在“方向与位置”教学中整合数学与科学课程

◇赵慧萍（甘肃：民乐县洪水小学）

数学和科学在教学理念和学习方法上联系比较紧密，都以探究为核心，都注重理性思维的培养。但是在实际教学中却存在互相割裂的情况。在小学数学课堂上，教师注重学生思维能力的培养，忽视学生动手实践，缺乏实证意识；在科学课堂上，教师注重实验操作，忽视学生理性思考。面对这种情况，在学科融合的趋势下，将小学数学与科学课程进行整合，让它们相辅相成、取长补短，不仅可以弥补学科教学的遗憾，也可以促进学生核心素养发展。具体来讲，小学数学与科学课程整合的策略可以从以下几个方面探索。

一、加强课程分析，做好教学准备

所谓“凡事预则立，不预则废”。小学数学与科学课程的整合是一个系统的过程，其中涉及知识、方法、思想、情感等层面的联结与融合。因此，教师要合理选择课程内容，选择既有趣味性又与生活实际密切相关的课程内容，并通过设计与处理，形成教学整合的载体；教师应明确教学目标，根据学生的核心素养发展要求，兼顾数学与科学学科特点，设计多维度发展目标；教师应合理选择教学方式，设计教学策略，让学生在自主探索、合作学习中，经历发现问题、提出问题的过程，让他们在理解知识的基础上，实现迁移应用与创新探索；教师应准备教学材料，构建良好的探索学习环境，奠定学生数学与科学探索的物质基础。

在北师大版小学数学教材二年级下册第二单元“方向与位置”的教学设计中，教师做了如下准备。

（一）整合内容

这一单元内容的设计重视学生数学活动经验的积累，并安排了多个实践与操作活动，引导学生在活动中辨认东、南、西、北，促使他们充分体会物体间的相对位置关系，以初步建立空间观念。如，在《东南西北》一课中，教科书借助在操场上辨认方向的实践“太阳每天从东方升起”，帮助学生找到辨认方向的经验性方法。在“地图”与“现实空间”的联系过程中，引导学生把观察到的景象与地图上的内容联系起来，让学生经历空间观念发展的过程，提升数学素养。从内容上看，这一单元内容与科学之间存在着密切的联系，其中《东南西北》涉及的方向问题与地球自转与公转的内容相关；《辨认方向》则可以与指南针的使用相联系。因此，教师可以抓住课程的融合点，实现内容整合。

（二）设计教学目标

教师依据课程内容，结合学生发展设计教学目标：1.在辨认方向的活动中，了解地球的公转和自转，初步发展空间观念；通过描述物体所在方向的活动，体会数学与现实生活的联系。2.知道东北、西北、东南、西南四个方向；能辨认地图上的方向；能利用指南针在实际生活中辨认方向；能制作地图与简易指南针。3.在实践探索过程中保持学习兴趣和探究欲望，认识中国四大发明之一的指南针的重要价值，发展民族自豪感。

（三）选择教学方法

为实现教学目标，教师选择了多元化教学方法，其中包括情境教学，即营造情境，启发学生从生活中提取经历，激发对辨认方向的积极性；任务引导，即以辨认方向、学习使用指南针、制作地图、制作指南针为任务，使得课程教学有序推进；合作学习，即引导学生合理分工，鼓励大家通力合作完成任务。

（四）准备教学材料

教师准备了地球仪、指南针、牙签、胶水、硬纸板等材料。

在做好了充分的准备后，教师需要进一步制订完善实践方案，确保各环节的可行性，保证数学与科学的有效融合、教学目标的有效落实。

二、制订实践方案，推动教学实施

相较于单一的课程教学，数学与科学的整合为教学实施带来了诸多挑战。例如，如何构建合理有效的教学情境、如何将数学与科学知识渗透到实践活动之中、如何让学生真正经历学习过程等等。为解决这些问题，教师应合理设计实践方案，完善教学细节，让学生从独立思考到成立小组合作交流，经历观察、分析、归纳过程，提炼数学知识与科学知识，并通过全班交流，深入分析、讲解，使得学生对学科知识的认识逐渐清晰。这样才能让数学学习在科学情境中变得更宽、更广、更高。

