将科学知识引入数学教学

杜娟

〔摘    要〕  在素质教育推进中，培养学生综合素质已然成为小学数学教学的一个重要目标，科学素养也属于数学学科教学目标构成，在素质教育中占据主要地位。在小学数学教学活动中，通过将数学与科学知识的有机融合和相互渗透，既能吸引学生注意力，提高其探究兴趣，又能促进培养学生数学学科素养目标任务的顺利完成，实现学生全面发展。

〔关键词〕  科学知识；数学；引入

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    （2024）  16    136-138

近几年，在新课改的不断推动下，“核心素养”“素质教育”等新型热词的出现，使一线教师的教学思想与教学行为都有明显改变，并且“学科融合”也早已成为各教育阶段提高教学质量、实现教学目标的一个有效手段。基于此，小学数学教学中要深刻认识到跨学科教学的重要性，不断挖掘数学与科学知识间的密切联系，也只有真正做到打破学科界限，推动两项学科交叉融合、相互渗透，才能在课程教学中将知识的整体性予以充分体现，才能帮助小学生在构建完善知识体系同时，强化核心素养，提升学习能力。

一、将科学知识引入数学教学的价值

小学教学中的数学与科学，是学生认识生活、了解社会的基础学科。一般情况下，两门课程的授课过程是独立进行、互不相融的，两门学科教师在教学设计和施教过程中不会有意识地进行融合，这种教学模式虽能保证学生对数学、科学知识的理解和掌握，但不利于形成更完善、全面的知识体系，同时也不利于其核心素养养成。了解和分析科学学科与数学学科之间的知识联系就能发现，将科学知识元素巧妙融入数学教学过程之中会对小学生学习能力发展产生积极作用，主要体现在以下几个方面。

（一）可以激发学生兴趣

兴趣是小学生学习的主要原动力，但是受年龄限制和性格特征影响，小学生的主要学习心理特征表现为活泼好动、探索心理强、注意力难以长时间集中，所以数学课堂上经常会有部分学生出现“溜号”“开小差”等现象，从而影响课堂教学效果和学习质量。其实从学科本质上看，科学、数学两者虽隶属不同的知识领域，但在学习内容和学习方法上又有着一定的重合，如果在教学中把二者合理地融合，可以激发学生的参与兴趣和主动性，因为通过系统化学习，可发现二者间的密切联系，这样既能更深入地理解和掌握数学、科学理论知识，同时也有助于学生进一步挖掘个人潜能，提高求知欲望。此外，从教师视角分析，在数学教学中渗透科学知识，教师全面收集和整理两门学科知识中的交集点，积极尝试有效的融合方式，能够拓宽教师的教学视野，引导学生在对数学和科学知识的学习过程中，进行融合性探究学习，进而培养小学生良好的科学思维习惯，提升其学习能力。

（二）可以发展学生思维品质

小学数学课程的探究性学习特征较为鲜明，并且教学过程也更看重学生主体参与和主动参与，也只有当学生有充足探究机会，其综合能力与核心素养才能更好地发展。同时，探究性学习也是科学学科的重要学习方式，一些科学原理复杂难懂，需要用合理的方式培养学生的科学思维能力，但小学生年龄较小，思维过程中以直观形象思维为主，开展探究学习，能够让学生以主动积极的态度参与问题的发现、探索和分析过程，最终顺利解决问题。因此，将小学数学与小学科学跨学科融合教学，可以提升学生探究学习能力，促进学生思维品质发展。

（三）可以促进教学质量提升

为保证融合教学有效性，将小学科学知识渗透于数学教学中需要严格遵循“求同存异”原则，通过挖掘两门学科知识联系点，采取多元化的教学方式能够有效提升教学质量。一方面，小学数学学科中关联的科学知识，能够将数学知识的生活化特点予以充分彰显，降低学习难度，从而使学生更好地吸收和内化所学知识；另一方面，依据科学现象能够验证数学问题答案，这样既能检验小学生的学习实情，也能提高其学习活动参与度，为学科素养的培养奠定良好基础。

二、将科学知识引入数学教学的策略

（一）强化教师学科素养，提高专业教学能力

若想对数学、科学教学实现充分融合，教师首先应具备跨学科融合教学意识，这样方能在课堂教学中围绕数学知识点，挖掘科学元素、制定教學目标和筛选教学方法，从而实现跨学科融合育人目标。但事实却是，个别小学数学教师的跨学科融合教学意识较为淡薄，导致其在数学教学过程中不能够主动挖掘和利用数学学科中蕴含的科学元素，对科学知识融入数学学科的重要性认识不足。实践证明，将数学教学局限在该课程本身，与现代教学改革要求和目标相悖，甚至会对小学生全面发展造成一定阻碍。因此，跨学科融合视角下，教师明确自身良好的综合性学科素养认知是保证相关知识有效渗透到数学教学中的一个重要影响因素，这对教学实效性的提升和学生核心素养的培养都有极大推动作用。教师要深刻理解现代教学理念，尽快打破思维定式，强化自身感悟，提高对“跨学科”融合的理解深度与重视程度，通过多种教学实践提升自身问题解决能力，提升专业素养和专业水平，提高课程教学的开放性和有效性。课堂教学实践中，教师要对科学素养培养加以重视。基于科学理念大胆改革教学模式，创新教学方法，要将数学学科知识与科学学科知识进行紧密衔接，全力发挥个人点拨和引导作用，帮助学生拓宽学科知识视野，最大限度发挥融合教学作用，有针对性地培养小学生综合素养和能力。

