小学数学与科学课程整合教学的实践途径研究

陈丁丁

【摘要】为了让小学生更好地获取数学知识、学习技能、实践经验，教师应拓展数学教学的发展空间，让学生能够从新的角度理解数学知识的实用价值，增强学生努力学好数学的自信心.目前，小学数学教师将跨学科教育理念融入课堂教学中，切实让学生了解了数学与其他学科之间的有机联系，有利于学生形成更科学的学习思维，在数学学习中树立起正确的学习态度，养成更好的数学学习习惯，不断提高自身的数学学习能力.本文将以小学数学与科学课程的融合教学为例，提出一些有效的教学途径，促进数学教学与科学教学的健康发展.

【关键词】小学数学;科学课程;跨学科教育;教学途径

一、引言

“学科整合”是新时期教育领域的一个重要教学方向，符合跨学科教育理念提出的教学要求.小学数学教师将科学课程的教育资源整合到数学教学中，已经成为当前数学教学研究工作的主要课题.教师应将科学知识渗透到数学教学中，让科技教育与数学教学相融合，确保学生能够从科学的角度对数学知识进行有效的掌握，同时让学生在学习数学知识的过程中领略到科学课程的知识魅力，让学生获得多方面的健康发展.

二、课程整合的概念内涵

“课程整合”实际上就是将两门或两门以上的学科整合到一起，展开系统教学的教学理念.在课程整合教学中，教学内容、教学结构、教学方法等方面都会发生明显的变化，它是针对传统教学以来各学科分裂、各学科联系不够紧密的发展现状而提出来的科学教学对策，符合新课改的教育目标.课程整合对于教师与学生而言，都是一次全新的教学体验、学习体验，也是一种全新的挑战.

目前，小学数学教师已经将“课程整合”数学理念融入自身的教学中，只是这一教学理念的渗透力度不足，相应的教学模式也不够完善，影响了不同学科知识之间的有机渗透.因此，为了改进这一教学现况，小学数学教师需要根据自身对课程整合教学的准确解读，通过有效的教学途径，不断地加强数学课程与其他课程之间的有机整合，从而让数学课程在独立又融合的教学模式下获得更好的教学成效.

三、小学数学与科学课程整合的意义

（一）有效培养学生的探究能力

由于数学课程与科学课程都具有极强的探究性，学生在有深度的探究学习中不仅能依托于科学知识对数学现象进行准确的解释，而且能通过科学探究的学习能力对数学知识进行准确的概括与理解.对于数学学习能力和探究学习意识薄弱的学生，教师更需要实现数学与科学两大学科之间的有机整合，并开展有效的探究学习活动，让学生形成良好的探究学习思维，学会挖掘深层的、本质的知识点，从而提高学生的学习效果.

（二）培养学生应有的科学素养

在跨学科教育理念下，教师不仅要专注于培养本学科的高素质人才，还要让学生接受其他学科的知识教育与素质教育.小学数学教师将数学学科与科学学科相整合，能让学生通过数学学习获得一些自然科学方面的知识内容，使他们体会到学习科学知识的乐趣，并树立起科学的自然观.从素质教育的角度来看，小学数学教师在课堂教学中融入科学课程的内容，能有针对性地培养学生的科学素养.

（三）让学生树立严谨的学习态度

数学知识具有一定的严谨性与准确性，科学知识也具有这样的特点.小学数学教师将这两个学科的知识点整合起来能让学生对知识内容的严谨性产生深刻的印象.许多学生在数学学习中常犯一些错误，归根到底是他们的学习态度不够严谨、端正，对学习内容的科学性、学习方法的合理性、学习效果的准确性缺乏正确的认知.对于这种情况，教师应推进数学课程与科学课程有机结合的教学活动.

四、小学数学与科学课程整合的有效教学途径

（一）根据数学疑问，引入科学知识

小学生在学习数学知识时，难免会产生一些疑问.这些疑问实际上是学生展开数学探究学习的一个关键点，教师不仅要鼓励学生自主发现数学问题，还要让学生学会对数学问题进行自主解决.如今，新课改开始倡导教师注重适当地开展问题探究教学，让学生学会根据各种学习上的疑问展开更加深入的探究学习.在数学课程与科学课程有机融合的教学背景下，教师可以根据学生在课堂中产生的数学疑问，抓住时机引入相适应的科学知识，实现数学课程与科学课程的无缝连接.

