鼓勵學生多提問，多思考。至于觀察方法和技巧，教師也需通過案例教學促進學生掌握比較、分類、歸納等方法，提高觀察的準確性和效率。

2.培養實驗能力

科學是建立在實驗基礎之上的。在數學課堂上，教師可以引入科學實驗，促進學生對數學知識的理解，培養學生的實驗素養。比如在教授“圓”的課程時，教師可以為學生設計一個測量圓的周長和直徑的科學實驗，學生需要運用圓板、繩子和直尺等工具開展實驗，先用繩子圍繞圓板一圈，然后用直尺測量繩子的長度，就能粗略算出圓形的周長以及直徑等參數。這樣一個簡單的實驗，既促進了學生對圓形知識的直觀認識和體驗，也鍛煉了學生的動手能力、合作能力，提高了學生解決實際問題的能力。實驗活動可以讓學生自主開展，學生以小組為單位，自主尋找實驗材料、自主設計實驗步驟、自主評價實驗效果，從而促進學生的自主發展。比如在復習小數知識時，教師可以把一份實驗作業布置給學生，學生在課下可以設計一個測量液體容量的實驗。學生用茶杯做量筒，用直尺測量水在量筒中的高度，然后通過求解茶杯的底面積粗略算出水的體積。在這個實驗中，學生會遇到很多的小數，比如水的高度是12.5厘米，底面積通常也不會是一個整數，學生需要在不影響實驗準確率的基礎上對獲得的小數進行分析，通過四舍五入等方法提升實驗效率。

3.培養合作能力

跨學科融合對學生的綜合知識體系要求較高。但是小學生尚處于學習各種知識的基礎階段，僅僅依靠個人的知識儲備，很多時候無法順利完成跨學科學習任務。因此，教師有必要開展小組合作學習活動，激發學生的合作興趣，促進學生的合作精神。比如在組織課外科學活動時，學生可以做好分工，有的給植物澆水、有的給植物除草、有的記錄植物的生長情況、有的負責向教師匯報合作學習的成果等，通過這樣的集體協作，促進學生合作素質的提高。小學生大多以自我為中心，缺乏合作意識，這既影響到他們的數學學習，也不利于他們的科學探索，需要教師引起重視，通過引導，提高學生的合作素養。

（二）教學內容的融合

1.整合教學內容

把數學知識和科學知識整合起來，是推進跨學科教學的重要途徑。比如在講解幾何圖形知識時，教師可以引入光的反射原理，學生運用激光筆探究角在幾何圖形中的變化，促進對角的認識。再比如在教學圓形知識時，可以融入細胞的結構和功能等科學知識，使學生對“細胞膜為什么是圓形的”這一問題進行追問和思考。教師需提前對所教授的數學內容進行研究和分析，在備課階段就要把科學知識融會貫通，才能在課堂上得心應手。同時，要結合學生的科學基礎進行融合，避免把學生陌生的以及過難的科學知識呈現給學生。比如一些教師在講授多邊形知識時，引入的是化學中的苯環結構（正六邊形），這種高中階段才會學到的知識超出小學生的理解范圍，不適合在小學數學課堂上展示。

2.拓寬教學內容

數學和科學的融合，既要圍繞學生的數學知識和科學知識進行，也要善于拓展新知識，引導學生在對新知識的探索中獲得更好的綜合素養。比如函數概念是初中階段才能接觸到的數學知識，教師可以通過組織科學活動，促進學生對函數概念的初步理解。又比如在植物生長實驗中，教師可以通過改變光照強度、改變空氣中氧氣和二氧化碳的密度、改變土壤中的養分，讓學生逐一觀察植物的生長，幫助學生直觀理解函數的概念（描述兩個數量之間的關系）。

（三）教學方法的融合

1.創設生活情境

無論是數學還是科學，都和生活的關系密切相關。因此通過創設生活情境，可以更好地促進數學和科學的整合。比如教學時分秒知識后，教師就可以在課堂上向學生展示一個石英鐘，讓學生認識時針、分針和秒針，借助表盤研究它們的轉化關系。之后教師把電池拆下來，把一塊電能即將耗盡的電池裝上去，學生會看到時針和分針都停止了，只有秒針在“9”的位置上嘀嗒嘀嗒地來回運動。教師提出問題讓學生思考：為什么秒針會在“9”的位置上來回滴答，而不是在“3”或“6”的位置上呢？這個問題非常有趣，學生可以展開討論，并在教師的引領下認識石英鐘的內部結構和重力對時間的影響。生活中遍布有趣的科學現象，教師要引導學生在學習數學知識的過程中，多一些慧眼發現，多一些好奇和思考，才能更加全面和深刻地認識生活。

