〔摘" "要〕" 在小學(xué)跨學(xué)科教學(xué)中,教師探索數(shù)學(xué)與科學(xué)的整合,能發(fā)揮跨學(xué)科教學(xué)的作用,引發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識、科學(xué)內(nèi)容的深度探究,從而拓寬學(xué)生眼界,引發(fā)學(xué)生從科學(xué)與數(shù)學(xué)融合的視角,思考科學(xué)知識的實(shí)踐應(yīng)用,逐步增強(qiáng)綜合學(xué)習(xí)能力。本文從跨學(xué)科融合視角入手,對小學(xué)數(shù)學(xué)與小學(xué)科學(xué)教學(xué)整合的策略進(jìn)行深度探究,提出了構(gòu)建跨學(xué)科整合教學(xué)的建議,旨在彰顯融合教學(xué)的指導(dǎo)效果,促使學(xué)生全面成長。
〔關(guān)鍵詞〕" 跨學(xué)科交融;學(xué)生全面成長;教學(xué)策略
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)24" " 0136-03
新課程標(biāo)準(zhǔn)要求在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂上關(guān)注多學(xué)科知識的融合,構(gòu)建跨學(xué)科教學(xué)體系,從多學(xué)科融合指導(dǎo)的維度,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)科學(xué)知識,探究數(shù)學(xué)課程內(nèi)容,感受數(shù)學(xué)知識的多元化應(yīng)用,從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合探究學(xué)習(xí)能力。鑒于此,教師在小學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)中,應(yīng)將數(shù)學(xué)與科學(xué)融合探究作為重點(diǎn),不斷引導(dǎo)學(xué)生探究數(shù)學(xué)知識,鼓勵(lì)學(xué)生思考解決問題的方法,從而讓學(xué)生在多學(xué)科融合探究學(xué)習(xí)中提高整體學(xué)習(xí)質(zhì)量。
一、跨學(xué)科交融視角下數(shù)學(xué)與科學(xué)教學(xué)整合的價(jià)值
在數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐中,促進(jìn)數(shù)學(xué)與科學(xué)指導(dǎo)深度融合,能進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生對數(shù)學(xué)課程知識的整體學(xué)習(xí)素養(yǎng)。
其一,有助于培養(yǎng)綜合思維能力。在數(shù)學(xué)課堂上,教師推進(jìn)數(shù)學(xué)與科學(xué)融合教學(xué),能打破學(xué)科界限,幫助學(xué)生提高綜合思維能力,從而引發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的深刻思考。小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)強(qiáng)調(diào)邏輯推理與精確計(jì)算,科學(xué)學(xué)科教學(xué)則注重觀察、實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)象解釋。教師基于兩者結(jié)合對學(xué)生實(shí)施教學(xué)指導(dǎo),能為學(xué)生提供多維度思考問題的方式,還能促使學(xué)生在解決問題時(shí)有效運(yùn)用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行量化分析,借助科學(xué)方法深度探究現(xiàn)象本質(zhì)。
其二,有助于增強(qiáng)問題解決能力。數(shù)學(xué)與科學(xué)融合教學(xué)可以為學(xué)生提供真實(shí)且復(fù)雜的問題情境,使學(xué)生結(jié)合自身所學(xué)數(shù)學(xué)和科學(xué)知識探究問題的處理方法,不斷提升解決問題能力。在教學(xué)中,教師可以將數(shù)學(xué)教學(xué)作為核心,然后導(dǎo)入豐富的科學(xué)知識和素材,比如讓學(xué)生計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)速度,或者引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合科學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察物體運(yùn)動(dòng)軌跡,分析摩擦力、重力等因素對運(yùn)動(dòng)的影響等。以此豐富學(xué)生的知識視野,從而確保學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以從單一學(xué)科的知識局限中跳脫出來,找到更加靈活、創(chuàng)新的問題解決策略,培養(yǎng)學(xué)生解決問題的綜合能力。
二、跨學(xué)科交融視角下數(shù)學(xué)與科學(xué)教學(xué)整合的措施
(一)實(shí)施教材解析
