目标的融合 内容的融合 方法的融合

〔摘 要〕 数学是一门基础学科，为学习其他学科创造了重要的条件。随着跨学科理念的推进，数学和科学之间的紧密联系得到一定程度的挖掘，这对于提高学生的综合素质意义重大。本文基于跨学科融合视角，从教学目标、教学内容、教学方法等方面，对小学数学教学与科学的融合进行探究，同时对跨学科融合做了概念分析，对融合过程中需要注意的问题展开简要的阐述。

〔关键词〕 跨学科融合；数学；科学

〔中图分类号〕 G424 〔文献标识码〕 A 〔文章编号〕 1674-6317 （2024） 19 133-135

很多数学知识在科学教育中具有广泛的运用。教师要强化自身的跨学科学习思维，善于把数学知识迁移到科学教学中，提高学生的探究兴趣和学习能力。科学包括的内容很多，比如物理、化学、生物学等，教师要围绕具体的科目内容设计数学教育方案，在提升学生数学素养的同时，也能帮助学生更好地认识和理解自然与社会。

一、跨学科融合及其意义

跨学科融合是把分属于不同领域的知识和技能统一起来，目的是促进学生的知识整合，强化学生的联系思维，提升学生的探究能力，培育学生的创新精神。基于跨学科融合视角，各个学科不再是孤立的领域，而是相互联系、彼此影响的。跨学科融合视角强调知识的应用性和实践性，意在帮助学生更好地分析和解决现实生活中的复杂问题，使学生在今后的学习和未来发展中成为多方面的应用型人才。

二、小学数学教学与科学融合的注意事项

数学和科学的融合，需要在几个方面引起重视。首先，数学和科学毕竟分属于不同的领域，因此在教学目标、内容、方法等方面存在一些差异。这就需要教师在融合过程中必须充分考虑两个学科的特点和要求，不能顾此失彼。其次，由于小学生的数学基础有限，理解能力也不足，因此教师在实践过程中需要尊重学生的现实情况，基于学生的接受能力和兴趣爱好进行融合，避免加重学生的学习负担，增加学生的逆反心理。此外，一些教师的知识储备不足，在融合过程中不能充分发挥数学知识在科学教育中的引领作用，因此也需教师从自身出发，提高跨学科素养。

三、跨学科融合视角下小学数学教学与科学的融合

（一）教学目标的融合

1.培养观察能力

跨学科融合视角下，培养学生的观察力是重要目标和任务。观察力在数学和科学的学习中，扮演着不可或缺的角色，既有助于帮助学生发现数学规律，也有助于帮助学生发现科学现象。比如在学习几何图形时，学生需要观察各种图形的形状、大小等特征，才能在此基础上掌握图形性质和规律。而在探索光学、电学、声学等自然现象时，则需要学生具备较强的好奇心和观察力，才能获得启迪，进而找到自然现象的科学规律。为了培养学生的观察力，教师既可以在数学知识中寻找培养学生观察力的教学内容，也可以在科学知识中寻找。比如在教学植物学时，教师可以引导学生观察和记录植物每天的长势情况，用数学方法分析植物一周之内的生长情况，做出统计图和数学模型。作为教师，在培养学生观察力的过程中，要为学生提供丰富的观察材料和借助图片、视频等，融入更多的观察信息，并鼓励学生多提问，多思考。至于观察方法和技巧，教师也需通过案例教学促进学生掌握比较、分类、归纳等方法，提高观察的准确性和效率。

2.培养实验能力

科学是建立在实验基础之上的。在数学课堂上，教师可以引入科学实验，促进学生对数学知识的理解，培养学生的实验素养。比如在教授“圆”的课程时，教师可以为学生设计一个测量圆的周长和直径的科学实验，学生需要运用圆板、绳子和直尺等工具开展实验，先用绳子围绕圆板一圈，然后用直尺测量绳子的长度，就能粗略算出圆形的周长以及直径等参数。这样一个简单的实验，既促进了学生对圆形知识的直观认识和体验，也锻炼了学生的动手能力、合作能力，提高了学生解决实际问题的能力。实验活动可以让学生自主开展，学生以小组为单位，自主寻找实验材料、自主设计实验步骤、自主评价实验效果，从而促进学生的自主发展。比如在复习小数知识时，教师可以把一份实验作业布置给学生，学生在课下可以设计一个测量液体容量的实验。学生用茶杯做量筒，用直尺测量水在量筒中的高度，然后通过求解茶杯的底面积粗略算出水的体积。在这个实验中，学生会遇到很多的小数，比如水的高度是12.5厘米，底面积通常也不会是一个整数，学生需要在不影响实验准确率的基础上对获得的小数进行分析，通过四舍五入等方法提升实验效率。

3.培养合作能力

跨学科融合对学生的综合知识体系要求较高。但是小学生尚处于学习各种知识的基础阶段，仅仅依靠个人的知识储备，很多时候无法顺利完成跨学科学习任务。因此，教师有必要开展小组合作学习活动，激发学生的合作兴趣，促进学生的合作精神。比如在组织课外科学活动时，学生可以做好分工，有的给植物浇水、有的给植物除草、有的记录植物的生长情况、有的负责向教师汇报合作学习的成果等，通过这样的集体协作，促进学生合作素质的提高。小学生大多以自我为中心，缺乏合作意识，这既影响到他们的数学学习，也不利于他们的科学探索，需要教师引起重视，通过引导，提高学生的合作素养。

