踐行跨學(xué)科理念整合科學(xué)與數(shù)學(xué)教學(xué)

〔摘 要〕 在小學(xué)教學(xué)中，科學(xué)學(xué)科和數(shù)學(xué)學(xué)科在知識(shí)體系的設(shè)計(jì)上具有層次性，從而要求教學(xué)方式具有多樣性，跨學(xué)科融合教學(xué)因此相應(yīng)而生。跨學(xué)科理念對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)課程和科學(xué)課程的教學(xué)改革提出了新要求，基于科學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的實(shí)踐性和探索性實(shí)施融合教學(xué)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)和綜合學(xué)習(xí)能力顯得非常有必要。基于此，本文分析踐行跨學(xué)科理念整合科學(xué)與數(shù)學(xué)教學(xué)的意義，并提出具體的實(shí)踐策略。

〔關(guān)鍵詞〕 跨學(xué)科；小學(xué)科學(xué)；數(shù)學(xué)；教學(xué)整合

〔中圖分類號(hào)〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A 〔文章編號(hào)〕 1674-6317 （2025） 02 136-138

隨著現(xiàn)代教育理念的不斷發(fā)展，跨學(xué)科融合教學(xué)逐漸成為教育領(lǐng)域的重要趨勢(shì)。在小學(xué)階段，對(duì)科學(xué)和數(shù)學(xué)這兩門培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和實(shí)踐能力的基礎(chǔ)學(xué)科實(shí)施融合教學(xué)，更是具有深遠(yuǎn)的意義。有效地實(shí)施科學(xué)與數(shù)學(xué)課程融合教學(xué)，不僅可以增強(qiáng)學(xué)科間的聯(lián)系，更為重要的是可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通，使其更好地理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和綜合學(xué)習(xí)能力。

一、踐行跨學(xué)科理念整合科學(xué)與數(shù)學(xué)教學(xué)的意義

（一）增強(qiáng)學(xué)科間的聯(lián)系，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的整體把握能力

數(shù)學(xué)和科學(xué)作為兩門基礎(chǔ)學(xué)科，各自擁有獨(dú)特的學(xué)科體系和知識(shí)體系。數(shù)學(xué)提供了解析世界的工具，而科學(xué)則是應(yīng)用此類工具理解和解釋自然現(xiàn)象的學(xué)科。融合教學(xué)可將這兩個(gè)學(xué)科的知識(shí)、技能和方法有機(jī)結(jié)合起來，形成連貫的教學(xué)內(nèi)容。例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)中的測(cè)量時(shí)，可使用數(shù)學(xué)中的單位換算和比例知識(shí)；在學(xué)習(xí)科學(xué)中的統(tǒng)計(jì)和概率時(shí)，又可應(yīng)用數(shù)學(xué)中的圖表和數(shù)據(jù)分析方法，促使學(xué)生更好地理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)其對(duì)學(xué)科間聯(lián)系的認(rèn)知，提高其整體把握能力。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力

跨學(xué)科融合教學(xué)可極大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)，將數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化為科學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)觀察或?qū)⒖茖W(xué)現(xiàn)象用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行解釋，學(xué)生可發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力。例如，在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中的幾何圖形時(shí)，可設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)M圖形的形成過程；在學(xué)習(xí)科學(xué)中的物理現(xiàn)象時(shí)，可利用數(shù)學(xué)模型解釋現(xiàn)象背后的原理。此類教學(xué)方式能使學(xué)生感受到知識(shí)的實(shí)用性和趣味性，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新思維。與此同時(shí)，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)等融合教學(xué)方式，也能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力，激發(fā)其創(chuàng)造力和想象力。

（三）提高學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)