在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師應(yīng)從跨學(xué)科融合視角,探索數(shù)學(xué)課堂與科學(xué)教學(xué)的深度融合,激發(fā)學(xué)生對多學(xué)科知識的探究學(xué)習(xí)興趣,拓寬學(xué)生視野,有效促進(jìn)學(xué)生探究課程知識。在具體實(shí)施中,教師應(yīng)先對小學(xué)教材中涉及的科學(xué)元素和科學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析,然后關(guān)聯(lián)小學(xué)科學(xué)課程中的知識點(diǎn),重構(gòu)課程內(nèi)容,從而形成跨學(xué)科融合教學(xué)內(nèi)容體系,激發(fā)學(xué)生興趣,引發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)與科學(xué)知識同步探究。
例如,在北師大版數(shù)學(xué)二年級下冊“加與減”課程中“小蝌蚪的成長”教學(xué)環(huán)節(jié),教師可以按照跨學(xué)科融合教學(xué)指導(dǎo)的需求,先解析教材內(nèi)容,挖掘教材中與科學(xué)學(xué)科的關(guān)聯(lián)點(diǎn),從教材解析角度為整合教學(xué)活動(dòng)的開展奠定基礎(chǔ)。在對教材內(nèi)容進(jìn)行解析后,能看出數(shù)學(xué)教材中“小蝌蚪的成長”模塊為學(xué)生提供了一個(gè)生動(dòng)的學(xué)習(xí)場景。教材中提到“在100只蝌蚪中,一般只有20只左右會(huì)變成青蛙”,這不僅是一個(gè)數(shù)學(xué)減法的應(yīng)用場景,也隱含了生物生存率的概念,可幫助學(xué)生理解自然界中生物生長的不確定性和競爭性。教師在跨學(xué)科教學(xué)中,可以將數(shù)學(xué)教材的解析作為核心,然后融合科學(xué)領(lǐng)域蝌蚪的生命周期、生長過程中的數(shù)量變化以及自然選擇等相關(guān)知識,促進(jìn)學(xué)生對課程知識進(jìn)行學(xué)習(xí),讓學(xué)生在探究數(shù)學(xué)課程知識的基礎(chǔ)上,拓寬科學(xué)視野。此外,教師還可以設(shè)計(jì)小組討論或?qū)嶒?yàn)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生思考模擬蝌蚪生長的環(huán)境變化,讓學(xué)生對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析,進(jìn)一步理解數(shù)學(xué)與科學(xué)的關(guān)聯(lián)性,在提升學(xué)生數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)能力的同時(shí),有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
(二)開展特色情境教學(xué)
在小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐中,教師應(yīng)該從數(shù)學(xué)與科學(xué)整合的角度,創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,在情境教學(xué)中引發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識、科學(xué)內(nèi)容的思考,從而在輕松自由的情境中提高學(xué)生對數(shù)學(xué)課程知識的理解和應(yīng)用能力。在創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的過程中,教師應(yīng)注重信息技術(shù)的應(yīng)用,盡量使用多媒體手段、視頻化內(nèi)容構(gòu)建跨學(xué)科教學(xué)情境,在創(chuàng)設(shè)特色情境的基礎(chǔ)上,嘗試提出引導(dǎo)性的問題,激發(fā)學(xué)生興趣,促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識、科學(xué)內(nèi)容的自主學(xué)習(xí),從而鍛煉學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和批判性思維,為學(xué)生未來的全面發(fā)展做出積極引領(lǐng)。
例如,在北師大版數(shù)學(xué)六年級上冊“百分?jǐn)?shù) 營養(yǎng)含量”的教學(xué)中,教師可以從數(shù)學(xué)與科學(xué)融合的視角創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的教學(xué)情境,促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)和理解課程內(nèi)容。比如,教師可以關(guān)聯(lián)科學(xué)知識創(chuàng)設(shè)一個(gè)關(guān)于“健康飲食”的跨學(xué)科情境,即在視頻上為學(xué)生展示一份常見食物的營養(yǎng)成分表(如牛奶、雞蛋或蘋果),其中包含蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等營養(yǎng)成分的百分比含量,引導(dǎo)學(xué)生觀察分析,并根據(jù)視頻資料了解食物營養(yǎng)的科學(xué)知識,認(rèn)識到合理膳食對健康的重要性。