推动数学和科学教学主题式整合

◇蒋成伟（甘肃:高台县黑泉镇中心小学）

在提倡素质教育的背景下，各个学科的教材内容都发生了一定的变化，不仅包含基础的学科知识，还适当融入了知识拓展、实践活动等内容，这使各个学科间的内容联系越来越紧密，教师很容易遇到跨学科教学的情况。为此，教师要合理利用主题式整合教学模式，从某一个主题出发，制定相同的教学目标，保证不同学科内容的充分融合。数学与科学两门学科中的知识点存在一定的交叉，能够打破不同学科间的界限，促使知识得到充分融合，提高教学效率。

一、小学数学与科学教学之间的关系

小学对学生来说是一个非常重要的阶段，其所学内容都较为基础，各学科间的知识均存在一定的联系，既互相影响也互相支持。从社会发展角度来看，数学与科学是相互作用的，它们可以为社会发展提供源源不断的动力，在日常生活中我们便可以发现两者间的联系，能够找到合适的角度实现数学与科学的融合。

比如，在各种科学实验中，测量是其中较为基础的环节，学生需学会测量以及数据记录等技能，才能完成科学实验。而小学数学中便包含测量方面的内容，细化其内容还可以将其分为测量面积、测量体积、测量长度、测量温度等等，这些都对科学实验有着一定的推动作用。数学教师在讲授这些知识时，可以将其与科学测量过程和结果的应用整合起来，让学生认识到数学在科学中所发挥的作用。

另外，教师还可以从能力发展角度出发，分析数学与科学这两门学科间的关系。数学教师在教学时除了要传授知识外，还需锻炼学生的思维、创新等能力，希望他们可以通过自主探究找到高效运用数学知识的方法。而在科学教学中，教师则会锻炼他们的实践能力以及探究能力，促使学生结合生活中的实际现象了解科学知识，丰富自身认知。学生在探究科学实验内容时，他们的数据分析能力、总结能力以及比较和分类能力也会得到发展，而这些能力也与数学素养有着密切关系，有利于提高学生的数学水平。从这个角度来看，数学与科学是相互融合、相互促进的，教师要重视两者的整合，找到合适的方法开展教学，促使学生能力得到发展。

二、小学数学和科学教学主题式整合现状分析

（一）整合主题不符合实际

要推动数学与科学学科的有效整合，就需选择合适的主题，保证能够发现两者间的联系，将数学知识与科学知识融合起来。但是，确定整合主题并不是一件简单的事情，教师要充分了解两个学科的内容，发现其中重叠的知识与技能点。但是，很多教师在确定主题时忽视了学生的实际情况，导致主题内容难度过高，超出学生的认知能力范围。这不仅无法保证教学高效开展，还会影响学生对学科整合的看法，降低教学效率，影响数学教学的进程。

（二）教学活动形式较单一

一般情况下，教师在数学教学中融入科学方面的知识时，需要借助不同的实践活动完成，而活动的开展形式也直接影响着后续的教学效率。当前，教师习惯在数学课堂上融入生活元素，引导学生结合数学知识探究不同的科学现象，比如利用滴漏计算时间等。但是此种活动形式较为单一，在具体操作过程中，活动重心会放在滴漏实验上，导致将整堂课过多时间用于探究科学实验，学生会出现主次不分的情况，影响其对数学知识的掌握和理解。

（三）教师不熟悉整合方式

要在数学课堂上实现数学与科学学科的整合，教师就需对主题式整合教学法有充分的认识，能够在教学过程中把控整体方向，引导学生在学习数学知识过程中发现科学的价值，进而推动学生全面发展。但实际上，很多教师对学科整合方式并不了解，他们也只是结合相关的案例按部就班地进行教学。所以，在具体教学中，教师并不能将学科整合的作用发挥出来，既浪费学生时间，又影响他们的能力发展。

三、小学数学与科学学科主题式整合的策略

（一）梳理教学内容，渗透科学知识

要将小学数学与科学学科的内容进行有效整合，教师就应先对所教内容进行梳理，通过对比的方式发现两者之间的联系，为后续的整合做好相应准备。单纯结合教材梳理知识点工作量较大，教师很容易失去耐心。尤其是小学数学教师在梳理科学学科的内容时，也会因为不了解而无法保证能够发现其中与数学知识相关的内容。对此，教师要学会做出改变，适当利用信息技术进行辅助，搜集相关信息，得到知识梳理的结果，提高教学效率。

在搜集资料过程中，教师还要结合自己的教学经验以及对数学学科的了解进行相关资料的整理，从中筛选出适合进行主题式整合教学的内容，为后续教学打好基础。比如，小学数学教材中的“轴对称”内容与小学科学中的“光的折射”便存在一定的联系。教师在讲解轴对称的概念时，可以为学生展示光的折射现象，让他们分析对称与折射之间的关系，以此实现数学与科学的有效整合，在丰富教学内容的同时，还可以增加教学的趣味性，促使学生积极参与，提高整体教学质量。

