例談小學(xué)數(shù)學(xué)、科學(xué)課程的整合
——從“溫度”一課說(shuō)起

□王紅宇

例談小學(xué)數(shù)學(xué)、科學(xué)課程的整合
——從“溫度”一課說(shuō)起

□王紅宇

現(xiàn)行使用的北師大版數(shù)學(xué)四上教材中有“溫度”一課，教科版科學(xué)三下教材中有“溫度和溫度計(jì)”一課、科學(xué)四下教材中有“溫度和氣溫”一課。本文以“溫度”一課為例進(jìn)行了實(shí)踐研究，圍繞“溫度”主題，首先從教學(xué)背景、教學(xué)目標(biāo)、教材編排、教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)材料等方面將兩學(xué)科進(jìn)行了對(duì)比。并提出了三大關(guān)乎課程整合的教學(xué)再思考：理順內(nèi)容，厘清目標(biāo)；整合教材，重組內(nèi)容；引入“微課”，適時(shí)整合。

小學(xué)數(shù)學(xué) 小學(xué)科學(xué) 整合 溫度

小學(xué)數(shù)學(xué)、科學(xué)這兩門(mén)學(xué)科都屬于自然科學(xué),它們之間有許多相近的知識(shí)點(diǎn)，而且學(xué)科教學(xué)理念基本相同，兩學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)中的培養(yǎng)目標(biāo)、課程內(nèi)容與特點(diǎn)、學(xué)習(xí)活動(dòng)、教學(xué)方式、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等方面的描述大致相同。那么針對(duì)現(xiàn)在存在的數(shù)學(xué)、科學(xué)學(xué)科之間相近的知識(shí)點(diǎn)，需不需要進(jìn)行整合？該如何整合？筆者就從“溫度”一課說(shuō)起，拋磚引玉，供大家商榷。

一、兩學(xué)科教材對(duì)比分析

數(shù)學(xué)（北師大版）四上教材中有“溫度”一課，科學(xué)（教科版）三下教材中也有“溫度和溫度計(jì)”一課，科學(xué)（教科版）四下教材中還有“溫度和氣溫”一課。

（一）從教學(xué)背景上看

分析教學(xué)背景，就是看學(xué)習(xí)這些內(nèi)容的必要性是什么。

三下科學(xué)教材中“溫度和溫度計(jì)”這一內(nèi)容是“溫度與水”這一單元的第一課。生活中，對(duì)一個(gè)物體的冷熱情況，學(xué)生都有所感受，至于一個(gè)物體比另一物體熱多少或冷多少，無(wú)法作出比較準(zhǔn)確的描述，這就必須借助測(cè)量溫度的溫度計(jì)來(lái)測(cè)量。學(xué)生可能聽(tīng)說(shuō)過(guò)溫度計(jì)，也曾用體溫計(jì)測(cè)量過(guò)體溫，但真正使用溫度計(jì)測(cè)量過(guò)其他物體溫度的學(xué)生估計(jì)極少。本課學(xué)習(xí)時(shí)，對(duì)許多學(xué)生來(lái)說(shuō)還是第一次使用溫度計(jì)。因此，本課重點(diǎn)要讓學(xué)生理解溫度計(jì)是用來(lái)做什么的，它們是如何工作的，以及如何識(shí)讀溫度計(jì)。因此，本內(nèi)容是作為本單元后續(xù)學(xué)習(xí)活動(dòng)的技能基礎(chǔ)。

四下科學(xué)教材中的“溫度和氣溫”是“天氣”這一單元中的第三課。氣溫可以用溫度計(jì)來(lái)測(cè)量。學(xué)生在三年級(jí)已經(jīng)學(xué)習(xí)了溫度計(jì)的使用方法，并用溫度計(jì)測(cè)量過(guò)室內(nèi)和室外的溫度。在本課將進(jìn)一步鞏固學(xué)生使用溫度計(jì)測(cè)量溫度的技能。讓學(xué)生清楚在同一時(shí)間里，室內(nèi)和室外的溫度不同，室外不同地方其溫度也不同；同一地點(diǎn)，一天中的溫度也在不斷變化。

