让数学与科学课程变得亲切而有价值

胡文利

科学是堆砖头，数学家将之变成华厦。只有数学与科学的完美结合，才能为科学打下基础。在新的时代，所有科学将以数学为中心。在小学学习阶段，注重培养学生的数学和科学素养至关重要，它将为学生未来发展提供不竭的动力。

如何让日复一日的教学更具创意？如何让课程更有价值？中关村第一小学开发了旨在提升学生数学与科学素养、培养学生实践创新能力的可选择性课程。本课程以探究性学习为载体，整合学科教师、教育专家、科学家等资源，以学校、实验室、社会为学堂，着力引导学生用科学严谨的态度经历解决现实问题的全过程。把培养学生质疑与思辨、合作与创新、思维与实践等能力作为核心目标，在学习中以情促知，以知怡情，从而激发学生对生活、自然和社会的探索热情。

一、以学生的经验为核心整合内容

数学与科学选修课教材采用主题式的单元设计，注重为学生提供课本之外的学习资源，增加其学习探究、体验、合作的机会。与此同时，课程研发的挑战也提升了教师的课程研究能力。

结合数学教材中的“综合实践”“数学好玩”“数学游戏”以及科学学科中的自然科学内容，教师以主题活动的形式重新设计了“身边的数学”领域，沿着“走进社会”“认识熟悉的校园”“认识自己”的思路展开教学。为了让学生更有兴趣，素材的选择成为教师研究的核心。因此，可选择课程内容的编排在为教师们提供创造性自由空间的同时，也提出了更大的挑战。教师不仅是这一课程的实施者，更是课程的缔造者。在编写和实施的过程中，教师对这一领域的认识也在不断提高。

数学与科学可选择课程鼓励学生对自我、社会和自然的内在联系进行全面的认识和感悟，为学生开辟了一条与现实世界互通的桥梁。它淡化学科界限，以学生的体验、社会的需要和问题为中心，为学生综合应用各学科知识提供了新的路径，更有效地培养和拓展了学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力。

二、科学探究让数据更富生命力

DI原意是“目的地想象”，旨在培养人的三个至关重要的生活技能：创意、团队合作和问题解决。在“DI创意秀”的课堂里，孩子们自愿组合成5～7人的团队，教师为学生创设虚拟的场景，引导他们进行有目的的想象，运用学到的数学知识、科学知识以及自身具备的艺术素养创意性地解决问题。

为了攻克“小车定位”的难题，团队里的每个孩子都要经历头脑风暴、资料查询、方案确定的过程。在一次次失败经验的积累中奠定成功的基础。最终，他们想到利用重力、发条、气体推动、磁力作为动力能源，运用磁带的绕圈数控制、线的长短、轴中螺母的圈数、行走时间来准确泊位，甚至还想到了在起始区绘制每辆小车投放的具体位置，精确到毫米……可见，只要教师勇于为学生创设思考的空间，学生就会呈现意想不到的精彩。

数学教师与科学教师互相学习赋予了课程更多的魅力。数学的缜密思维、精确数据让科学探究更严谨，真实可信。而数学教师也可以在真实的情境中得到更鲜活的数据，增强数学学习的趣味性。课程的开发与实施使每一位教师充满兴奋与激情，使每一个学生满怀憧憬与幸福。

三、课程实施使学生更具学习主动权

1.从小掌握科学研究的方法

教师最有意义的工作是引导学生掌握知识探究的方法。可选择课程中的研究方式使学生能够完整地经历研究的过程，参与到明确研究主题—讨论研究方案—小组分工—实验操作—撰写研究报告的全过程。

在执教“节约水资源”时，教师组织学生利用纸杯进行滴水实验，引导学生运用所学数学知识计算日常用水量和水资源的浪费情况，小组分工收集资料。

为了得到更多的实证，学生走出教室，进行更广泛的社会调查，通过访谈、网络查询对比，了解缺水的现状。在学生意识到保护水资源紧迫性的基础上，教师倡导学生积极行动起来，保护水资源。通过征集生活中的节水方法，利用宣传画、讲故事、播放纪录片的形式在学校及家庭进行节水宣传。引导学生关心身边的环境，渗透公民意识，培养学生的社会责任感。

从研究报告中可以看到，从选题、设计、分工、实施、分析到结论，学生经历了综合实践活动的全过程，他们的创造力、沟通能力、表达能力等综合能力得到发展。节约用水并不是新鲜话题，活动的重要性在于学生在体验中，初步学会了科学探究的方法，这种奇特的体验会让他们记忆终生。

2.在合作与分享中成长

可选择课程的内容非常贴近生活中的现实问题，需要学生结合实际解决问题。而在问题解决中资料收集、信息筛选、实验计划设计与实施等过程都只有通过小组合作才能完成。

在执教“小球能滚多远” 时，教师引导学生进行实验设计，利用学过的数学常识，自己选择实验工具，控制实验进程，记录实验困难。学生经过小组商议，制作出各种各样的跑道。为了控制角度，他们有的选用宽一些的板材，有的利用乐高玩具中的材料，有的设计固定高度的橡皮……通过分工合作，借助各种工具成功完成了测量。

课上学生自豪地说：“我是实验策划者！操作台是我和张骁设计的，这样才能更好地控制角度。”邻组的学生说：“我们测量距离时利用了地砖边长进行计算，考虑了误差干扰。”通过小组合作，学生们感受不同的设计，分享实验的快乐，体验到相互支持的重要性。

3. 课题研究挑战思维

科学展览项目是数学与科学可选择课程中最受欢迎的内容之一，它由中国科学院专家执教，借鉴美国青少年科学研究的模式，重点培养学生科学研究思维并由科学院科学家带领开展小课题研究活动。

学生们喜欢进行科学研究，但是把自己的研究过程写出来却很困难。究其原因：一是孩子们的已有探究经验大都是片断式的，科学课堂上的研究也大多以体验探究为主;二是孩子们没有感兴趣的内容，找不到值得研究的问题;三是缺少进行研究的一些基本技能。因此，如何做计划，如何选择适宜的研究方法，如何分析处理数据，如何用规范的行文将自己的成果表述出来皆成为活动的重点攻关项目。

在开展科学研究活动中，导师帮助他们进一步了解和学习科学研究的有效方法，同时提高学生信息收集整理能力、动手能力、创新能力、表达能力以及社会交往能力。活动中教师帮助孩子们主动参与、亲身体验，在参与中深刻体验成功与挫折、合作与分歧、怀疑与批判。也许他们的成果还很稚嫩，也许他们的研究还不够严谨，但是对数学与科学精神的执着追求不断激励着每一个学生的成长，学生的最终表现让所有人为之喝彩。

富有创造力的人，无不有着丰富的生命体验，而无限创意正是来自于生活的点滴汇聚成的灵感蓄水池。我们把蓄水池建立在教室、足球场、阅览室、阳光大厅、社区、大自然中，把生活中的新鲜事物融入学习的目标中，引导学生从身边开始，观察伙伴、葵园、气候、昆虫、植物……我们把书本上的数学与科学知识融入真实生活中，在综合所学知识解决问题中感受数学的灵动，在探究活动中培养学生的科学精神以及数学思维。数学与科学可选择课程以五彩缤纷的世界为最好的教材，引导着师生在创造中实现最有价值的“葵园梦”。

（作者单位：北京市海淀区中关村第一小学）

（责任编辑：任媛媛）