以“克和千克的认识”一课为例，学生需要理解重量计量单位的意义，并在实际问题的应用中掌握计量方法，学会估算物体的重量.“克”与“千克”也是科学课程的讨论范围，因此，数学教师可以通过提问的方式引入科学知识，让学生理解这一组重量单位在数学与科学课程中的用法有共通之处.有的学生在学习“克”“千克”相关的数学知识时产生了这样的疑问：“在称量物体的重量时，只能称出肉眼可见的物体的重量吗？”在这种情况下，教师可以反向设问：“你们认为空气是否有重量？”这一问题属于科学领域的知识问题，它将数学知识与科学知识有机地结合起来，不仅有效丰富了此时数学课堂中的教学内容，还能让学生在带着一定的好奇心探究这一科学问题时对数学知识及相关科学知识有更深刻的理解.为了解决提出的问题，数学教师可以为学生播放科学实验中测量空气质量的视频，让学生观看微课中的解释，从而使学生在较短时间内对科学知识有所了解.通过这种方式，数学教师先利用問题激发学生的探究兴趣，再使用微课进行具体的讲解，在不占用过多数学课堂时间的基础上将科学知识解释明白，实现了高效的课程整合的目标.

（二）依托科学知识，设计数学问题

教师既可以在数学教学活动中引入与科学课程相关的知识，又可以从科学学科的角度合理地设计一些数学问题，让学生能够根据自己对科学知识的认知，对数学问题进行有效的探究.在当下的数学教学中，以科学知识为载体的数学问题并不少见，它们充分地体现了教师的跨学科教育理念.这意味着基于科学知识进行数学问题的设计已经具有一定的可行性.

以“比例”一课为例，本课教学内容对于学生来说比较新颖，加上学生在生活中很少注意到“比例”的应用，这时，数学教师可以结合科学课程的教学内容，以科学实验的方式引入“比例”的概念，鼓励学生通过动手操作调制特定比例的液体.在讲解的过程中，数学教师可以将事先准备好的彩色液体、烧杯与量筒等实验素材分发给学生，让学生按照给定的比例完成液体的配制操作.在这一过程中，学生通过量取不同体积的液体，将更好地理解比例的实际含义.除了让学生通过动手操作感悟学科知识外，数学教师还可以通过提问的方式让学生运用抽象思维想象物体体积的变化过程，了解“比例”在科学课程中的另一种应用方式.同时，数学教师可以提出这样的数学问题：“已知具有相同质量的水与冰之间的体积比例是9∶10，若这里有一块冰，它的体积是50 dm3，请问它融化成水之后的具体体积是多少立方分米？”这一数学问题凸显了数学课程与科学课程之间的密切联系，学生既能了解到与冰和水之间的转化相关的科学知识，又能掌握与“比例”相关的数学知识.教师可以在“问题解决”的教学环节引入更多与科学课程相关的数学习题，让学生在密集性的数学习题训练中学会利用数学知识与科学知识拓宽解题思路，从而提高学生的数学问题分析与解决能力.A1C756C9-AEC1-4AD8-8972-AF78B1058A9A

（三）设计科学游戏，开展数学教学

游戏是小学生喜闻乐见的活动形式，教师可以选择以游戏为载体，将数学知识与科学知识相结合并融入游戏中，让学生在玩游戏的过程中同时掌握这两大学科的知识点.教师在设计游戏时应遵循以下两点：一是要凸显游戏的教育价值，不能单纯地凸显游戏给学生带来的愉快体验;二是要让学生从愉快的体验中形成积极的情感态度，主动对课堂上的数学知识与科学知识进行学习.这无疑符合小学生现下的学习特点，而且有利于推进数学课程与科学课程之间的有机融合.

以“找规律”一课为例，教师可以根據“找规律重复排列”这方面的科学知识设计游戏.在游戏开始之前，教师可以先根据一定的规律，让学生拿着相应颜色的气球排成一列.在游戏正式开始后，一名学生需要站在一边观察气球的排列规律，在2～3秒内说出队伍最后可以排列什么颜色的气球.若说错了，则接受小惩罚;若说对了，则向小伙伴们解释自己的判断理由（即说出其中蕴含的规律）.同时，教师可以让学生参与到手工制作类的游戏活动中来，即让学生自主制作学习工具，根据一定的规律排列一个图案，然后比一比谁排列的图案能够坚持到最后，成为最后一个被找出数学规律的图案.这样就能激活学生的思维活力，使他们主动地理解其中的数学规律和科学知识，学会将这些知识融入自己的设计与制作过程中，有利于提高他们的整体学习效果.

