刍议小学数学与小学科学的有效融合

李静丽

（甘肃省陇西县渭州学校，甘肃陇西 748100）

随着素质教育和新课程改革的不断推进，更多的教育工作者开始认识到学科融合教育所具有的必要性和价值性，相应的教学思路、策略也得到了广泛的应用。小学数学和小学科学均是自然性课程中的奠基科目，对学生的理性思维、科学常识体系和实践能力的塑造也都有着不容忽视的重要价值，在融合教学方面具有得天独厚的优势。据此，特结合个人工作经验和有关研究成果，依托文献查阅和案例分析等方法，围绕“刍议小学数学与小学科学的有效融合”一题撰文，并从不同角度出发提出一些策略性的建议，希望可以给诸位同仁的工作优化带来一定的灵感和帮助。

一、依托小学数学教学，实现对学生科学知识的丰富

自然学科的一大特点就是具有巨大的知识容量，且各个学科的知识内容在很大程度上都体现出很强的共同性和兼容性。小学数学教师要在教学过程中有意识地丰富学生的科学知识，从课本资源、生活资源和社会资源三个方面着手来完成相应的融合教育任务，为后续数学、科学的进一步渗透工作提供良好的基础。

（一）依托课本资源实现对科学知识的体现

科学知识的存在是非常广泛的，其中最为集中的体现必然是在诸多课程的教材中。小学数学教师在讲解课本内容时，要根据课程任务、目标以及学生们的理解能力和兴趣，有意识地挖掘其中能够体现或者联系到科学常识的一些内容提供给学生，在完成数学知识教学的同时引导学生对有关的科学常识形成关联认知，并可借助这种方式实现对数学概念的实例体现和趣味导入，从而起到“一箭双雕”的作用。例如在进行“克与千克”的教学时，教师可以在完成基本知识的讲解后提出这样一个问题：“既然任何物体都能够用‘克’和‘千克’作为计量单位去计算重量，那么大家想一想，我们周围的空气有没有重量呢？”当学生们纷纷给出自己的猜测并说明理由后，教师就可以根据学生的回答做出讲解，介绍空气的重量属性以及常规状态下以“克”或“千克”为单位表现出的空气重量数值。

（二）依托生活资源实现对科学知识的体现

科学知识是无处不在的，它在人们的日常生活中同样有着巨大的“存在感”。小学数学是一门基础性课程，其中的很多知识内容都可以在生活中找到体现、应用点，而这些体现、应用点又可以成为连接科学知识的桥梁。小学数学教师在依托生活元素讲解数学知识时，可以同时从中提炼出一些关联的科学内容介绍给学生，让学生真切感受到数学和科学的并项存在和在生活中的广泛体现，使学生科学知识的融入获得更有体验感。比如在带领学生学习“位置与方向”的内容时，教师可以在完成基本知识的串讲后询问学生：“大家想一想，平日里我们不可能随身携带指南针，大家年纪还小也都没有手机，那么我们怎么快速地判断方向呢？”学生们根据自己的生活经验和常识会给出“看太阳的位置”或者“看树木的生长方向”等回答，而教师则可根据这些回答为大家补充一些有关天体运行和植物生长方面的简单知识。

（三）依托社会资源实现对科学知识的体现

高质量的教育永远是“课堂＋社会”的有效结合，而数学和科学作为应用范围最广的两门自然学科，其知识内容在社会当中的体现则更为突出、丰富。小学数学教师可以根据课程内容和教学计划，为学生引入一些有利于他们数学学习和科学知识吸收的社会资源，带领学生剖析其中所蕴含的数学、科学知识，同时进一步让学生体会到这两门学科的巨大实用价值。例如在完成“折线统计图”的教学后，教师可以播放一段纪录视频给学生看，让学生了解气象观测人员利用折线统计图来计算、记录某地降水量的场景，并对影响一个地区降水量大小的主要因素做出简单的介绍，如果学生的条件允许的话，还可在视频中加入工作人员对降雨形成的过程等知识的讲解。