跨學(xué)科融合教學(xué)可提高學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)，整合教學(xué)內(nèi)容方法能增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力、問題解決能力等，學(xué)生在完成跨學(xué)科任務(wù)的過程中，需要運(yùn)用多個(gè)學(xué)科的知識(shí)技能進(jìn)行跨學(xué)科的思考合作。例如，在設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生需要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)計(jì)算實(shí)驗(yàn)所需的數(shù)據(jù)，同時(shí)也需要運(yùn)用科學(xué)知識(shí)理解和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。此類教學(xué)方式能使學(xué)生更全面地理解問題，提高其綜合能力和素質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生在完成任務(wù)的過程中，還需與同伴共同合作、互相學(xué)習(xí)和交流，這也能提高其合作能力和溝通能力。

（四）適應(yīng)教育改革和時(shí)代發(fā)展的需要

隨著教育改革的不斷深入，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)已成為教育的重要目標(biāo)。跨學(xué)科融合教學(xué)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效途徑之一。將不同學(xué)科的知識(shí)和方法融合在一起，可以有效拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，培養(yǎng)學(xué)生良好的創(chuàng)新思維和解決問題能力。此類教學(xué)方式符合當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才的需求，可培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的未來人才，而且，跨學(xué)科融合教學(xué)也能促使學(xué)生更好地適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，為其未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、踐行跨學(xué)科理念整合科學(xué)與數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐

（一）制訂綜合性教學(xué)目標(biāo)

在跨學(xué)科融合教學(xué)實(shí)踐中，制訂綜合性教學(xué)目標(biāo)是確保教學(xué)有效性和學(xué)生全面發(fā)展的關(guān)鍵，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)單一學(xué)科知識(shí)的掌握，引導(dǎo)其明確如何將此類知識(shí)跨學(xué)科地應(yīng)用理解。在小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)的融合教學(xué)中，教師應(yīng)深入研究和理解兩門學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性和互動(dòng)性，進(jìn)而將這兩個(gè)學(xué)科的知識(shí)、技能和方法巧妙地融合在一起，形成連貫而富有啟發(fā)性的教學(xué)內(nèi)容。以“面積與體積”這一教學(xué)主題為例，首先，教師需清晰地認(rèn)識(shí)到，面積和體積是數(shù)學(xué)中兩個(gè)重要的概念，但在現(xiàn)實(shí)生活中，它們與科學(xué)密切相關(guān)。因此，在教授這兩個(gè)概念時(shí)，不應(yīng)僅停留在數(shù)學(xué)公式的記憶和應(yīng)用方面，而應(yīng)將其與科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，使學(xué)生在實(shí)踐中感受和理解。其次，為了使學(xué)生更好地理解和應(yīng)用面積與體積的概念，教師可設(shè)計(jì)測(cè)量不同形狀和大小的容器等一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)，并讓學(xué)生計(jì)算其底面積和體積，加深對(duì)這兩個(gè)概念的理解。同時(shí)，此類實(shí)驗(yàn)也可促使學(xué)生認(rèn)識(shí)到面積和體積在日常生活和科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。再次，學(xué)生在融合教學(xué)中，需掌握學(xué)科知識(shí)，形成跨學(xué)科思考和解決問題的能力。在此過程中，教師可設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的問題或項(xiàng)目，使學(xué)生在解決問題的過程中，運(yùn)用數(shù)學(xué)和科學(xué)的知識(shí)和技能，提高其綜合素質(zhì)。最后，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，教師可嘗試采用不同的教學(xué)方法和手段，利用信息技術(shù)手段展示面積與體積的動(dòng)畫模擬或三維模型，使學(xué)生更直觀地理解這兩個(gè)概念，也可鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和自主學(xué)習(xí)能力。除此之外，綜合性教學(xué)目標(biāo)的制訂還需考慮評(píng)估和反饋的環(huán)節(jié)，教師可根據(jù)課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、項(xiàng)目作品等方面，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)估，快速給予學(xué)生反饋和建議，促使其發(fā)現(xiàn)問題并改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。

