將科學知識滲入數學教學

〔摘" "要〕" 在小學數學教學活動中，教師積極探索科學知識與數學教學深度融合，能全面引發學生對數學課程知識的思考，切實增強學生的數學素養、科學探究能力，提升學生的整體學習能力。本文從小學數學課堂教學入手，針對課堂教學中科學知識的融入路徑進行了深度探究，旨在打造特色跨學科教學指導體系，增強學生對科學知識的學習感悟，提升學生的自主學習素養。

〔關鍵詞〕" 數學教學；科學知識；跨學科教學

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）15" " 0139-03

小學數學知識與科學知識的聯系比較密切，教師積極探索二者融合指導教學，能引發學生對數學知識的深度思考，從而鍛煉學生的自主學習能力，使學生在跨學科綜合探究中對課程知識產生全新的認識。有鑒于此，教師在數學課堂上，應該重新審視數學知識與科學內容的密切關聯，并由此設計數學、科學跨學科融合教學指導體系，促進學生深度探究，從而激活學生對數學知識的理解，進一步增強學生的數學學習感悟，使學生在深度探究中提高整體學習成效。

一、科學知識與數學教學的關聯

小學數學與小學科學知識的關聯體現了學科間深層次的交叉與融合，二者在認知邏輯、思維方法及實踐應用上呈現出緊密的內在聯系。數學作為科學的語言和工具，為科學現象的量化描述與規律探索提供了基礎框架，而科學問題又為數學概念的理解與應用創設了真實情境，這種雙向互動關系構成了學生理性思維發展的關鍵支撐。從認知層面看，小學數學課程中的數量關系與空間形式是理解科學現象的本質維度，比如在數學課程教學中，教師引導學生學習長度、體積、質量等計量單位的知識，能為學生科學探究提供支持，促進學生高效化學習和思考；而數學知識體系中統計圖表的數學技能直接服務于氣溫變化、植物生長等科學現象的規律分析。在方法論層面，數學與科學兩類學科都能對學生科學思維和推理素養的培養產生積極影響。其中，科學探究中的假設驗證過程，本質上是對數學歸納與演繹思維的具體化，如探究影子長度變化時學生需運用角度測量與函數對應關系；而數學問題的解決也需要學生借鑒科學研究的觀察實驗方法，從而提升綜合學習能力。由此可以看出，在小學教育體系中，科學知識與數學教學的聯系密切，教師促進二者有機融合，能推動數學教學指導體系的革新，全面增強學生對課程知識的綜合學習成效。

二、將科學知識滲入數學教學的路徑

在數學教學改革實踐中，教師挖掘與數學相關的科學知識，并促進科學知識融入課堂教學指導，能增強學生對課程知識的學習能力，進一步鍛煉學生的綜合素質，切實提升整體學習效果。下面針對數學教學中融入科學知識的措施進行系統分析。

（一）篩選科學素材，創設與科學相關的數學教學情境

科學現象的復雜性與數學邏輯的抽象性之間存在天然的互補關系，小學數學教師在教學實踐中引入科學知識，應精心篩選科學素材，構建真實且富有探究價值的數學教學情境，利用科學知識為學生分析數學問題提供現實背景，使抽象的數學概念具象化，從而降低學生的認知負荷，增強其學習動機。數學教師在篩選科學素材的過程中，需兼顧科學內容的準確性與數學目標的適配性，確保所選素材既能反映科學規律，又能自然引出數學問題。同時，基于所篩選的教學素材，教師應聯系學生生活創設生動教學情境，從而實施情境化教學引導，促進學生深度學習數學知識，進一步增強學習素養，為學生高效化探究奠定基礎。

例如，在北師大版數學六年級下冊“比例的應用”教學中，教師可以篩選科學素材，創設教學情境，引導學生對數學與科學知識深度探究學習。在具體的情境創設教學中，教師可以先篩選學生熟悉的科學知識創設教學情境，如：“在科學實驗中，我們經常需要按比例配制溶液。比如配制消毒液時，需要將濃縮消毒液與水按1∶100的比例混合，才能安全使用；制作植物營養液時，不同成分的比例會影響植物的生長速度……這些科學現象都隱藏著數學中的‘比例’知識。今天我們就用數學的眼光探索這些科學問題。”在創設生動的教學情境后，"教師可以結合具體情境嘗試提出引導性的問題，如：“84消毒液的使用說明建議，消毒物體表面時，消毒液與水的比例是1∶100。如果配制1020毫升的消毒水，需要多少毫升的消毒液和多少毫升的水？如何用比例關系列式并求解？”“科學家發現，""某種植物的生長速度與光照和水分的比例有關，""最佳比例是3∶2。如果實驗要求每天提供的總資源（光照+水分）為150單位，如何按比例分配光照和水分？如果調整比例為2∶1，資源分配會如何變化？”在此類問題中，教師將數學與科學深度融合，基于科學知識的融入有針對性地對學生實施教學指導，能提高學生對數學知識的理解能力，切實增強學生的科學探究意識，全面提升學生對數學、科學知識的理解能力。