二、依托小学数学教学，实现对学生科学实验技法的教授

“科学”和“实验”似乎是永远联系在一起的一对“双生子”，对科学的教育离不开对实验技法的有效教学。小学数学教师要认识到这一点，在课程教学的过程中选择变量控制法、推理法和转换法等小学生能够理解的实验技法做课堂渗透，让学生能够顺利掌握这些技法，并完成对数学、科学问题的自主验证，从而进一步优化数学与科学融合教育的执行效果。

（一）在教学过程中引导学生学习变量控制法

变量控制法，即在保证其他条件不变的情况下通过改变一种条件来探究该条件的影响性质和程度的方法。小学数学虽然具有较强的理论推导性，但是很多知识内容也是可以通过实践操作的方式来证明的，而这些知识的证明过程中就为变量控制法的应用提供了必要的平台。小学数学教师可以在讲解过程中加入一些简单的数学实验，引导学生试着通过调整实验中的目标条件来了解相应数学概念的正确性，并在这期间实现对学生变量控制法应用意识的培养。比如在进行“圆”的教学时，为了让学生真切地理解圆所具有的“等长面积最大”的几何属性，教师可以让学生利用自己的鞋带做一个简单的实验：准备三张纸，用鞋带先后在纸上围出三角形、矩形和圆形（必须保证鞋带首尾恰好对接），并将每种图形中的纸减下来，然后将这三张纸重合在一起，看看哪种图形的纸片“露出”的部分最多。这个实验中唯一改变的就是鞋带围成的几何形状，而取得的效果却非常明显。

（二）在教学过程中引导学生学习推理法

推理法，即通过以既有科学认知为基准的合理想象而完成结论推导的实验方法。小学数学的理论性较强，故而学生在学习过程中会更快地适应以思维推导为渠道完成知识概念解读的方法。小学数学教师可以在教学过程中利用本课程的这一优势条件，选择一些概念性、理论性较强的内容引导学生做思维推证，并结合其他更具科学属性的实例来让学生熟悉这种方式，从而达成引导学生掌握推理实验法的目标。例如对于“运算定律”的教学，“计算”本身是一个可以用实际操作来演示的行为，但是“定律”则具有较强的抽象性，教师可以借助实物演示的方式来呈现出计算的具体过程，而后引导学生将这个过程“复刻”到自己的脑海中，并结合对本课概念内容的理解完成抽象的思维推导，之后教师则可选择诸如“声音传播的规律”“地球运动的规律”等其他具有“规律”属性的科学内容，带领学生做同样的抽象“复刻”，使学生对推理法形成熟悉感。

（三）在教学过程中引导学生学习转换法

转换法，又名“同效转换法”，即使用具有同等作用效果但是更容易获取或执行的材料、方式开展科学实验的方法。小学生的行为能力比较有限，课堂教学能够提供的认知条件也不是非常完备，因此小学数学教师在带领学生开展数学实验时也必然会经常用到转换法。在进行转换数学实验教学时，教师可以让学生深度体会这种方法的便捷性和趣味性，并启发学生想一想这种方式可以被用来开展哪些“科学气息”更浓厚的探究小活动，从而使学生对转换法形成正确的初步认知。比如在讲解“观察物体”这一系列的内容时，教师可以让学生利用手中的文具盒作为被观察的物体来了解“三视图”的概念并形成具体的印象，同时还可让学生选择其他的手头有的物品来不断完善观察物体不同角度视图的效果，在这个过程中让学生学会用实物来代替抽象概念进行科学探究的方法。

三、依托小学数学教学，实现对学生科学思维的培养

无论是对知识还是技能的教学，从本质上来说都属于“治标”的范畴，而只有对学生的思维进行有机塑造，教育问题的解决才能收获“治本”的效果。小学数学教师要认识到这一点，在数学教学过程中针对发散思维和探究精神这两种比较基本的科学思维来开展融合教育，让学生能够在实现知识、技能的丰富的同时在思维层面完成科学素养的进一步提高。

