践行跨学科理念整合科学与数学教学

〔摘 要〕 在小学教学中，科学学科和数学学科在知识体系的设计上具有层次性，从而要求教学方式具有多样性，跨学科融合教学因此相应而生。跨学科理念对小学数学课程和科学课程的教学改革提出了新要求，基于科学知识和数学知识学习的实践性和探索性实施融合教学，对于培养学生的学科核心素养和综合学习能力显得非常有必要。基于此，本文分析践行跨学科理念整合科学与数学教学的意义，并提出具体的实践策略。

〔关键词〕 跨学科；小学科学；数学；教学整合

〔中图分类号〕 G424 〔文献标识码〕 A 〔文章编号〕 1674-6317 （2025） 02 136-138

随着现代教育理念的不断发展，跨学科融合教学逐渐成为教育领域的重要趋势。在小学阶段，对科学和数学这两门培养学生逻辑思维和实践能力的基础学科实施融合教学，更是具有深远的意义。有效地实施科学与数学课程融合教学，不仅可以增强学科间的联系，更为重要的是可以引导学生对所学知识进行融会贯通，使其更好地理解和应用所学知识，培养创新思维和综合学习能力。

一、践行跨学科理念整合科学与数学教学的意义

（一）增强学科间的联系，提高学生对知识的整体把握能力

数学和科学作为两门基础学科，各自拥有独特的学科体系和知识体系。数学提供了解析世界的工具，而科学则是应用此类工具理解和解释自然现象的学科。融合教学可将这两个学科的知识、技能和方法有机结合起来，形成连贯的教学内容。例如，学生在学习科学中的测量时，可使用数学中的单位换算和比例知识；在学习科学中的统计和概率时，又可应用数学中的图表和数据分析方法，促使学生更好地理解和应用所学知识，增强其对学科间联系的认知，提高其整体把握能力。

（二）培养学生的学习兴趣和创新能力

跨学科融合教学可极大激发学生的学习兴趣和创新意识，将数学问题转化为科学实验、科学观察或将科学现象用数学模型进行解释，学生可发现数学在实际生活中的应用，增强学习动力。例如，在学习数学中的几何图形时，可设计科学实验模拟图形的形成过程；在学习科学中的物理现象时，可利用数学模型解释现象背后的原理。此类教学方式能使学生感受到知识的实用性和趣味性，激发其学习热情和创新思维。与此同时，项目式学习和合作学习等融合教学方式，也能培养学生的创新思维和解决问题的能力，激发其创造力和想象力。

（三）提高学生的综合能力和素质

跨学科融合教学可提高学生的综合能力和素质，整合教学内容方法能增强学生的知识迁移能力、问题解决能力等，学生在完成跨学科任务的过程中，需要运用多个学科的知识技能进行跨学科的思考合作。例如，在设计科学实验时，学生需要运用数学知识计算实验所需的数据，同时也需要运用科学知识理解和分析实验结果。此类教学方式能使学生更全面地理解问题，提高其综合能力和素质。在此基础上，学生在完成任务的过程中，还需与同伴共同合作、互相学习和交流，这也能提高其合作能力和沟通能力。

（四）适应教育改革和时代发展的需要

随着教育改革的不断深入，培养学生的创新能力和综合素质已成为教育的重要目标。跨学科融合教学是实现这一目标的有效途径之一。将不同学科的知识和方法融合在一起，可以有效拓宽学生的知识视野，培养学生良好的创新思维和解决问题能力。此类教学方式符合当今社会对人才的需求，可培养具有创新精神和实践能力的未来人才，而且，跨学科融合教学也能促使学生更好地适应时代发展的需要，为其未来的学习和职业发展打下坚实的基础。

二、践行跨学科理念整合科学与数学教学的实践

（一）制订综合性教学目标

在跨学科融合教学实践中，制订综合性教学目标是确保教学有效性和学生全面发展的关键，强调学生对单一学科知识的掌握，引导其明确如何将此类知识跨学科地应用理解。在小学科学与数学的融合教学中，教师应深入研究和理解两门学科之间的关联性和互动性，进而将这两个学科的知识、技能和方法巧妙地融合在一起，形成连贯而富有启发性的教学内容。以“面积与体积”这一教学主题为例，首先，教师需清晰地认识到，面积和体积是数学中两个重要的概念，但在现实生活中，它们与科学密切相关。因此，在教授这两个概念时，不应仅停留在数学公式的记忆和应用方面，而应将其与科学实验相结合，使学生在实践中感受和理解。其次，为了使学生更好地理解和应用面积与体积的概念，教师可设计测量不同形状和大小的容器等一系列科学实验，并让学生计算其底面积和体积，加深对这两个概念的理解。同时，此类实验也可促使学生认识到面积和体积在日常生活和科学领域中的应用。再次，学生在融合教学中，需掌握学科知识，形成跨学科思考和解决问题的能力。在此过程中，教师可设计具有挑战性的问题或项目，使学生在解决问题的过程中，运用数学和科学的知识和技能，提高其综合素质。最后，为了激发学生的学习兴趣和创新能力，教师可尝试采用不同的教学方法和手段，利用信息技术手段展示面积与体积的动画模拟或三维模型，使学生更直观地理解这两个概念，也可鼓励学生进行自主学习和探究学习，培养其创新思维和自主学习能力。除此之外，综合性教学目标的制订还需考虑评估和反馈的环节，教师可根据课堂表现、实验报告、项目作品等方面，对学生的学习成果进行评估，快速给予学生反馈和建议，促使其发现问题并改进学习方法。