四上數(shù)學(xué)教材中的“溫度”是第七單元“生活中的負(fù)數(shù)”的起始課。負(fù)數(shù)的學(xué)習(xí)是對(duì)數(shù)概念的擴(kuò)充，認(rèn)識(shí)負(fù)數(shù)的關(guān)鍵是理解負(fù)數(shù)時(shí)表示與正數(shù)相反意義的量，所以對(duì)小學(xué)生來(lái)講，理解負(fù)數(shù)的意義有一定的難度。本課通過(guò)研究正、負(fù)數(shù)的現(xiàn)實(shí)模型——溫度，為下一節(jié)課從具有相反意義的量抽象出正、負(fù)數(shù)奠定基礎(chǔ)。

對(duì)比發(fā)現(xiàn)，科學(xué)課中認(rèn)識(shí)溫度是作為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)自然界冷熱情況的技能基礎(chǔ)課進(jìn)行教學(xué)的，更多的是從科學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的角度。而數(shù)學(xué)課中借助溫度的模型是促進(jìn)對(duì)負(fù)數(shù)的認(rèn)識(shí)，特別是比較兩個(gè)負(fù)數(shù)的大小是難點(diǎn)，借助溫度的情境教學(xué)，讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合，難點(diǎn)就容易突破。看來(lái)，溫度這一內(nèi)容在兩科教學(xué)中都有較強(qiáng)的必要性，都對(duì)后繼知識(shí)的教學(xué)起奠基作用。

（二）從教學(xué)目標(biāo)來(lái)看

分析教學(xué)目標(biāo)，就是看相近知識(shí)點(diǎn)要把學(xué)生帶到哪里去的方向是否一致。

學(xué)科 三維教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能 過(guò)程與方法 情感、態(tài)度與價(jià)值觀小學(xué)數(shù)學(xué)小學(xué)科學(xué)會(huì)正確認(rèn)讀溫度計(jì)，會(huì)在溫度計(jì)中找到相應(yīng)溫度會(huì)用帶“-”的數(shù)表示零下溫度，并比較兩個(gè)零下溫度的大小探索零上溫度和零下溫度的表示方法，體驗(yàn)用帶符號(hào)（“+”或“-”）的數(shù)表示零上溫度與零下溫度的必要性研究負(fù)數(shù)的現(xiàn)實(shí)模型——溫度，感受數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系知道溫度表示物體的冷熱程度，物體的溫度可以用溫度計(jì)測(cè)量常用的液體溫度計(jì)是利用玻璃管內(nèi)的液柱隨溫度變化而上升和下降來(lái)測(cè)量溫度的觀察和研究作為測(cè)量工具的常用液體溫度計(jì)的主要構(gòu)造；識(shí)讀溫度計(jì)（模型）刻度上的數(shù)字，并把刻度上的數(shù)字與更熱或更冷的溫度聯(lián)系起來(lái)；四上是進(jìn)一步鞏固用溫度計(jì)測(cè)量溫度，保持對(duì)氣溫變化的研究興趣理解測(cè)量工具使用規(guī)定的意義，并愿意遵守這些規(guī)定

兩學(xué)科相近知識(shí)點(diǎn)中，有的教學(xué)目標(biāo)是一致的，有的教學(xué)目標(biāo)是完全不同的，有的教學(xué)目標(biāo)是延續(xù)的。在“溫度”這一教學(xué)內(nèi)容中，雖然都要體現(xiàn)“知識(shí)與技能”“過(guò)程與方法”“情感、態(tài)度與價(jià)值觀”三維教學(xué)目標(biāo)，但兩科知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)是有很大不同的。

通過(guò)以上描述就可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)學(xué)課中“溫度”的教學(xué)其實(shí)認(rèn)識(shí)的重點(diǎn)不在溫度，而是借“溫度”這一載體來(lái)初步理解相反意義的量，為下一節(jié)課認(rèn)識(shí)“負(fù)數(shù)”及后續(xù)學(xué)習(xí)做鋪墊。而科學(xué)課中“溫度”的教學(xué)主要是讓學(xué)生感受溫度的作用、認(rèn)識(shí)溫度計(jì)的構(gòu)造，讓學(xué)生學(xué)會(huì)在實(shí)際生活中正確使用溫度計(jì)這類(lèi)工具來(lái)進(jìn)行測(cè)量，因此兩課教學(xué)目標(biāo)在大方向上是不一樣的；但也有一些小目標(biāo)是一致的，比如兩科都要求學(xué)生會(huì)讀溫度計(jì)（模型）刻度上的溫度，并把刻度上的數(shù)字與更熱或更冷的溫度聯(lián)系起來(lái)；同時(shí)，兩科的目標(biāo)也有一定的延續(xù)性，科學(xué)教學(xué)目標(biāo)的順利達(dá)成有助于數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)的成功實(shí)現(xiàn)。

