给数学教学插上科学的翅膀

◇刘 芳（山东：东营市垦利区第二实验小学）

随着教育改革不断向前推进，小学数学教育不应该单单只停留于数学本身。老师应给小学数学教学插上科学的翅膀，即实行科学和数学融合教学。应将小学科学引进数学课堂，通过多角度提升学生的学习兴趣，让学生在学习中有参与感，培养他们主动学习的能力，让知识点在课堂上得到有效吸收，以提高学习效率。本文以小学数学和科学课程为出发点，着重就这两个学科之间的融合、融合之后的意义以及如何才能有效融合展开论述。

一、小学数学和科学二者的关系

数学与科学之间的关系由来已久，人类很早就慢慢开始在实践中运用数学计数，比如用绳子进行计数的思考，说明在远古时期人们就已经有兴趣去思考问题。再比如阿基米德发现的浮力定律等，都是数学和科学融合的体现。目前，数学和科学二者间的融合是相辅相成的关系，二者有效融合可促进各自的领域快速发展，甚至带动整个社会行业的进步。

在数学教学中，测量方法是探究科学的基础，它能够让学生获得第一手准确的原始数据。有数据后才能对数据、状态等进行分析思考。在小学教学过程中需要学生掌握的测量指标主要有重量、宽度、时间等，老师在授课中要让学生明确测量方法的准确性、小数点的保留和去除以及如何使用秒表、计算器等测量工具。例如，有一个知识点是“对吨的认识”，上课时，老师需教授吨比千克更大，让学生知道1 吨大概有多重。为了更加具有启发性，老师可以在课堂上通过单位换算，让大家了解“吨”在生活中的运用。再比如在教学测量课桌高度、宽度的知识时，老师必须强调精确性，有时估读、估算错误会直接影响数据的准确性。

数学和科学在内容方面也有特殊的关联性。从广义来讲，数学更像是一种工具，是进行计算、构建建模、思考物体变化的一门学科，主要培养学生的逻辑思维判断能力，引导学生独立思考。而对科学的学习能够帮助学生透过现象看到事物的本质，使得构建出的科学模型能够有效帮助学生验证一些假说、阐释一些理论等，二者相互渗透融合才能相得益彰。

二、小学数学和科学融合的优势

对简单统计学知识的学习从小学一直贯穿到大学课堂，甚至深入各行各业的工作中。学习统计学知识的初衷并不在于怎样才能把图表做得多么美观多么精准，而是要将统计学的理念和知识运用于日常生活中，发挥统计学的最大优势。比如，学生在数学考试时就可以将其利用起来，考试过后把每个知识点进行分析统计，仔细分析出错题的占比、哪个知识点出错、出错原因是什么等等，可以通过对考试的分析，提高学习的效率。统计在日常生活中也很常见，比如在超市运营中，售货员可以对每个物品进行统计分析，诸如哪个物品卖得最快、在哪个季节人们对哪个产品需求量最大等，这样超市在进货时就有针对性。通过这两个简单的生活化例子，我们可以将统计合理、精准地运用于日常生活，获得最大的效率。

我们在解决日常生活中的实际问题时，需要高效率、高专业度的方法，这些方法就是各个学科综合融合交叉的结果。小学课程教育需要对生命科学、物质科学、文学专业等多方面进行多角度的融合。在这样的融合大背景下，学生的学习会更加专业化，知识体系会更加完整。这样也可以将各学科不同的培养模式和理念交叉融合，让学生的思维更活跃，在今后解决问题时做到游刃有余。小学老师在教学中，要以学生已有的知识作为出发点，多注重学生知识及实践能力的提升，让理论联系实践，实现课堂效率最大化。此外，要让学生自发地在学习中抽象出数学模型，努力明确数学每一步的作用和意义，将多学科进行有效融合。

在数学课程中融合科学具有重大的意义，将科学引入数学课堂教学能够激发学生的学习兴趣。在平常的数学教学中，基础理论知识的教学很重要，还要将数学思维模式教授给学生，让学生在遇到问题时知道如何运用数学思维有效解决是关键。只有这样，才能使得学生在课堂内外学到更加丰富的知识。小学数学课程的教学也要更加注重学生对科学理念的学习，要从小培养学生的科学精神。比如在教学数学时，向学生讲述数学家的励志故事等，让他们在耳濡目染中培养科学精神。要将科学素养面向现代化、面向学生群体，让他们懂得科学技术是第一生产力、强化科技才能强国。就整体而言，我们不单单要做到国内数学和科学的融合，一定程度上也可以借鉴国外经验，取其精华、去其糟粕，使得教育在不同国家、不同民族、不同文化间绽放出绚丽之花。