（二）整合融合性教学内容

在推动科学与数学融合教学的过程中，教师需对两个学科的教学内容进行深入整合，以实现知识的交叉渗透和相互补充，增强学生对两个学科知识的理解，提高其实际应用能力，激发其学习兴趣和动力。教师可尝试将数学问题转化为科学实验或观察过程。例如在教授“比例”这一数学概念时，教师可引导学生观察植物的生长过程，使学生理解比例在自然界中的应用，并带领学生种植几株不同的植物，然后定期了解其高度或叶片数量情况，记录下此类数据。接着，教师可引导学生分析此类数据，观察它们之间的比例关系，并讨论此类比例关系如何影响植物的生长。这样的教学方式，可使学生更加直观地理解比例的概念，并学会在实际生活中加以应用。另一方面，教师也可将科学现象用数学模型进行解释，例如在教授“力的概念”时，教师可向学生介绍力的基本概念和性质，然后引导其思考力在实际生活中的应用。之后，教师可设计实验或情境，使学生亲身体验力的作用，并记录下相关数据。在此基础上，教师可引导学生运用数学知识对此类数据进行分析和处理，得出物体受到的不同力的大小和方向。这样的教学方式可使学生更加深入地理解力的概念，并学会用数学模型分析和解释实际生活中的现象。除此之外，教师还可结合具体的案例和项目整合科学与数学教学内容。例如在教授“能源与环保”这一主题时，教师可引导学生思考如何运用数学知识和科学方法解决能源利用和环境保护的问题，让学生调查研究分析不同能源的来源、消耗和污染情况，并运用数学知识分析和比较不同能源的效率和可持续性。以此为基础，学生还可运用科学方法设计制作太阳能热水器、设计节能灯具等环保项目或方案。这样的教学方式可使学生在实践中学习和应用科学与数学知识，提高其综合素质和创新能力。

（三）探究融合式教学方法

开展跨学科融合教学需要采用多元化的教学方法，项目式学习和合作学习是其中两种常用的方法。在项目式学习中，学生围绕跨学科的主题进行深入研究和探索，培养创新思维和解决问题能力；在合作学习中，学生可与同伴共同完成任务，互相学习和交流，提高合作能力和沟通能力。同时，需按照跨学科教学的要求完善优化相关的育人模式，提升跨学科教学的有效性。应引导学生深入掌握相关的学习方式，增强合作能力、实践探究能力，提升育人质量，改善学生的学习现状，优化教学工作体系，进一步提高教育的整体有效性。

例如在“小小城市规划师”项目中，教师可让学生规划小型城市的道路网络和公共设施布局，培养其空间思维、逻辑思维和问题解决能力，提升学生的跨学科整合能力和创新思维。在引入阶段，教师可介绍城市规划的概念，展示城市地图和规划图，激发学生兴趣。学生分组研究不同城市的道路网络和公共设施布局，了解其功能性和美观性，应用数学知识（如比例尺、面积计算等）绘制自己的城市规划图，并考虑道路宽度、交通流量、绿化面积等因素。同时，学生使用材料制作自己的城市规划模型，并在小组内展示和讨论，教师和其他学生对各小组的规划进行评价，提出改进意见。又如在“超市购物中的数学奥秘”任务中引入科学知识，可使学生理解购物中的价格、折扣和总价计算，培养学生的合作能力、沟通能力和计算能力。教师将学生分成小组，并为每个小组分配购物清单和一定数量的模拟货币。学生讨论购物策略，例如如何对比食品的营养含量、如何选择性价比高的商品、如何利用折扣等，按照购物清单在模拟超市中购物，并计算总价。每个小组展示自己的购物清单和总价计算过程，并解释购物策略。由教师和其他学生对各个小组的购物策略和计算能力进行评价，并给出改进建议。

（四）开展融合式教学评估

为了全面评估学生的跨学科学习效果，需要建立综合性评估体系，除了传统的笔试成绩外，还应关注学生在跨学科任务中的表现及其在问题解决过程中的创新思维。教师可通过观察、记录、评价等收集学生的表现数据，并根据此类数据进行反馈指导，让学生深刻意识到自身学习的问题，科学合理地进行学习方式的优化改进，提高跨学科的学习能力。

例如，为了全面评估学生的跨学科学习效果，教师可采用以下综合性评估方式：对学生的“小小城市规划师”项目规划图的创新性、功能性、美观性以及学生的参与度和合作精神进行评价；对学生的“超市购物中的数学奥秘”合作任务购物策略的合理性、计算过程的准确性和合作能力进行评价；对学生在项目式学习和合作学习中展现的新颖想法、独特解决方案等创新思维进行评估；采用传统的笔试方式检查学生对数学知识的掌握情况；鼓励学生进行自我评价和同伴评价，促使其反思自己的学习过程并提升自我认知。这样的教学评估体系，能够全面、客观地反映学生的学习效果，为教师提供有针对性的反馈和指导，促进学生的全面发展。

三、结语

总而言之，随着教育改革的不断深入，跨学科融合教学将成为未来教育的重要趋势。跨学科融合理念下的小学科学与数学的融合教学实践可培养学生的综合能力和创新思维。在未来的教学实践中，教师需制订综合性教学目标，整合教学内容，采用多元教学方法，探索和创新跨学科融合的教学方式，建立综合性评估体系，加强家校合作，全面实现相关的跨学科教学目标。

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