在創(chuàng)設(shè)生動(dòng)教學(xué)情境并激發(fā)學(xué)生興趣后,教師可以圍繞跨學(xué)科情境內(nèi)容,從組織學(xué)生同步探究數(shù)學(xué)與科學(xué)知識的角度,提出引導(dǎo)性的問題,如:“如果一份食物中蛋白質(zhì)含量為15%,脂肪含量為10%,碳水化合物含量為60%,那么剩余的成分占多少百分比?這些成分可能是什么?”“根據(jù)營養(yǎng)成分表,計(jì)算每天攝入某種食物能否滿足人體對某種營養(yǎng)素的需求(如蛋白質(zhì)),并提出合理的飲食建議。”“你能設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)并測量不同食物中水分含量的百分比嗎?請結(jié)合你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)分析水分含量對食物營養(yǎng)價(jià)值和保存時(shí)間的影響。”教師在提出跨學(xué)科關(guān)聯(lián)問題后,就可以引導(dǎo)學(xué)生同步探究數(shù)學(xué)、科學(xué)知識,使學(xué)生能對科學(xué)知識產(chǎn)生全新理解,進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合學(xué)習(xí)能力,全面培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
(三)設(shè)計(jì)融合探究任務(wù)
在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師基于核心素養(yǎng)的引領(lǐng),設(shè)計(jì)跨學(xué)科融合教學(xué)任務(wù)體系,能促進(jìn)學(xué)生對任務(wù)內(nèi)容進(jìn)行深度探究,從而增強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)課程知識的理解能力。教師可以挖掘數(shù)學(xué)與科學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在關(guān)聯(lián),然后從生活化教學(xué)視角,圍繞數(shù)學(xué)與科學(xué)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),設(shè)計(jì)多元化、切實(shí)可行的實(shí)踐探究任務(wù),組織學(xué)生對課程進(jìn)行多維度思考、多層次探索,從而鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、綜合競爭能力,確保學(xué)生在深度探究學(xué)習(xí)中獲得良好發(fā)展。
例如,在北師大版數(shù)學(xué)六年級上冊“乘法 衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)間”的教學(xué)中,教師就可以關(guān)聯(lián)科學(xué)知識,設(shè)計(jì)多元化的探究任務(wù),鼓勵(lì)學(xué)生深度學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課程知識,使學(xué)生能在融合探究中實(shí)現(xiàn)對數(shù)學(xué)知識的深層次理解。教師可以設(shè)計(jì)跨學(xué)科任務(wù)探究體系,然后組織學(xué)生同步應(yīng)用數(shù)學(xué)課程知識、科學(xué)領(lǐng)域知識內(nèi)容,對任務(wù)進(jìn)行探究學(xué)習(xí),從而引發(fā)學(xué)生對課程知識的思考,進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解和應(yīng)用能力。此外,教師在發(fā)布跨學(xué)科探究學(xué)習(xí)任務(wù)后,可以鼓勵(lì)學(xué)生在小組中參與任務(wù)探究,有序完成一個(gè)個(gè)任務(wù),掌握數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)方法,在任務(wù)探究中提高科學(xué)素養(yǎng),為學(xué)生在學(xué)習(xí)中實(shí)現(xiàn)多元化發(fā)展奠定基礎(chǔ)(如下表)。
跨學(xué)科任務(wù)探究體系
[任務(wù)名稱""""" 任務(wù)描述"""""" 任務(wù)目標(biāo)"""""" 衛(wèi)星繞地球一周的時(shí)間計(jì)算"""""" 為學(xué)生提供衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的平均速度(如每秒7.8千米)和地球赤道周長(約40075千米),讓學(xué)生計(jì)算衛(wèi)星繞地球一周需要的時(shí)間(時(shí)間=距離÷速度)。""" 掌握乘法和除法的實(shí)際應(yīng)用;理解速度、距離和時(shí)間的關(guān)系;初步了解衛(wèi)星運(yùn)行的基本科學(xué)知識。"""""" 不同軌道衛(wèi)星的運(yùn)行時(shí)間比較"""""" 為學(xué)生提供低軌道衛(wèi)星和高軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度及軌道周長數(shù)據(jù),讓學(xué)生分別計(jì)算它們的運(yùn)行時(shí)間并比較結(jié)果,分析軌道高度對運(yùn)行時(shí)間的影響。""" 