探究式学习是学生接受知识的有效途径之一。在此过程中，学校要为学生提供一定的环境条件，老师则要强化引导意识。要让学生在课堂上积极、主动、有兴趣地参与到教学环境中，增加实际体验意识，在举手投足之间学习到科学知识、领悟到科学素养、掌握高效学习的方式。“探究”的本质是以大量事实和理论研究为基础，对多种观点和证据进行综合分析归纳，这样可让数学探究和科学探究在实践的过程中更具说服力。尤其是在将科学和数学融合的过程中，探索知识的方法显得特别重要。目前，小学数学和科学的学习方式种类多样化，而探究式学习方式可更有效地提高学生学习的自主性，增加学生对学习的渴望。老师在教学时，要以身作则让学生更好地“学以致用”，慢慢培养学生“提出问题”“思考问题”“解决问题”的能力。比如，老师在教学中可以以发问的形式让学生踊跃回答问题，这可以有效加强学生的合作精神、锻炼学生的沟通能力，让学生切切实实感受到数学和科学融合的魅力。

探究性学习方法，就是让学生从身边的小事和日常生活出发参与课堂学习，并在学习数学和科学基础理论知识的同时培养兴趣爱好，将理论知识举一反三，提高动手能力和解决问题能力。所以老师在教学中，要着重引导学生用数学和科学方法解决问题，学会在理论学习和实践时积累知识和经验，提高学生的创造能力和科学严谨的态度，充分培养他们的合作共赢共享素养。

三、小学数学与科学融合的方法

（一）创设教学情境

小学老师在教学中，应将数学和科学科目进行有效融合，不断地引导学生对这一理念加以思考，让他们懂得所有科目之间是共通的、交叉的，让其明白二者的有效结合对于提高学习成绩的有效性和重要性。因此，老师可以采用情境演练方式进行授课。比如在教学“方位”的知识内容时，教师应让学生明白东、南、西、北四个方位，并且在实践过程中带领学生走出教室，走向大自然，告诉学生早上起来面向太阳时怎么确定四个方位，在地图中如何确定四个方位，在丛林迷路时又怎么确定方位，等等。再比如在教学“风”的知识内容时，不仅要教给学生辨认风向的知识，还应拓宽学生的视野，让他们了解风的级别。老师可以提前下载不同级别风的强度的视频，在课堂中让学生观看，再带他们走出教室，让学生自我思考今天操场的风有几级。老师在教学中应多设置情境，让学生亲身感受知识。

（二）精心设计问题

各个学科间具有较强的关联度，老师在授课之前应该对今日所授知识进行简单的课程设置，并预先设计好课堂教学问题，这有利于拓宽学生的视野，让学生在潜意识中明白学科间存在交叉关系，通过融合学习实现知识由理论到实践的运用。比如老师在教授学生“天体间的距离”知识时，可在讲述天体如何运转过程中引入距离这一概念，向学生提问：“同学们，你们中间有谁能说出地球与月球之间的距离吗？”当学生摇头表示不知道时，老师如果直接告诉学生这个距离大约为38.44 万千米，小学生会难以理解这个距离是什么概念，老师应解释“这个距离是我们地球周长的9 倍”。这样一种教学方法，让学生能够自己思考问题，对知识的理解会更加透彻和到位。

（三）组织实践活动

科学课程教学理论和实践紧密结合的特点，对老师的教学能力提出了更高的要求，要求老师不但要注重教授理论还要注重组织学生开展科学实践。科学实践需要所有学生的共同参与，因此，培养学生的合作意识也是一项教学任务，以保证在合作学习中每个学生的优势都能够完全发挥出来。比如，老师在向学生讲述“物种多样性”知识时，可以把学生带到教室外，让学生参与实践进行统计与分析。为了提高授课效率和学生的学习自主性，可以将学生划分为几个学习小组，让他们对学校的每个角落生物进行调查。给学生布置学习任务，如小区面积的大小如何测定，如何记录生物的数量、种类以及周边环境状况，包括学生内部如何分工，等等。实践课程结束后，老师对学生的调查情况进行统计分析，有的放矢地解决学生学习中遇到的问题。这样，可以培养学生的自主学习意识，提高他们的协作能力和动手能力。

（四）倡导团队合作

老师在教学中应以学生为中心，从各方面指导学生进步，在落实自己教学任务的同时，更要注重学生的学习状态。所有学科课程的最终落脚点都是学生，教师和学生只有互相密切配合，才能实现课堂效率的最大化。老师在教学中注重设计问题、创设情境，给学生提供自主学习的环境和机会，可让学生的学习更具持续性，能让学生从自身出发，解决生活中遇到的各类问题，从小培养创新精神。老师在教学过程中还要注重培养小学生的团队合作能力。团队合作可以让所有的学生参与到学习和实践中，发挥每个人的优势，共同为团队做出贡献，也可让课堂气氛更活跃、教学秩序更良好。合作学习体现于课堂的方方面面和教学的各个环节，可以让学生信息共享、关系融洽，让学习效率更高。

总而言之，小学生数学和科学的内容联系紧密，二者呈现相辅相成的关系。老师在教学中，要因材施教，有针对性地制定教学目标和教学计划，逐步培养小学生的自主意识和合作学习意识。让学生真正明白学科融合的实质内涵。