（二）明确教学目标，推动数学科学整合

教师在数学教学中整合科学知识并不是漫无目的地进行整合，应结合教学目标进行分析，合理选择科学内容，以此实现丰富教学内容、提高整合效率的目的。一般情况下，数学教师的教学目标主要是让学生掌握相关的数学知识，并引导他们学会应用这些知识解决实际的数学问题。但是，想要实现这一目标，不能单纯依靠简单的例题练习，还要注重从生活角度出发，让学生认识到生活和数学间的联系。而在主题式整合过程中，融合科学内容可以改变这一局限。因为教师可以利用科学知识帮助学生拓展思维，锻炼他们的实践探究技能，促使学生学会利用数学知识，加强他们对知识的掌握能力。而科学学科的教学目标是加强学生对科学知识的了解，并提高学生的科学素养，在培养其科学素养的过程中，教师要注重均衡发展理论知识教学和能力培养这两个方面。

例如，小学数学教师在教学“比例”方面的知识时，不仅要为学生讲解其中的数学概念知识，还要通过适当拓展，为学生讲解与比例相关的应用题，如根据影子高度以及比例计算实物本身的高度等。单纯从数学角度出发进行教学，会导致教学内容较为枯燥，教学目标也会相对较为单一。为此，教师可以从多角度出发，在教授学生知识的同时，还可以从培养学生观察能力的角度制定教学目标，并在引导学生探讨影子与数学比例问题时，融入科学知识，让学生了解影子是如何形成的，利用影子计算实物高度的原理什么。在这个过程中，数学与科学可以实现高效整合，学生对“比例”方面知识的了解程度也会随之加深，观察能力以及思维能力都可以得到锻炼，有利于提高整体教学质量。

（三）分析数学知识，设计科学实验活动

在数学课堂上，教师习惯结合教材进行教学，导致整体氛围较为枯燥，学生处于被动状态。在这种氛围下融入科学学科内容，并不能发挥主题式整合教学法的价值。为此，教师应做出调整，改变数学与科学整合的方式，增加整体教学的趣味性，保证学生可以高效融入其中。小学科学知识较为简单，教师可以通过简单的实验活动为他们展现不同的科学现象，以此吸引学生注意力，提高教学效率。在整合过程中，教师也可以从此角度出发，借助科学实验活动增加数学教学的趣味性，以此推动教学发展。

比如，教师在教学“长方体和正方体”方面的内容时，需要锻炼学生的空间想象能力，保证学生可以了解立体几何的概念，为其后续学习几何知识打下良好基础。另外，教师还需引导学生学会计算长方体与正方体的面积和周长，在这个教学过程中会涉及各种测量问题。而在小学科学教学中，也会出现与试剂实验相关的内容。对此，教师可以将两者整合，设计相应的实验活动。比如，在讲解“盐和糖的溶解”时，教师可以准备长方体或者正方体容器，并提供所需试剂的体积数量，让学生自己利用所学数学知识进行计算，在完成实验的过程中加强对数学知识的掌握，以便提高学习效率。在整个教学过程中，学生能够充分了解其中所涉及的数学和科学知识，加强对不同知识的掌握，推动个人综合素养发展。

（四）重视复习教学，合理整合知识结构

复习是教学中非常重要的一个环节，因为小学生年龄小，头脑灵活，所以他们记忆东西时的速度比较快。但是，由于这一时期小学生的认知能力有限，还没有掌握合理筛选知识、有针对性地记忆知识的方法，所以使他们忘记东西的速度也比较快。如果教师完成教学任务后，不注重引导学生复习，就很容易导致他们丢失所学知识。为此，教师要定期组织学生开展复习活动，帮助他们整理以往所学知识，形成自己的知识架构。单纯的复习活动很难提高教学效率，教师可借助主题式整合模式进行辅助，帮助学生找到合适的复习方法，加强对知识的掌握。

例如，教师在组织学生复习“分数”相关知识时，一般会根据教学顺序进行，引导他们复习分数的性质、分数的意义，然后利用相关的习题锻炼学生的计算能力。学生在实际复习中会处于较为被动的状态，无法将所学知识真正转化为自己的，并形成相应的知识架构。为了改变这种状况，教师需调整复习方式，从小学科学角度出发，结合其中的内容寻找新的复习方式。比如，教师在分析“建造植物工厂”方面的内容时发现，可以设计思维导图，让学生根据自己的理解将所有知识联系起来，形成相应的架构。学生可以将普通的加减法内容与分数加减法融合起来，实现知识转移，加强知识间的联系，提高复习效率。

（五）开展教学评价，反思整合教学现状

教师在利用主题式整合模式进行教学时，会遇到各种各样的问题。教师要重视教学评价环节的开展，反思整合数学与科学学科时遇到的问题，并寻找相应的解决方法，为高效开展整合教学打下良好基础。

以往教师习惯通过考试的方式进行教学评价，这种情况下的评价较为单一，无法得到较多有效的评价结果。为此，教师可以改变评价方式，从学生角度出发，通过访谈、调查等方式了解他们对主题式整合的看法。通过这种评价方式，教师可以得到更全面的评价结果，并从学生口中了解到数学与科学整合的价值，为后续开展教学打下坚实基础。另外，教师还可以借助信息技术建立相关档案，记录学生平时在课堂上的表现，最终从综合角度出发完成教学评价工作，得到有价值的反馈信息，进而完善数学教学。

综上所述，小学数学教师要想从主题式整合角度出发，在数学教学中融入科学学科的内容，就需加强对科学学科内容的了解，认识到小学数学教学中存在的问题，并在此基础上进行探究。笔者通过探究发现，要实现小学数学与科学学科的整合，需注重梳理教学内容、明确教学目标、分析数学知识、重视复习教学，进而推动数学教学的发展，提高教学质量。