2.利用信息技術

信息技術是科學發展的產物。運用信息技術促進數學教育，可以在化抽象為形象的同時，促進學生對信息技術的研究興趣，激發學生運用信息技術進行自主學習的積極性和自信心，從而實現數學和科學的結合。比如在教授幾何圖形時，教師可以引入畫圖軟件或者幾何畫筆，讓學生操作電子筆繪制幾何圖案。學生運用工具欄中的形狀、顏色等功能，可以輕輕松松地畫出各種各樣的三角形、正方形、圓形，還可以畫出房子、小橋等，通過親身創作，獲得巨大的喜悅感和成就感，實現寓教于樂的目的。信息技術作為一門科學技術，在當前有著十分廣泛的運用，比如用互聯網查閱學習資料，運用QQ等建立互動關系，利用短視頻等拓寬數學視野和科學視野等，都需要教師在數學教育中提升信息技術操作技能，增強課堂氛圍，促進教學效率。以互動關系的建立為例，學生可以通過互聯網和交流小組，圍繞數學問題和科學問題，在線上進行集體討論和交流，發散各自的思維，促進學生深入探索，同時通過分享和激勵，形成互幫互助意識。

3.推進實踐活動

培養學生的社會意識，激發學生的使命感和責任感，是新時期教育的重要方向。隨著“雙減”政策的推進、立德樹人理念的實施，教師需要全面認識數學教育的綜合價值，改變以分數和成績論英雄的思維定式，通過推進社會實踐活動，促進數學和科學的融合。比如教師可以在假期帶領學生走進科學技術館，觀看講解員現場演示科學現象或展示科學材料，并且通過親身參與一個個有趣的科學發現活動，提高學生的科學素養。數學教師全程參與學生的科學探索過程，給學生講解蘊含的數學知識，同時通過和學生互動交流，激發學生對科學技術的熱愛，引導學生從小樹立遠大志向，將來為國家的科技發展和民族復興作出貢獻。今天的小學生從小被溺愛和呵護，大多缺乏對社會的認識。對此，教師要肩負起自身的責任，積極推進社會實踐活動的開展，使學生勇敢地走進社區和社會，感受時代脈搏，體驗時代氣象，成為有理想、有志氣、愛黨愛國的好學生。

（四）提高綜合素養

跨學科融合視角下，教師的綜合素養亟待提升。數學教師不應滿足于只在數學領域深耕，還要強化學習意識，拓寬學科視野，以開放包容的心態看待數學和科學的關系，才能更好地促進學生的綜合發展。為了提高教師的綜合素養，一方面，學校要加強對教師跨學科思維的培訓，鼓勵教師自主探究多學科融合的方法和路徑，課題組圍繞暴露出來的問題一起研究，尋找對策。另一方面，教師要養成良好的備課習慣，結合數學教育目標和任務引入科學知識和內容，使二者相得益彰、互相促進，形成完整統一的知識體系，促進學生的綜合發展。比如在三角形的穩定性的教學中，教師就可以自然而然地引導學生認識生活中的三角形，包括建筑設計中的三角形（簡支梁、斜拉索等），并把學生分組，讓學生在課堂上運用積木和各種拼接材料現場制作橋梁，看看誰做的橋梁最穩固。只有這樣設計教學思路和步驟，才能保障教學效率，促進數學教育和科學教育的良好銜接。此外，數學教師要和科學教師經常互動交流，圍繞教學內容和教學方法展開切磋和探索，基于跨學科思維，擬定教育方案，評價各自的教學成果，實現互相促進、取長補短的目的，提升各自的綜合學科駕馭能力。

綜上所述，數學和科學的關系，還有待相關教師在今后的實踐中不斷挖掘，以激發學生的自主探究興趣和能力，使他們從小就能具備綜合思維，在未來的數學學習中獲得更多的養分和素質。

參考文獻

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