數學與科學跨學科交融教學

〔摘" "要〕" 在小學數學教學中，基于新課標的指導積極推進跨學科融合教學活動的設計和實施，促進數學與科學教學深度融合，能提高數學教學質量，也能在數學教學中培養學生的科學素養，促進學生多元化學習和全面發展。本文從小學數學教學與科學教學跨學科融合教學入手，在解析融合教學價值的基礎上，從不同視角針對數學與科學跨學科融合實踐教學措施進行了深度探究，提出了教學改革建議，旨在發揮數學與科學跨學科融合優勢，全面提高學生數學核心素養，使學生綜合學習能力得到進一步提升。

〔關鍵詞〕" 小學數學；小學科學；跨學科教學

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）" 10" " 136-138

《義務教育數學課程標準（2022年版）》明確提出在數學階段的教學實踐中，教師應該注重多學科融合教學，構建數學跨學科教學指導體系，引發學生對數學知識的思考，對數學與科學知識同步探索，確保學生綜合學習能力進一步提升。鑒于此，在全面推進數學課堂教學改革的過程中，教師應該準確定位跨學科融合教學的要求，按照新課標中關于跨學科教學的現實需要，從不同角度針對融合教學措施進行深度分析，確保能打造全新數學教學指導體系，引發學生深度學習和全面思考。

一、數學與科學跨學科交融的價值

小學數學與小學科學的跨學科融合具有重要的教育價值，在深化融合教育中，教師能打破學科壁壘，讓學生在學習數學的同時，接觸到豐富的科學知識，從而拓寬視野，增強綜合素養。具體分析，數學為科學提供了精確的計算工具和邏輯思維方式，而科學則為數學提供了實際應用的場景和生動的實例。教師從數學與科學跨學科融合的角度開展教學活動，能使學生更加深刻地理解數學概念的實質，也能培養科學探究精神和實踐能力。同時，教師在組織學生解決數學問題時引入科學現象，可以讓學生直觀地感受到數學與現實的緊密聯系，而在引導學生參與科學探究中運用數學知識解決問題，也可以提升學生的數據分析能力和邏輯推理能力，促進學生全面發展、培養學生創新思維。

二、數學與科學跨學科交融的教學措施

在積極推進小學數學和科學融合教學活動的過程中，教師應系統分析數學學科與科學學科的跨學科融合教學重點，積極探索教學改革的措施，促進學生對數學知識深度學習，提高數學教學指導效果，使學生數學素質得到相應的培養。下面就針對數學與科學跨學科融合教學實踐措施進行細化分析。

（一）設定融合性教學目標

小學數學教師在促進數學與科學教學活動融合發展的過程中，應設定融合性教學目標，引導學生對課程知識進行深度探究學習。具體而言，教師應根據課程標準，結合數學與科學的知識點，設定出既體現數學邏輯思維訓練，又包含科學探究能力培養的目標。在設定教學目標的過程中，教師需充分考慮學生的認知水平和興趣點，確保目標既具有挑戰性，又不至于讓學生感到過于困難而失去學習興趣。同時，教師還應關注目標的可操作性，以便在教學過程中及時調整教學策略，確保目標的實現。

例如，在小學數學“分數的意義”教學中，數學教師可以將數學課堂與科學中的比例、濃度等概念相結合，讓學生在理解分數意義的同時，也掌握科學中相關的比例計算方法。在確定跨學科融合教學指導方向后，從數學與科學融合教學的角度，數學教師就可以對核心素養目標進行細化，即“融合科學中的比例、濃度等概念，加深學生對分數意義的理解，使學生能夠準確掌握分數的基本性質，理解分數的等價性、分數的大小比較以及分數的運算規則；培養學生的邏輯推理能力，使學生能運用分數的性質解決實際問題，特別是那些涉及比例關系和濃度計算的科學問題；深化跨學科融合教學，激發學生對科學探究的興趣，培養學生的科學素養，讓學生在理解分數性質的過程中，自然而然地掌握科學中比例、濃度的計算方法，形成數學與科學相互滲透、相互促進的學習模式”。在有效設定數學與科學跨學科融合教學目標后，教師就可以基于數學核心素養的培養，改革數學教學模式，促使學生深度學習數學課程知識，保障學生對數學知識形成全新的認識。

（二）篩選融合性教學內容

教師在推進數學與科學跨學科融合教學的過程中，應篩選融合性教學內容，逐步提高教學指導效果，使學生綜合素質得到不斷優化。在具體教學活動中，教師應根據教學目標，精心挑選那些既能體現數學思想，又能與科學知識相關聯的教學內容。在選擇內容時，教師可以關注數學與科學之間的內在聯系，從不同視角對教學內容進行整合，重新構建教學內容體系，引發學生對科學知識的思考和探索，使學生對數學知識的理解和認識更加深刻，切實提升科學探究教學指導成效。

例如，在小學數學“生活中的負數（溫度）”的教學中，教師就可以重點針對數學與科學跨學科融合教學活動的實施，對融合性教學內容進行篩選，強調數學課程知識的科學性和探索性，引發學生對數學課程知識的思考。教師在跨學科融合視角開展數學教學活動的過程中，從數學課程角度，應篩選與負數概念、溫度計讀數、溫度單位換算等相關的素材，比如可以引入數學課本中的負數概念，利用溫度計的實際讀數讓學生直觀理解負數的實際意義，加深學生對數學運算的理解。從小學科學課程角度，可以融合與溫度相關的科學知識，對教材中關于熱脹冷縮現象、水的三態變化與溫度的關系等方面的內容進行提煉和應用，幫助學生從科學角度理解溫度的概念，引導他們探究溫度對物質狀態的影響，從而培養學生的科學探究能力。如此，教師從跨學科融合的角度開展教學指導活動，可以促進學生對數學知識、科學內容深度探究學習，全面增強學生的數學學習體驗。

