在科學課堂挖掘數學元素應用數學計算

〔摘 要〕 當前，小學科學與數學教學跨學科的融合仍存在科學教學與數學教學相分離的情況，導致學生的綜合分析能力偏低。本文針對這一情況，深入探究了小學科學融合數學技能的跨學科教學方法，并提出了三個具體的教學策略，包括挖掘科學中教學的數學元素、在科學實驗中應用數學計算以及結合科學與數學的評價標準等，以促進小學科學與數學教學的有效融合，提升學生的綜合素養，使跨學科教學方法在促進學生全面發展中起到積極的作用。

〔關鍵詞〕 小學科學；數學技能；跨學科教學

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2025） 03 136-138

在當今的教育實踐活動中，跨學科教學已成為培養學生綜合能力和創新思維的重要途徑之一。小學科學作為培養學生科學素養的基石，與數學技能的培養緊密相連，二者的融合教學具有深遠的意義。小學科學教學不僅致力于引導學生認識自然世界的奧秘，還注重培養學生的觀察、實驗和邏輯推理能力。而數學作為一門強調邏輯性和系統性的學科，其思維方式和方法對于科學探索具有重要的支撐作用。因此，將數學技能融入小學科學教學中，不僅能夠幫助學生更深入地理解科學知識，還能提升學生的數學應用能力，促進兩門學科知識的相互滲透和整合。故本文從跨學科教學的角度出發，深入探討小學科學融合數學技能具體教學策略的必要性、可行性，通過分析二者的聯系點，為學生設計具有針對性的教學活動，為學生提供一個更加全面、多元的學習平臺，促進學生全面發展。

一、挖掘科學教學中的數學元素，運用數學知識解決科學難題

教師在進行小學科學融合數學技能的跨學科教學方法探究時，要深入挖掘科學教學內容中的數學元素，引導學生運用數學知識解決科學難題，打破學科壁壘，讓學生在解決科學問題的過程中，鍛煉數學思維和技能，實現二者之間的相互促進，培養學生的綜合素質。

第一，教師要對小學科學和小學數學的教材有全面且深入的了解，能夠準確找到二者之間的結合點，深入剖析科學教材中的內容，找出與數學知識點相契合的部分。教師還需要為學生設計跨學科的教學活動，引導學生運用數學知識解決科學問題，讓學生在實踐中體驗科學與數學的融合。例如，在教授“太陽的位置和方向”這一單元時，教師可以結合蘇教版小學數學“觀察物體”單元的內容，讓學生通過數學的觀察和測量方法來確定太陽的位置和移動。

第二，在實施跨學科教學策略時，教師可以先在科學課堂上通過提問的方式激發學生的好奇心和探究欲望。例如，教師可以向學生提出問題：“你們知道太陽每天從哪個方向升起，從哪個方向落下嗎？”鼓勵學生根據自己的生活經驗回答這個問題。接著，教師可以將問題進一步深化，引導學生將數學知識與科學探究結合起來：“你們能否用數學知識來描述太陽的位置和方向呢？”這樣就將科學問題與數學知識聯系起來了。具體來講，在教科版小學科學“太陽的位置和方向”單元教學中，教師會教授學生“太陽從東方升起，在西方落下，以及太陽位置的變化對季節的影響”等自然科學知識。與此同時，在蘇教版小學數學“觀察物體”單元教學中，教師會教學生觀察三維空間中的物體，讓學生學習如何從不同的角度觀察物體，并繪制其三視圖。