（一）培养学生的发散性思维

科学之所以能够持续进步，靠的就是人们天马行空的想象；而想象的价值转化需要以发散性的思维作为重要前提。小学数学教师在培养学生的发散思维的过程中，应当以“留白意识”作为教学工作的主导意识，将一些存在较大讨论空间和价值的知识点留给学生，让学生围绕这些知识点进行自主思考和合作探讨，使他们在这个过程中依托自己的既有学习成果和智慧进行大胆猜想、仔细论证，帮助学生形成活跃、自主、能动的认知意识和探究能力。例如对于涉及“相交和平行”这一部分的知识教学，教师可以在基础讲解结束后提出这样的问题：“‘两条直线之间不是平行关系就是相交关系’，这句话是否绝对正确？”从教师的语气中学生大概可以判断出这句话的非绝对性，但是又不知道有什么对应的反例。这时教师就可以组织他们以同桌或四人小组的方式进行交流、讨论，并可从“处于同一平面”这一前提条件的角度出发给予他们必要的提示。

（二）培养学生的质疑精神

俗话说“学贵有疑”，提出一个问题比解决一个问题更重要。任何科学成果的取得都离不开人们对“想当然”之成论的大胆质疑，这从某种程度上来说可被视为人类文明的精神之源。小学数学教师在教学过程中，可以根据学生的学习情况和能力以及课程的具体内容，有意识地“暴露”出一些错误，并通过一定的方式暗示、提醒学生这些错误的存在，鼓励学生根据自己的既有认知大胆指出，正确纠正这些错误，使学生既能获得前所未有的成就感，又可以形成仔细、谨慎的科学态度。当然，教师在执行这一工作时也要把握分寸，不可对学生的学习认知产生实质性的负面影响。比如，教师可以在进行“小数乘法”这一课的例题讲解时，故意点错结果中小数点的位置；或者在进行“分数乘法”的例题教学时“忘记”对分子、分母进行约分；还可以在解答应用题时“落下”对单位的书写；等等。当发现学生面露疑色，教师则要以眼神暗示等方式鼓励他们大胆举手指出自己的错误。

四、依托小学数学教学，实现对学生科学情怀的塑造

任何一门课程的教学都应当同步体现出对学生精神品质的塑造作用，这一点同样适用于小学数学和科学的教育。小学数学教师要在完成知识性教学任务的基础上，根据学生的理解能力和学习状态来进行科学情怀的正向塑造，一方面培养学生对科学的好奇心、求知欲，另一方面塑造学生勤于探索、敢于怀疑、恒于追求的科学精神，同时还要树立起学生通过数学、科学学习为人民造福、为祖国争光的远大理想，让科学情怀得以通过数学课程在学生的心中生根、发芽。例如在结束了“圆”这一课的教学后，教师可以向学生介绍祖冲之、刘徽这两位在“圆”的研究领域取得突出成就的我国著名的数学家，讲一讲他们在求取圆周率以及发明“割圆术”的过程中所发生的小故事，引导学生感受到他们身上所具有的追求真理、不畏艰难、执着探索的伟大科学精神，使学生在心里产生“我也要成为伟大的数学家、科学家”的强烈诉求。

除了以上几方面主要策略外，小学数学教师还要结合“寓教于常”的理念，通过环境渗透和日常活动设计、组织的方式，带领学生开展一些兼具数学知识应用和科学方法运用的趣味活动，让学生形成良好的数学、科学素养同步提升的习惯；此外，教师还可以借助家校合作的机制，鼓励学生家长在居家期间陪子女做一些体现数学知识、技能成分的益智小游戏，并引导子女发现其中所存在的科学道理；等等。

成功的教育者必然具有宏观的视野和“兼容并包”的精神，能够在引导学生学习某一方面的知识时做到对其他方面文明成果的触类旁通。小学数学教师要充分认识并努力践行这一点，在日常教学中围绕科学知识、科学实验技法、科学思维和科学情怀四大主题，完善对科学课程教育内容的有机融合，带领学生在研究数学的同时学习科学、在探究科学的同时学会数学，帮助学生拓展知识视野、完善思维结构、提高学习素养，从而为他们将来开展更高阶段的课程学习和综合素质的有机提升注入强劲的驱动。