（二）整合融合性教學(xué)內(nèi)容

在推動(dòng)科學(xué)與數(shù)學(xué)融合教學(xué)的過程中，教師需對(duì)兩個(gè)學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入整合，以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的交叉滲透和相互補(bǔ)充，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)兩個(gè)學(xué)科知識(shí)的理解，提高其實(shí)際應(yīng)用能力，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。教師可嘗試將數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化為科學(xué)實(shí)驗(yàn)或觀察過程。例如在教授“比例”這一數(shù)學(xué)概念時(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生觀察植物的生長(zhǎng)過程，使學(xué)生理解比例在自然界中的應(yīng)用，并帶領(lǐng)學(xué)生種植幾株不同的植物，然后定期了解其高度或葉片數(shù)量情況，記錄下此類數(shù)據(jù)。接著，教師可引導(dǎo)學(xué)生分析此類數(shù)據(jù)，觀察它們之間的比例關(guān)系，并討論此類比例關(guān)系如何影響植物的生長(zhǎng)。這樣的教學(xué)方式，可使學(xué)生更加直觀地理解比例的概念，并學(xué)會(huì)在實(shí)際生活中加以應(yīng)用。另一方面，教師也可將科學(xué)現(xiàn)象用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行解釋，例如在教授“力的概念”時(shí)，教師可向?qū)W生介紹力的基本概念和性質(zhì)，然后引導(dǎo)其思考力在實(shí)際生活中的應(yīng)用。之后，教師可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或情境，使學(xué)生親身體驗(yàn)力的作用，并記錄下相關(guān)數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，教師可引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)此類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，得出物體受到的不同力的大小和方向。這樣的教學(xué)方式可使學(xué)生更加深入地理解力的概念，并學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)模型分析和解釋實(shí)際生活中的現(xiàn)象。除此之外，教師還可結(jié)合具體的案例和項(xiàng)目整合科學(xué)與數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容。例如在教授“能源與環(huán)保”這一主題時(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生思考如何運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法解決能源利用和環(huán)境保護(hù)的問題，讓學(xué)生調(diào)查研究分析不同能源的來源、消耗和污染情況，并運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析和比較不同能源的效率和可持續(xù)性。以此為基礎(chǔ)，學(xué)生還可運(yùn)用科學(xué)方法設(shè)計(jì)制作太陽(yáng)能熱水器、設(shè)計(jì)節(jié)能燈具等環(huán)保項(xiàng)目或方案。這樣的教學(xué)方式可使學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)和應(yīng)用科學(xué)與數(shù)學(xué)知識(shí)，提高其綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

（三）探究融合式教學(xué)方法

開展跨學(xué)科融合教學(xué)需要采用多元化的教學(xué)方法，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)是其中兩種常用的方法。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，學(xué)生圍繞跨學(xué)科的主題進(jìn)行深入研究和探索，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問題能力；在合作學(xué)習(xí)中，學(xué)生可與同伴共同完成任務(wù)，互相學(xué)習(xí)和交流，提高合作能力和溝通能力。同時(shí)，需按照跨學(xué)科教學(xué)的要求完善優(yōu)化相關(guān)的育人模式，提升跨學(xué)科教學(xué)的有效性。應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生深入掌握相關(guān)的學(xué)習(xí)方式，增強(qiáng)合作能力、實(shí)踐探究能力，提升育人質(zhì)量，改善學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，優(yōu)化教學(xué)工作體系，進(jìn)一步提高教育的整體有效性。