例如，在“方向与位置”的教学指导中，教师根据教材中《东南西北》和《辨认方向》这两课内容，设计了教学实施方案。

教学《东南西北》这一课，为了让学生认识东、南、西、北四个方向，教师先把学生带到操场上，引导学生通过观察，说一说太阳每天的运动轨迹，明确太阳东升西落的现象。接下来，教师利用科学教学中的地球模型仪器帮助学生了解地球是如何自传的。科学观测仪器的使用，直观地帮助学生理解了地球自转这一自然现象，并快速识别了东、南、西、北四个方向。这样学生不仅掌握了数学知识，也对科学学习产生了极大的兴趣，同时实现了本课难点的突破。然后，教师趁热打铁，安排“绘制地图”的活动，引导学生参考地图，按照“上北、下南、左西、右东”的基本原则来设计。因为有了先前科学直观认识地球上东、南、西、北方向关系和亲身体验的基础，学生在绘制地图过程中，可以运用科学的方式把实际物体与图上的物体合理地转换，理解现实中的方向与地图上的方向之间的联系，进而达到事半功倍的教学效果。

《辨认方向》这一课的重点，是让学生进一步体会方向的相对性，初步学会结合具体情境给定一个方向，辨认其余七个方向。在教学实施中，教师让学生亲自感受、亲手操作、亲身体会，通过实际操作认识方向。而为实现这一目的，教师引入了我国四大发明之一的指南针。指南针涉及的数学知识、科学知识有很多。例如，指南针能够辨别方向；磁铁具有指南北的性质，磁铁同极相斥、异极相吸等等。但是，这些内容对于二年级学生来说存在一定难度，且与数学教学目标的契合度不高。因此，教师删繁就简，通过我国古代的四大发明引发学生学习兴趣，并讲解了指南针的工作原理，引导学生根据自己所掌握的方向与位置知识观测指南针，了解指南针的结构以及指南北的性质，进而引出“制作指南针”的实践活动，鼓励学生利用生活中的材料制作简易指南针，并利用它辨别方向。

这样的教学实践让学生经历了数学探索和科学体验，感受到了数学的神奇和科学的有趣，也体会到了独立思考与合作学习的价值，在学习中得到全面发展。

三、立足学生发展，优化教学评价

评价的目的是检验教学过程是否遵循了教学规律、教学目标是否实现、是否有效地促进了学生的全面发展和健康成长，以及教学效果是否达到了预期。小学数学与科学的整合，让教学过程呈现出了综合性的特点。在评价中，教师不仅要展现学生对数学知识的探究学习，也要检验学生科学素养的发展情况。基于此，教师必须对教学评价进行调整和优化，以全面展现学生在数学与科学探究中的状态与成果，并为教与学的改进提供反馈指导。

（一）设计全面性评价内容

教学目标体现了对学生全面发展的要求，囊括了整个教学过程的全面性。因此，评价内容也应该根据目标设计，对学生各个方面的发展状态以及最终的学习成果做出判断。“方向与位置”这一单元，教学目标从学生对数学与科学知识的理解、实践探索能力以及情感价值的发展，提出了明确的要求。教师在评价中自然也应根据这几项内容设计标准。例如，学生是否能够辨认方向；是否能够理解地球与太阳之间的位置关系；是否能够绘制简单的地图，是否能够制作简易的指南针；是否保持足够的学习兴趣和探究欲望；是否对传统文化形成了正确的认识；等等。这些内容可以通过量化和质化的方式进行衡量，最终形成对学生的综合评价，以检验学生发展过程以及教学目标的实现情况。

（二）确立多元化的评价主体

新课程标准强调评价主体的多元化，即教师不再是唯一的评价主体，学生、家长以及其他相关人员也可以参与到评价之中，共同为教学过程“打分”，以保证评价的真实性。在小学数学与科学整合过程中，教师应积极引入多方主体，根据学生的反馈来真实呈现教学状态，以保证教学整合的有效推进。在“方向与位置”的教学评价中，教师尊重学生的主体地位，让学生自评、互评，鼓励学生表达实践探究体验以及对教学的要求。这样学生评价与教师评价的结合能更好地反映数学与科学整合的效果，为教学改进提供可靠依据。

（三）采用多样性的评价方式

评价方式的选择在某种程度上会影响学生学习的积极性。当前常见的教学评价方式有分层评价、实时评价、延迟评价等等，教师应根据教学实际灵活选择。在“方向与位置”的教学评价中，教师根据学生的探究过程进行实时评价，对于学生数学学习与科学探究成果实时反馈，让学生在情感上获得有效激励，强化学生继续学习的动机，以保证教学评价效果。

总之，在小学数学与科学课程整合的过程中，教师以学生为教学主体，优化课程内容，设计实践活动，提升了学生的认知，培养了学生的自主探究能力，锻炼了学生的创新及实践能力，也提高了教学效率。当然，学科融合是一个复杂工程，需要教师有敏锐的发现力、全面把握教材的掌控力、善于创新的意志力。因此，教育工作者应不断探索、积极合作，结合学科特点，寻找恰当的教学策略和结合点，为学生的全面发展与健康成长提供有力支持。