（三）依托教材滲透科學知識

教材是小學數學教學的重要載體，也是實現數學與科學跨學科融合的有效手段和主要方法。教師在推進數學課堂教學改革的過程中，應重點分析數學教材中的科學內容，引導學生參與科學探究思考，培養學生數學綜合學習素養。教師在教學過程中，應充分挖掘教材中的科學元素，依托教材內容滲透科學知識。同時教師應該按照學生對課程知識的理解程度，引導學生對數學課程知識進行全面思考，從多維度認識和理解數學知識、科學內容。

例如，在小學數學“乘法”課程“衛星運行時間”的教學活動中，可以對教材中的內容進行解析，滲透科學知識，引發學生對數學與科學課程知識的思考和探索。在實際推進小學數學與小學科學跨學科融合的過程中，教師可以將數學教學作為核心，篩選小學科學教材中的內容豐富跨學科融合教學。比如可以選取科學課程中關于人造衛星和地球運動的知識，介紹人造衛星繞地球轉動的原理、周期以及速度等，增加學生對衛星運行時間的背景了解，激發他們學習數學的興趣。同時，教師也可以引入科學教材中的時間單位換算內容，在“衛星運行時間”的計算中，引導學生準確理解時間單位（如分、時、天等）之間的關系，并進行換算。此外，教師還可以對科學教材中關于宇宙探索、空間科學等方面的內容開展教學，設計一些拓展性的學習活動。比如讓學生通過計算衛星運行時間，進一步了解宇宙探索的意義和挑戰，培養他們的科學探索精神和創新意識。以此為基礎，教師從跨學科融合教學的角度，還可以適當地向小學生展示衛星運行時間與軌道高度、速度等科學因素的關系，讓科學在他們的心中埋下種子，培養他們的邏輯思維和探究能力。如此，教師促進數學與科學教學深度融合，就能讓學生在數學學習計算中掌握基本的計算技能，逐步拓寬視野，促進學生數學綜合學習能力進一步提升。

（四）借助任務探究培養科學精神

在小學數學課程體系中，任務探究教學活動的設計和應用，能引發學生對數學知識、科學元素的思考，提高學生綜合學習成效。在實際開展任務探究教學的過程中，教師可以關聯科學知識設計綜合性探究學習任務，引導學生對數學任務內容進行處理，使學生能對數學與科學的關聯產生全新的理解，產生對數學知識、科學探索的欲望，保障學生在深度學習中實現全面發展。

例如，在小學數學“百分數（營養含量）”的教學活動中，教師就可以基于數學與科學知識的深度融合，設計多元化探究學習任務，促進學生數學學習能力和科學精神的有效培養。一方面，教師可以設計“食品營養標簽的秘密”探究任務，讓學生收集家中或超市中各種食品的營養標簽，重點關注其中的營養成分百分含量，引導他們計算并比較不同食品中蛋白質、脂肪、碳水化合物等營養成分的百分含量，探究哪些食品更適合健康成長，并嘗試用數學知識解釋原因。另一方面，教師也可以設計“定制健康餐盤”探究任務，讓學生根據科學營養搭配原則，計算每種食物在餐盤中的占比，確保蛋白質、脂肪、碳水化合物等營養成分的攝入比例合理，然后設計健康餐盤，并用百分數表示出來。此類任務的設計和應用，能從數學與科學深度融合指導角度培養學生數學知識應用能力，進而健康飲食，促進學生全面發展。

（五）融入實驗強化科學探索體驗

在數學與科學跨學科融合教學中，教師可以根據數學與科學深度融合的需要，嘗試設計實驗教學活動，以數學實驗教學滲透科學知識，讓學生在實驗探索中理解數學知識的實踐應用，對科學內容產生全新理解，確保學生綜合素質不斷優化。同時，教師在開展數學與科學學科聯合實驗教學活動中，應提前準備好實驗材料，確保實驗的安全性和可操作性，還應關注學生的實驗過程，引導學生觀察實驗現象，記錄實驗數據，分析實驗結果，培養學生的實驗技能和科學探究能力。

例如，在“圓錐的體積”的教學活動中，教師就可以對數學與科學知識的融合實驗進行探究，以實驗教學引發學生思考，深化學生對課程知識的理解和認識。在開展數學與科學實驗融合的教學活動的過程中，教師可以先準備不同尺寸的圓錐形容器、量筒、水等實驗材料，組織學生思考圓錐體積方面的驗證實驗，讓學生直觀感受圓錐體的實際形態。在此基礎上，教師可以引導學生回顧圓柱體體積的計算公式，并設問：圓錐體體積與圓柱體有何關聯？如何通過實驗探究其體積公式？在實驗環節，教師鼓勵學生將圓錐形容器裝滿水，然后倒入量筒中測量水的體積，記錄數據。在多次實驗教學中，教師組織學生觀察并討論圓錐體積與底面半徑、高的關系，引導學生發現圓錐體積是等底等高圓柱體積的1/3，提高學生對數學知識的理解能力。

三、結語

綜上所述，在小學數學課堂教學實踐中，教師準確定位數學教學活動的要求，按照新課標的指引設計各項教學活動，能促進學生對數學與科學跨學科知識深度探究學習，使學生在學習過程中實現全面發展。因此在數學課堂教學實踐中，教師應該重點思考跨學科教學活動的設計和規劃，促進教學指導活動全面創新，有效引導學生對數學課程知識深度學習，保障學生數學核心素養、數學探究能力得到進一步優化，切實增強學生數學知識的綜合理解和應用能力。

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