基于教學內容，教師可以為學生設計一系列跨學科教學活動，并將這兩個單元結合起來。例如，教師可以讓學生在一天的不同時間觀察太陽的位置，并用筆記或繪圖的方式記錄下來。隨后，給學生引入量角器這一工具，并教授學生如何使用它來測量太陽在天空中的角度變化。通過這樣的實踐活動，不僅能促使學生將科學知識（太陽的運動）與數學工具（量角器）結合起來，而且能鍛煉學生的觀察和記錄能力。同時，教師還可以引導學生思考季節是如何影響太陽的位置的，并鼓勵學生嘗試用數學的方式表達這一變化。例如，教師可引導學生通過繪制圖表或制作日歷來記錄每個月太陽升起和落下的時間。在“觀察物體”單元教學中，教師可引導學生利用之前在科學課上學到的關于太陽的知識，來加深其對三維空間和從不同視角觀察物體的理解。例如，教師可以引導學生從地面、樹木或建筑物的高度來“觀察”太陽，理解不同視角下物體的呈現方式。

第三，在學生完成觀察記錄后，教師可以引導學生進行數據分析，要求學生利用統計圖表來表示太陽的位置和方向的變化規律，進一步加深學生對科學現象的理解。同時，教師還可以引導學生思考如何在其他科學知識的學習過程中融入數學知識。教師可以組織學生進行交流分享，讓學生總結在跨學科學習中的收獲和體會；也可以引導學生思考科學與數學之間的聯系，以及如何利用跨學科的知識來解決實際問題，讓學生在解決科學問題的過程中，鍛煉自身的觀察、分析、推理等數學思維能力。

總之，挖掘科學中的數學元素，運用數學知識解決科學難題這一做法，是小學科學融合數學技能的有效途徑。教師通過精心為學生設計的教學活動，幫助學生建立科學與數學之間的聯系，培養學生跨學科解決問題的能力。

二、在科學實驗中應用數學計算，提升學生的實驗分析能力

為更有效地將數學技能融入小學科學教學，教師可在科學實驗中應用數學計算，通過科學實驗活動，讓學生在觀察和探究自然現象的過程中，運用數學技能進行計算和分析，從而培養學生的跨學科思維能力和實踐操作能力。因此，教師需要為學生選擇適合進行跨學科融合的科學實驗內容，確保實驗過程中涉及一定的數學計算和分析。同時，教師在為學生設計實驗環節時，需要明確數學技能的應用點，引導學生將數學知識與科學實驗相結合，通過計算和分析解決科學問題。下面，以教科版小學科學中“認識物體的形狀”與蘇教版小學數學中“長方體與正方體”的講解為例。

第一，在引導學生開始科學實驗前，教師需先為學生簡要介紹“認識物體的形狀”單元的教學內容，幫助學生回顧物體的基本形狀，如球體、圓柱體、長方體等，再逐步在科學教學環節中引入數學中關于長方體與正方體的知識點，讓學生了解長方體和正方體的基本特征以及表面積和體積的計算方法。

第二，教師需為學生設計一個關于測量和比較不同形狀物體表面積的實驗，并為學生準備一系列不同形狀和大小的物體，包括長方體、正方體、圓柱體等。然后，教師指導學生使用直尺、卷尺等工具，測量并記錄每個物體的尺寸。在引導學生進行實驗的過程中，教師可在關鍵的實驗步驟教學中，鼓勵學生運用數學知識計算實驗中所需的關鍵數據。例如，在學生觀察長方體特征時，教師要求學生測量其長、寬、高，并根據數學計算公式計算長方體的表面積；而對于正方體，教師則可要求學生測量其棱長，并運用具體的數學公式計算正方體的表面積。同時，教師可鼓勵學生將不同形狀物體的表面積進行比較，觀察不同形狀物體之間的差異和規律。

實驗結束后，教師可與學生共同進行數據分析，讓學生將自己的測量和計算結果整理成表格或圖表，和大家一起分享和交流。在此過程中，教師可引導學生通過思考不同形狀物體表面積的大小關系，分析它們與形狀、尺寸等因素之間的關聯。在討論環節，教師可以向學生提出一些問題，引導學生深入思考。例如：“為什么長方體和正方體的表面積計算公式不同？”“如何通過改變物體的形狀來減小或增大其表面積？”等等。通過引導學生思考這些問題，幫助學生理解形狀與表面積之間的內在關系，培養學生的邏輯思維能力和分析能力。