例如在“小小城市規(guī)劃師”項(xiàng)目中，教師可讓學(xué)生規(guī)劃小型城市的道路網(wǎng)絡(luò)和公共設(shè)施布局，培養(yǎng)其空間思維、邏輯思維和問題解決能力，提升學(xué)生的跨學(xué)科整合能力和創(chuàng)新思維。在引入階段，教師可介紹城市規(guī)劃的概念，展示城市地圖和規(guī)劃圖，激發(fā)學(xué)生興趣。學(xué)生分組研究不同城市的道路網(wǎng)絡(luò)和公共設(shè)施布局，了解其功能性和美觀性，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)（如比例尺、面積計(jì)算等）繪制自己的城市規(guī)劃圖，并考慮道路寬度、交通流量、綠化面積等因素。同時(shí)，學(xué)生使用材料制作自己的城市規(guī)劃模型，并在小組內(nèi)展示和討論，教師和其他學(xué)生對(duì)各小組的規(guī)劃進(jìn)行評(píng)價(jià)，提出改進(jìn)意見。又如在“超市購(gòu)物中的數(shù)學(xué)奧秘”任務(wù)中引入科學(xué)知識(shí)，可使學(xué)生理解購(gòu)物中的價(jià)格、折扣和總價(jià)計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力、溝通能力和計(jì)算能力。教師將學(xué)生分成小組，并為每個(gè)小組分配購(gòu)物清單和一定數(shù)量的模擬貨幣。學(xué)生討論購(gòu)物策略，例如如何對(duì)比食品的營(yíng)養(yǎng)含量、如何選擇性價(jià)比高的商品、如何利用折扣等，按照購(gòu)物清單在模擬超市中購(gòu)物，并計(jì)算總價(jià)。每個(gè)小組展示自己的購(gòu)物清單和總價(jià)計(jì)算過程，并解釋購(gòu)物策略。由教師和其他學(xué)生對(duì)各個(gè)小組的購(gòu)物策略和計(jì)算能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，并給出改進(jìn)建議。

（四）開展融合式教學(xué)評(píng)估

為了全面評(píng)估學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)效果，需要建立綜合性評(píng)估體系，除了傳統(tǒng)的筆試成績(jī)外，還應(yīng)關(guān)注學(xué)生在跨學(xué)科任務(wù)中的表現(xiàn)及其在問題解決過程中的創(chuàng)新思維。教師可通過觀察、記錄、評(píng)價(jià)等收集學(xué)生的表現(xiàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)此類數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋指導(dǎo)，讓學(xué)生深刻意識(shí)到自身學(xué)習(xí)的問題，科學(xué)合理地進(jìn)行學(xué)習(xí)方式的優(yōu)化改進(jìn)，提高跨學(xué)科的學(xué)習(xí)能力。

例如，為了全面評(píng)估學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)效果，教師可采用以下綜合性評(píng)估方式：對(duì)學(xué)生的“小小城市規(guī)劃師”項(xiàng)目規(guī)劃圖的創(chuàng)新性、功能性、美觀性以及學(xué)生的參與度和合作精神進(jìn)行評(píng)價(jià)；對(duì)學(xué)生的“超市購(gòu)物中的數(shù)學(xué)奧秘”合作任務(wù)購(gòu)物策略的合理性、計(jì)算過程的準(zhǔn)確性和合作能力進(jìn)行評(píng)價(jià)；對(duì)學(xué)生在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)中展現(xiàn)的新穎想法、獨(dú)特解決方案等創(chuàng)新思維進(jìn)行評(píng)估；采用傳統(tǒng)的筆試方式檢查學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握情況；鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和同伴評(píng)價(jià)，促使其反思自己的學(xué)習(xí)過程并提升自我認(rèn)知。這樣的教學(xué)評(píng)估體系，能夠全面、客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，為教師提供有針對(duì)性的反饋和指導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著教育改革的不斷深入，跨學(xué)科融合教學(xué)將成為未來教育的重要趨勢(shì)。跨學(xué)科融合理念下的小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)的融合教學(xué)實(shí)踐可培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維。在未來的教學(xué)實(shí)踐中，教師需制訂綜合性教學(xué)目標(biāo)，整合教學(xué)內(nèi)容，采用多元教學(xué)方法，探索和創(chuàng)新跨學(xué)科融合的教學(xué)方式，建立綜合性評(píng)估體系，加強(qiáng)家校合作，全面實(shí)現(xiàn)相關(guān)的跨學(xué)科教學(xué)目標(biāo)。

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