（四）通过情境创设，加强整合教学

情境创设法是教师基于教学内容，创设生动场景，让学生在身临其境的前提下对知识进行有效理解与掌握的新型教学方法.以往学生在课堂上的活跃度并不高，对数学知识的感知也不够深刻，长时间下来容易遗忘知识.为了提高学生的数学学习质量，在科学课程与数学课程相融合的教学模式下，教师可以将情境创设法引进来，让学生在情境式的学习体验下对数学知识与科学知识进行整体性的高效学习.

以“负数”一课为例，对于小学生来说，本节课呈现的“负数”概念理解起来较为困难，“负数”不同于“自然数”，在生活领域中的应用并不起眼，因此，数学教师可以通过创设与“负数”相关的情境向学生介绍“负数”的生活化应用，从而激励学生在科学探究中理解数学知识.结合生活中的常见情境，教师可以在PPT上为学生放映医护人员正在给发烧的病人测量体温的视频，也可以播放天气预报的广播音频.在学生观看视频和聆听音频的过程中，他们会对生活中的负数有一定的了解，从而成功地进入具有生活特征的教学情境中.为了增强学生的代入感，数学教师还可以在情境探索中加入互动环节，如播放一张我国东北地区冬捕时的画面，让学生猜测此时的户外温度是多少度，并在学生发表议论后揭晓“-30℃”的答案.然后，教师可以要求学生观察教室内的温度计，并在学生读出温度后，让他们计算此时教室的温度与冬捕时温度的温度差，督促学生练习涉及负数的计算.通过分析“测量体温”“测量空气温度”等情境内容，学生知道在“温度”这一物理概念中，“负数”所代表的实际含义，而这种直观的印象将对他们的数学学习产生帮助.在这一情境下，教师可以引导学生自主探索温度计、天气预测的科学知识，将这些科学知识与本节课的数学知识相结合，使他们对负数的概念、负数的读法、负数的大小比较、负数在生活中的实际运用等方面的知识点进行全面的理解与掌握.

（五）依托数学实验，凸显科学主题

科学课程涉及的多数理论知识从实验中得来，而数学课程中的许多概念也可以在实验中得到验证，因此，在整合数学课程与科学课程时，数学教师不妨引入完整的科学探究实验，让学生在课堂上模拟科学探究活动，对数学知识产生综合性理解.同时，通过数学实验，教师可以向学生展示一些具有严谨性的科学现象和数学知识规律.因此，数学实验一直以来都是数学教师颇为重视的“教学工具”.在数学课程与科学课程相整合的教学过程中，教师要想在数学课堂上凸显科学主题，就要设计一个合适的数学实验，让学生亲自参与到数学实验中，尝试从科学的角度对数学知识及相关问题进行有效的探究，让学生克服对抽象数学知识学习的障碍.

以“圆锥的体积”一课为例，教师为了让学生成功推导圆锥的体积计算公式，学会运用这一公式解决实际生活中的问题，可以带领学生参与到小组实验活动中.每个小组都持有型号不同的圆柱、圆锥、沙子等材料，在实际操作时，为确保在实验中使用的圆柱、圆锥是空的，而且等底等高，学生可以用空圆锥装沙子，并将它们倒入空圆柱中，记录下倒满空圆柱的次数.然后进行下一轮的实验，学生可以用空圆柱装沙子，并将它们倒入空圆锥中，记录下倒满空圆锥的次数.在本次实验中，学生可以在直观的观察中了解圆柱与圆锥的体积关系，并练习电子秤的使用方法，将圆锥体积的求解过程从抽象的思维活动转变为形象的实验操作.当学生完成一系列实验操作后，数学教师还可以要求学生发挥想象力，设计出一组体积相同的圆柱和圆锥，并尝试从数学计算的角度说明其中原理.在实验的总结与反思阶段，教师可以鼓励学生从科学探究的角度对这次的数学实验现象进行分析，然后自主提出其中存在的数学问题，在对数学问题进行准确分析的基础上提出正确的问题解决方法.实践证明，教师以数学实验为主要教学活动，可以推进数学课程与科学课程的有机融合，从而提高整节课的数学教学质量.

五、结语

综上所述，基于跨学科教育理念的课程整合模式反映了新时期的教学发展趋势，小学数学教师要顺应这一趋势，通过多种教学途径，实现数学课程与科学课程相整合的教学目标.例如，教师可以在提出数学问题后抓住时机引入科学知识，也可以依托科学知识设计有效的课堂问题.同时，教师可以设计科学游戏，开展数学教学，也可以通过情境创设，加强整合教学，还可以依托数学实验，凸显科学主题，让学生体会到科学知识渗透到数学学习中的实用价值，促进跨学科课程整合教学的健康发展.

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