第三，教師要帶領學生進行總結，并向學生強調科學實驗中數學計算的重要性以及跨學科融合的意義。同時，教師可鼓勵學生在日常生活中運用所學的數學和科學知識，解決實際問題。例如，在購買家具時，可以運用所學的表面積計算方法，比較不同形狀家具的占地面積，選擇最適合自己的家具。

總之，在科學實驗中應用數學計算，不僅可以提升學生的實驗分析能力，還可以幫助學生建立跨學科的知識體系，提高學生綜合運用知識解決問題的能力。因此，教師在科學教學實踐中應積極探索和嘗試這種跨學科的教學方法，為學生的全面發展打下堅實的基礎。

三、結合科學與數學的評價標準，構建綜合性評價體系

在小學科學融合數學技能的跨學科教學方法探究中，教師可結合科學與數學的評價標準，通過綜合考慮學生在科學學習和數學應用兩個方面的表現，建立一個全面、客觀的評價體系，以更準確地評估學生的跨學科學習效果，并為學生的進一步發展提供針對性的指導。

第一，教師需要深入分析小學科學和小學數學的課程目標及評價標準。小學科學注重培養學生的觀察、實驗、探究能力，主要考查學生對科學現象和原理的理解與應用；而小學數學則側重培養學生的邏輯思維、計算能力，以及對數學概念的掌握與運用。因此，教師在構建跨學科評價體系時，需要將這些目標與標準融合在一起，制定出既符合科學學習特點又體現數學技能應用要求的評價標準。

第二，為了設計有效的跨學科評價任務與活動，教師需要了解學生在科學和數學領域的知識掌握程度，在此基礎上，為學生設計一些既能夠體現科學探究過程，又能夠運用數學工具的綜合性實驗項目。同時，教師在評價學生的表現時，應該采用多元化的評價方式。例如，過程性評價方式能夠幫助教師了解學生在探究過程中的態度、合作能力、問題解決策略等。教師可以觀察學生在科學實驗過程中的操作是否規范，能否積極與他人討論和交流，以及能否靈活運用所學知識來解決問題。結果性評價則側重學生最終產出的質量，如實驗報告的完整性、數據的準確性、邏輯的嚴密性等。

第三，教師在評價學生的跨學科表現時，應該注重評價的全面性和平衡性。一方面，要重視學生對知識的掌握和技能運用，另一方面，也要關注學生的思維過程和創新能力。通過綜合運用過程性評價和結果性評價，教師能夠更全面地了解學生的學習狀況，發現學生的潛能，并為他們的個性化發展提供指導。

第四，為了更好地實施跨學科評價體系，教師還需要加強與家長的溝通與協作。教師可定期向家長反饋學生的跨學科學習情況，讓家長了解學生在科學與數學兩個領域的發展情況，并引導家長在家庭教育中注重培養學生的跨學科素養。教師還需要對跨學科評價體系進行持續改進與優化，根據學生的學習情況和反饋，不斷調整評價標準、任務難度和評價方式，以確保評價體系的科學性和有效性。

總之，跨學科教學評價是一個動態的、持續的過程。教師不僅要關注學生的知識成果，更要注重學生在學習過程中的思維發展、創新能力和社會實踐能力。通過這樣的評價，教師能夠更好地指導學生，促進學生全面發展。

綜上所述，本文通過深入探究小學科學與數學融合教學的策略，強調了跨學科教學在培養學生綜合素質和創新能力中的重要性。同時，文章所提出的教學策略旨在加強數學與科學學科間的關聯，促進學生全面發展。盡管本文對小學科學與數學融合教學方法進行了初步探討，但仍需進一步研究和完善。未來的工作需更深入地分析實際教學案例，并細化教學策略的實施步驟，關注學生個體差異，為教師提供更加細致、實用的指導，促進跨學科教學的深入開展，為學生營造一個更加綜合、多元的學習環境。

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