（二）教学内容的融合

1.整合教学内容

把数学知识和科学知识整合起来，是推进跨学科教学的重要途径。比如在讲解几何图形知识时，教师可以引入光的反射原理，学生运用激光笔探究角在几何图形中的变化，促进对角的认识。再比如在教学圆形知识时，可以融入细胞的结构和功能等科学知识，使学生对“细胞膜为什么是圆形的”这一问题进行追问和思考。教师需提前对所教授的数学内容进行研究和分析，在备课阶段就要把科学知识融会贯通，才能在课堂上得心应手。同时，要结合学生的科学基础进行融合，避免把学生陌生的以及过难的科学知识呈现给学生。比如一些教师在讲授多边形知识时，引入的是化学中的苯环结构（正六边形），这种高中阶段才会学到的知识超出小学生的理解范围，不适合在小学数学课堂上展示。

2.拓宽教学内容

数学和科学的融合，既要围绕学生的数学知识和科学知识进行，也要善于拓展新知识，引导学生在对新知识的探索中获得更好的综合素养。比如函数概念是初中阶段才能接触到的数学知识，教师可以通过组织科学活动，促进学生对函数概念的初步理解。又比如在植物生长实验中，教师可以通过改变光照强度、改变空气中氧气和二氧化碳的密度、改变土壤中的养分，让学生逐一观察植物的生长，帮助学生直观理解函数的概念（描述两个数量之间的关系）。

（三）教学方法的融合

1.创设生活情境

无论是数学还是科学，都和生活的关系密切相关。因此通过创设生活情境，可以更好地促进数学和科学的整合。比如教学时分秒知识后，教师就可以在课堂上向学生展示一个石英钟，让学生认识时针、分针和秒针，借助表盘研究它们的转化关系。之后教师把电池拆下来，把一块电能即将耗尽的电池装上去，学生会看到时针和分针都停止了，只有秒针在“9”的位置上嘀嗒嘀嗒地来回运动。教师提出问题让学生思考：为什么秒针会在“9”的位置上来回滴答，而不是在“3”或“6”的位置上呢？这个问题非常有趣，学生可以展开讨论，并在教师的引领下认识石英钟的内部结构和重力对时间的影响。生活中遍布有趣的科学现象，教师要引导学生在学习数学知识的过程中，多一些慧眼发现，多一些好奇和思考，才能更加全面和深刻地认识生活。

2.利用信息技术

信息技术是科学发展的产物。运用信息技术促进数学教育，可以在化抽象为形象的同时，促进学生对信息技术的研究兴趣，激发学生运用信息技术进行自主学习的积极性和自信心，从而实现数学和科学的结合。比如在教授几何图形时，教师可以引入画图软件或者几何画笔，让学生操作电子笔绘制几何图案。学生运用工具栏中的形状、颜色等功能，可以轻轻松松地画出各种各样的三角形、正方形、圆形，还可以画出房子、小桥等，通过亲身创作，获得巨大的喜悦感和成就感，实现寓教于乐的目的。信息技术作为一门科学技术，在当前有着十分广泛的运用，比如用互联网查阅学习资料，运用QQ等建立互动关系，利用短视频等拓宽数学视野和科学视野等，都需要教师在数学教育中提升信息技术操作技能，增强课堂氛围，促进教学效率。以互动关系的建立为例，学生可以通过互联网和交流小组，围绕数学问题和科学问题，在线上进行集体讨论和交流，发散各自的思维，促进学生深入探索，同时通过分享和激励，形成互帮互助意识。

3.推进实践活动

培养学生的社会意识，激发学生的使命感和责任感，是新时期教育的重要方向。随着“双减”政策的推进、立德树人理念的实施，教师需要全面认识数学教育的综合价值，改变以分数和成绩论英雄的思维定式，通过推进社会实践活动，促进数学和科学的融合。比如教师可以在假期带领学生走进科学技术馆，观看讲解员现场演示科学现象或展示科学材料，并且通过亲身参与一个个有趣的科学发现活动，提高学生的科学素养。数学教师全程参与学生的科学探索过程，给学生讲解蕴含的数学知识，同时通过和学生互动交流，激发学生对科学技术的热爱，引导学生从小树立远大志向，将来为国家的科技发展和民族复兴作出贡献。今天的小学生从小被溺爱和呵护，大多缺乏对社会的认识。对此，教师要肩负起自身的责任，积极推进社会实践活动的开展，使学生勇敢地走进社区和社会，感受时代脉搏，体验时代气象，成为有理想、有志气、爱党爱国的好学生。

（四）提高综合素养

跨学科融合视角下，教师的综合素养亟待提升。数学教师不应满足于只在数学领域深耕，还要强化学习意识，拓宽学科视野，以开放包容的心态看待数学和科学的关系，才能更好地促进学生的综合发展。为了提高教师的综合素养，一方面，学校要加强对教师跨学科思维的培训，鼓励教师自主探究多学科融合的方法和路径，课题组围绕暴露出来的问题一起研究，寻找对策。另一方面，教师要养成良好的备课习惯，结合数学教育目标和任务引入科学知识和内容，使二者相得益彰、互相促进，形成完整统一的知识体系，促进学生的综合发展。比如在三角形的稳定性的教学中，教师就可以自然而然地引导学生认识生活中的三角形，包括建筑设计中的三角形（简支梁、斜拉索等），并把学生分组，让学生在课堂上运用积木和各种拼接材料现场制作桥梁，看看谁做的桥梁最稳固。只有这样设计教学思路和步骤，才能保障教学效率，促进数学教育和科学教育的良好衔接。此外，数学教师要和科学教师经常互动交流，围绕教学内容和教学方法展开切磋和探索，基于跨学科思维，拟定教育方案，评价各自的教学成果，实现互相促进、取长补短的目的，提升各自的综合学科驾驭能力。

综上所述，数学和科学的关系，还有待相关教师在今后的实践中不断挖掘，以激发学生的自主探究兴趣和能力，使他们从小就能具备综合思维，在未来的数学学习中获得更多的养分和素质。

参考文献

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