（三）從教材編排上看

分析教材編排，主要是看教學(xué)時(shí)間安排協(xié)調(diào)與否。

從編排上看，不少相近知識(shí)點(diǎn)或概念，有的是數(shù)學(xué)在前、科學(xué)在后，而有的是科學(xué)在前、數(shù)學(xué)在后?！皽囟取边@一主題，科學(xué)是編排在三下、四下（期中前），數(shù)學(xué)是編排在四上（期中后）。這樣的編排體系，從時(shí)間上來(lái)看是符合知識(shí)邏輯順序的，先在科學(xué)中認(rèn)識(shí)溫度計(jì)，會(huì)用溫度計(jì)測(cè)量溫度，然后，在數(shù)學(xué)課上研究負(fù)數(shù)的現(xiàn)實(shí)模型——溫度，感悟數(shù)的擴(kuò)充的必要性。從知識(shí)聯(lián)結(jié)上看，溫度的概念，數(shù)學(xué)借鑒科學(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)了溫度計(jì)的使用，理解了溫度的概念；從思維方式上看，科學(xué)借鑒數(shù)學(xué)的比較思維，學(xué)習(xí)零上溫度和零下溫度，通過(guò)對(duì)比知道溫度有高低。但“溫度”這一主題，更多的是科學(xué)技能的形成為數(shù)學(xué)概念的建構(gòu)提供借鑒。

因此，兩科整合可以是知識(shí)的整合，也可以是思維方式的借鑒。比如，數(shù)學(xué)證明具有絕對(duì)意義，它依賴(lài)于邏輯，是演繹思維；而科學(xué)證明依賴(lài)于觀察與歸納，是歸納思維。歸納是小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一種常用的思維方式，但思維的演繹性更能體現(xiàn)數(shù)學(xué)的本質(zhì)特征。要實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造力的提高，必須要讓歸納思維和演繹思維共同提升，看來(lái)兩科整合對(duì)提高學(xué)生的核心素養(yǎng)有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

（四）從教學(xué)設(shè)計(jì)上看

分析教學(xué)設(shè)計(jì)，主要是看兩科教學(xué)中教師是如何引領(lǐng)學(xué)生求知求新，有沒(méi)有共性的地方。

科學(xué)課“溫度和溫度計(jì)”教學(xué)注重學(xué)生的參與和體驗(yàn)。主要環(huán)節(jié)是：巧妙引入溫度概念—觀察溫度計(jì)—學(xué)習(xí)正確使用溫度計(jì)—攝氏溫度的讀和寫(xiě)。教師課前要給每個(gè)小組準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材，想方設(shè)法讓學(xué)生多動(dòng)手、多參與、多體驗(yàn)。學(xué)生借助溫度計(jì)非常直觀、有效地學(xué)習(xí)溫度單位、0攝氏度、零上溫度和零下溫度等。學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性發(fā)揮得非常好，動(dòng)手、動(dòng)腦、親自實(shí)踐，在感知、體驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將知識(shí)內(nèi)化。

數(shù)學(xué)課的“溫度”情境都和溫度有關(guān)，分別是“天氣預(yù)報(bào)、溫度計(jì)、中國(guó)版圖”。將這三個(gè)和溫度有關(guān)的情境進(jìn)行串聯(lián)，設(shè)計(jì)三大板塊，在天氣預(yù)報(bào)中經(jīng)歷零上溫度和零下溫度的表示方法；在溫度計(jì)上認(rèn)、讀、找溫度，理解帶符號(hào)（“+”或“-”）的溫度的實(shí)際意義；在中國(guó)版圖中進(jìn)一步感受溫度的高低，比較溫度的大小。注重讓學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)再創(chuàng)造的過(guò)程。

對(duì)比兩科發(fā)現(xiàn)有一些相同點(diǎn)：兩科教學(xué)都強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)當(dāng)有足夠的時(shí)間和空間，經(jīng)歷觀察、猜測(cè)、比較、創(chuàng)造等活動(dòng)，注重讓學(xué)生親歷探究的過(guò)程，讓學(xué)生主動(dòng)經(jīng)歷一個(gè)生動(dòng)活潑的、富有個(gè)性的知識(shí)主題學(xué)習(xí)過(guò)程?？磥?lái)，兩科在學(xué)習(xí)方式上有整合融合的可能。