鞏固乘法計(jì)算能力;理解軌道高度與運(yùn)行時(shí)間的關(guān)系;培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析和比較能力。"""""" 衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)間與地球自轉(zhuǎn)的關(guān)系""" 讓學(xué)生計(jì)算一顆同步衛(wèi)星(運(yùn)行周期為24小時(shí))每天繞地球運(yùn)行的圈數(shù),并分析其與地球自轉(zhuǎn)的關(guān)系,思考為什么同步衛(wèi)星可以固定在地球某一位置的上空。"""""" 強(qiáng)化乘法與除法的綜合運(yùn)用;理解地球自轉(zhuǎn)與衛(wèi)星運(yùn)行的關(guān)系;培養(yǎng)科學(xué)探究與邏輯思維能力。""" ]
(四)推進(jìn)智能助手輔助教學(xué)
在人工智能時(shí)代背景下,教師開展跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng),應(yīng)適當(dāng)?shù)乩脭?shù)學(xué)與科學(xué)智能助手輔助教學(xué),促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)課程知識,全面提高其整體學(xué)習(xí)成效。在跨學(xué)科融合指導(dǎo)環(huán)節(jié),教師應(yīng)該基于數(shù)學(xué)與科學(xué)的關(guān)聯(lián),組織學(xué)生應(yīng)用人工智能助手輔助自己自主探究課程知識,鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)知識應(yīng)用能力,從而促使學(xué)生對課程知識形成比較深刻的認(rèn)識。
例如,在北師大版數(shù)學(xué)五年級下冊“扇形統(tǒng)計(jì)圖”的教學(xué)中,教師可以基于數(shù)學(xué)與科學(xué)學(xué)科的融合開展智能化輔助教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生感悟,讓學(xué)生對數(shù)學(xué)知識深度探究。一方面,教師可以應(yīng)用DeepSeek的計(jì)算推理功能,為學(xué)生提供扇形統(tǒng)計(jì)圖的繪制方法和數(shù)據(jù)分析思路,幫助學(xué)生理解圓心角與數(shù)據(jù)比例的關(guān)系,并使用動(dòng)態(tài)演示直觀展示扇形統(tǒng)計(jì)圖的繪制過程。比如在數(shù)學(xué)課堂上,教師可以導(dǎo)入科學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù),然后組織學(xué)生利用DeepSeek生成扇形統(tǒng)計(jì)圖,直觀展示數(shù)據(jù)分布,并對其進(jìn)行深度分析,對扇形統(tǒng)計(jì)圖的應(yīng)用產(chǎn)生全新理解。另一方面,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生利用DeepSeek上傳班級學(xué)生的興趣調(diào)查數(shù)據(jù),自動(dòng)生成扇形統(tǒng)計(jì)圖,并引導(dǎo)學(xué)生分析圖中信息,引發(fā)學(xué)生思考。在此基礎(chǔ)上,從促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的角度,教師還可以引導(dǎo)學(xué)生自主應(yīng)用DeepSeek上提供的相關(guān)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù),參與數(shù)學(xué)解題訓(xùn)練,從而使學(xué)生在數(shù)學(xué)探究學(xué)習(xí)中,對課程知識產(chǎn)生深入理解,進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)體驗(yàn),使學(xué)生對扇形統(tǒng)計(jì)圖知識產(chǎn)生全新的理解和認(rèn)識。
三、結(jié)語
綜上所述,在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂上,教師從數(shù)學(xué)學(xué)科與科學(xué)教學(xué)融合的角度設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)課程知識,不僅能使學(xué)生對數(shù)學(xué)課程知識的學(xué)習(xí)產(chǎn)生全新理解,還能進(jìn)一步提升學(xué)生的科學(xué)探究意識和探究能力,使學(xué)生同步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課程知識和科學(xué)領(lǐng)域的內(nèi)容,拓寬視野。基于此,在未來改革小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動(dòng)的過程中,教師應(yīng)推進(jìn)數(shù)學(xué)與科學(xué)教學(xué)的深度融合,不斷優(yōu)化教學(xué)指導(dǎo)模式,促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識開展深層次探究學(xué)習(xí)。
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