（二）整合科學資源，布置與科學相關的數學探究任務

對小學數學課堂教學改革而言，教師系統性地整合科學教學資源，發布綜合探究任務，能讓學生在探究數學知識的同時，也了解科學知識，從而整體提升學習成效。在具體教學實踐中，數學教師應充分利用科學教材、實驗數據、自然現象觀察記錄等資源，設計具有挑戰性和開放性的數學探究任務，逐步突破傳統數學問題的封閉性，引導學生從科學視角分析變量關系、建立數學模型，并運用數學工具進行推理驗證。同時，教師在發布任務后，也應該組織學生圍繞任務深度探究和系統交流，引發學生對數學課程知識的思考，從而拓寬學生的綜合學習視野，促進學生高效化探究學習。

例如，在北師大版數學六年級上冊“反彈高度”的教學中，教師可以整合教學資源，并基于數學與科學知識的關聯發布綜合探究任務，有效實施，鍛煉學生的科學探究思維和綜合學習能力。在資源整合維度，教師可以適當地整合與本節課相關的力學知識、試驗方法、現實運用等科學素材和資源。然后，基于科學素材和資源的支持，設計如下表所示的跨學科探究任務，讓學生能融合應用科學知識、數學知識對任務進行探究，產生對數學知識的全新理解和深刻認識，從而增強學生的整體學習效果，提升其數學核心素養。

（三）引入科學實驗，對數據進行統計分析

科學實驗是連接數學理論與現實世界的重要橋梁，教師在開展數學教學活動時，可以引入科學實驗活動，引導學生在數據收集與分析過程中掌握數學統計方法。教師在數學教學中，可以篩選學生感興趣的小學科學中的教學實驗，然后組織學生利用數學統計學知識對實驗數據進行深度探究和分析，從而深化學生對科學實驗知識的理解，進一步鍛煉學生的綜合學習素養，使學生在雙重學習中產生對數學知識的全新認識。

例如，在北師大版數學五年級下冊“折線統計圖”的教學中，教師可以引入科學實驗，引導學生應用折線統計圖統計知識針對科學實驗數據的變化進行分析，使學生能動態觀察科學探究數據，從而培養學生的科學文化素養，深化學生對數學知識的理解。在具體的教學指導環節，教師可以結合“冰的融化”科學實驗，引導學生動態分析數據變化。在開展科學實驗的過程中，教師可以將冰塊置于室溫環境中，每隔2分鐘記錄一次溫度和質量數據，持續20分鐘。在實驗前，教師需先指導學生設計表格，分兩欄記錄時間和對應數據，強調數據的準確性和連續性。然后，示范如何將表格數據轉化為折線統計圖：橫軸標注時間，縱軸標注溫度或質量，逐點連接數據形成折線。在學生完成實驗并記錄相關數據后，教師可以引導學生觀察折線趨勢，在觀察的基礎上能發現溫度數據折線呈上升趨勢，說明冰塊吸熱融化；而實驗質量折線呈階梯下降（因水滴滴落）趨勢，反映質量非連續變化。教師針對數據轉折點（如第8分鐘溫度持平），可提問“為什么此時溫度不變？”引導學生聯系科學知識（融化吸熱），理解圖表與實驗現象的關聯。在此基礎上，教師組織學生對比兩條折線，討論溫度與質量變化的關系，可以有效培養其跨學科分析能力。在此過程中，教師結合科學實驗教學實施數據分析，引導學生更直觀地理解折線統計圖在科學探究中的實用價值，從而提高學生的綜合學習效果，全面提升學生對數學知識的理解能力。

（四）設計融合性作業，培養學生科學數學雙重探究素養

在數學課堂上，教師探索科學知識在教學中的融入，不僅可以改革教學活動，還可以發布跨學科融合作業，借助作業鞏固訓練，全方位培養學生的科學素養和數學學習能力，提升學生的整體學習效果。在具體的教學實踐中，教師可設計兼顧科學探究與數學應用的綜合性作業，突破學科界限，引導學生參與深度探究學習，確保能形成良好的教學指導成效，增強學生的數學綜合學習感悟。

例如，在北師大版數學六年級上冊百分數“營養含量”的教學中，教師應基于數學與科學的融合設計作業，對學生實施雙重訓練，提升學生對課程知識的理解能力。比如，教師可以設計“健康早餐搭配分析”作業，要求學生選擇一份常見的早餐（如牛奶+面包+雞蛋），查閱或計算每種食物的營養成分表，分析蛋白質、碳水化合物、脂肪的百分比含量數據，并用百分數表示各營養素占每日推薦攝入量的比例。在此基礎上，教師可以組織學生繪制扇形統計圖或表格，對比不同早餐組合的營養均衡性，并撰寫簡短報告，分析哪種搭配更符合健康標準。教師設計和應用此類作業，能幫助學生鞏固百分數的計算與應用能力，還能基于滲透營養科學知識，引導學生關注合理膳食，鍛煉學生的綜合素質，提升整體學習效果。

三、結語

綜上所述，教師在小學數學教學活動中建構完善的科學教學體系，能提高學生對數學課程知識的學習效果，使學生在科學的輔助下加深對課程知識的理解，進而鍛煉學生對數學知識的學習理解素養。在全面改革數學課堂教學活動的過程中，教師應該重新思考科學知識的融合滲透，不斷優化數學教學指導體系，引導學生對課程知識高效化探究學習，進一步提高學生對數學知識的理解素養，保障學生對數學知識、科學內容進行深度探究。

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