（二）依托教材资源，找准学科之间的融合点

跨学科融合教学除需要教师具备良好教学意识外，还要有良好的专业能力作为有力支持。换言之，数学教学中渗透小学科学知识，既需要教师对数学知识全面了解，精准掌握学科“融合点”，也要通过迁移与拓展，将科学元素巧妙融于数学教学之中。但结合教学实情可发现，部分数学教师明显缺乏跨学科融合教学能力，该问题主要表现在未能对“融合点”科学把握，这样会直接影响到跨学科融合教学成效。鉴于此，面对全新育人要求，教师需对数学课程深入分析，找到更多跨学科知识渗透点。为保证跨学科融合教学有效性，教师也要以教材为前提进行挖掘和整合，在明确学科素养的培养目标后，数学教师要多角度多层次挖掘科学和数学知识的融合点，从教学内容中深入挖掘学生感兴趣的科学知识元素，围绕数学知识与科学知识的结合点，巧妙设计富含科学元素的探究和实践学习活动，在课堂上为小学生营造一个自由、轻松且舒适的学习氛围，引导小学生在生动有趣的探究活动中学习知识，从而加强学生在学习过程中的体验，培养数学思维能力，提升数学思维品质。

以“重量单位”为例，讲解克与千克知识时，教师在课堂上经常会指导学生用天平称重，此时围绕该知识，教师可向学生抛出一个科学问题：“同学们，在掌握克、千克知识点后，可发现很多物体都能用计量单位计算质量，接下来想请同学们思考一下空气作为一种无色透明、可压缩的气体是否有质量呢？”该问题一经抛出，便能引发学生的激烈讨论，如有学生表示“空气当然有质量”；但也有学生认为“空气没有质量，因为在天平上未摆放其他物体时，天平始终处于平衡状态，这充分说明空气没有质量”。根据小学生的不同意见和想法，教师可继续讲解相关知识。此外，为进一步吸引学生注意力，教师也可对现场验证或多媒体教学等方式灵活应用。将科学知识引入数学课堂，既有助于数学教学内涵向外延展，同时也能更好地培养小学生科学探究意识，强化其探究能力。

（三）创设融合型教学情境，拓展学生知识视野

教学情境是教学改革推进衍生的一种行之有效的教学方法，通过情境创设，教师能将科学知识作为数学问题原型，学生在研究和解决数学问题过程中便能更深入地理解数学知识，拓展科学视野。以“统计”知识教学为例，该数学知识以培养学生数据分析意识为目标，想要实现该目标需要依赖数据收集、整理和分析等各类活动。鉴于此，实践教学中教师可设计“天气变化我知道”活动，同时设计一个活动：“下个月学校想要举行一次研学活动，活动地点在××城市，该城市与咱们这里温差较大，不知道需要提前准备些什么，现在想请同学们帮忙参考去年该城市这个月的温度做出一个统计表，以供大家参考。”本次活动可将班级学生分为多个小组，每组学生自行选择一个月份和两个城市进行天气情况汇总，这两个城市要包含自己所在城市和另一随机城市。以该方式搭建教学情境，既能让学生对统计图、统计表的绘画方式熟练掌握，也可在学习和探索过程中对不同城市气候和影响气温的具体因素等有初步认知。在这个过程中，教师要重视与学生间的互动交流沟通。这一点指向融合教学中教师需要立足于学生视角分析该阶段学生在跨学科融合学习之中遇到的学习困难和个性化诉求，为不同学生群体提供针对性指导，有效拓展每一个学生的知识视野。

（四）借助教学实践，培养综合素养

数学教学和科学教学的融合教学，不仅要体现在课堂之中，同时也要向课堂外拓展。简单来讲，教师要以生活实际为前提，巧设各种实践活动，有意识地将有关科学元素与数学实践活动深度融合，这样便可让学生在自主活动、亲身实践过程中更灵活地应用和掌握数学与科学知识。例如，完成分数与统计知识教学后，可将“弹力”这一科学知识引入，围绕生活背景布置“反弹高度”实践活动。首先，可以用生活化问题吸引学生注意力：篮球、乒乓球都是同学较为喜爱的球类，运动过程中这些球从高处落地后经常会发生反弹现象，但是有没有哪些同学仔细观察过一般落地后反弹的高度到底有多高？哪种球类的反弹会更高？是否能通过实验得出最终结论？带著具体问题教师可引导学生分组，设计实验项目和步骤，猜测最终结果。其次，在调动学生探究热情后，提出本次实验目标：学会以分数表示落球高度与反弹高度间的实际关系；了解弹力知识，学会应用弹力；做好实验数据总结和分析，待目标明确后，各组学生便可以正式开始实验。以该方式渗透科学知识，可让小学生学会利用多学科知识解决实际问题，而这也是推动其综合素养发展的关键所在。

三、结语

综上所述，小学数学教学中融入相关的科学知识能够促进学生思维能力和思维品质的提升，两门学科的融合教育为学生的学科素养获得拓展了渠道。因此，在数学学科的教学实践中，可从教师强化科学素养、挖掘教材知识、创设教学情境和借助教学实践等几方面入手实现学科融合教学，以此确保融合育人价值能充分发挥。

参考文献

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