（五）從學(xué)習(xí)材料上看

分析學(xué)習(xí)材料，主要是看兩科對(duì)使用的材料有什么不同的要求。

雖然兩科都要借助“溫度”和“溫度計(jì)”來(lái)展開(kāi)新知教學(xué)。但科學(xué)課的主體活動(dòng)是：讓學(xué)生使用一個(gè)真正的溫度計(jì)，觀察它是如何對(duì)周?chē)矬w的冷熱程度做出反應(yīng)的，并利用溫度計(jì)模型識(shí)讀刻度。科學(xué)中的學(xué)習(xí)材料一般是現(xiàn)實(shí)的、真正的。而數(shù)學(xué)課中無(wú)需利用真正的溫度計(jì)，可請(qǐng)學(xué)生觀察課件中的“溫度計(jì)”，幫助學(xué)生理解零下溫度，而且注重溫度計(jì)數(shù)軸的直觀模型，課件上將溫度計(jì)慢慢隱去，抽象成豎著擺放的數(shù)軸，然后將豎著擺放的數(shù)軸進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將溫度計(jì)巧妙地變成數(shù)軸?？磥?lái)數(shù)學(xué)課中的溫度計(jì)，可以是一個(gè)理解負(fù)數(shù)的模型，但它更重要的是賦予了一定的數(shù)學(xué)意義。

二、教學(xué)再思考

（一）理順內(nèi)容，厘清目標(biāo)

科學(xué)教材在“溫度和溫度計(jì)”一課中的要求是已經(jīng)讓學(xué)生觀察了溫度計(jì)、認(rèn)識(shí)了溫度計(jì)，也要告訴0攝氏度的來(lái)歷。所以，數(shù)學(xué)課中就無(wú)須將溫度計(jì)的構(gòu)造、功能作為重點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)。再者，科學(xué)三下教材中有讓學(xué)生在溫度計(jì)上標(biāo)記零上溫度和零下溫度的活動(dòng)，體會(huì)零上溫度、0攝氏度、零下溫度在溫度計(jì)上的位置與順序關(guān)系，會(huì)正確讀出溫度計(jì)上顯示的溫度，而這些內(nèi)容與數(shù)學(xué)教材有重復(fù)，所以這部分內(nèi)容在數(shù)學(xué)中可以簡(jiǎn)化教學(xué)。另外，在三下科學(xué)教材中就要求學(xué)生會(huì)用帶“-”的數(shù)表示零下溫度（如下圖），而學(xué)生在三年級(jí)時(shí)還沒(méi)有認(rèn)識(shí)負(fù)數(shù)，因此，筆者認(rèn)為，不應(yīng)在三年級(jí)就用“-”來(lái)表示零下溫度。

(二)整合教材，重組內(nèi)容

融合兩科課程內(nèi)容特點(diǎn)，借助相近的思維，以“融學(xué)科整合”為策略，以“主題學(xué)習(xí)”的實(shí)踐活動(dòng)為牽引，將數(shù)學(xué)、科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)貫穿其中，積極倡導(dǎo)整合與拓展的理念，研究和把握學(xué)科之間的知識(shí)、技能的遷移和橫向聯(lián)系，建議圍繞“溫度”這一主題，將數(shù)學(xué)、科學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行融學(xué)科教學(xué)。溫度這一內(nèi)容在科學(xué)三下、四下中都有，而且教學(xué)目標(biāo)很接近，可以將這兩個(gè)內(nèi)容合二為一，都放在四下中進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)中整合兩個(gè)學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)溫度計(jì)，會(huì)用溫度計(jì)測(cè)量，并能在測(cè)量溫度中認(rèn)識(shí)零下溫度的表示方法，引出負(fù)數(shù)。這樣就可以避免一部分知識(shí)重復(fù)教學(xué)，也可以避免相近知識(shí)點(diǎn)獨(dú)立教學(xué)的現(xiàn)象。這樣，改變單一的學(xué)科學(xué)習(xí)，將兩科融合貫通，相互通用，聯(lián)系兩科的知識(shí)點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)，并加以組合優(yōu)化，這樣既節(jié)省學(xué)習(xí)時(shí)間，又給學(xué)生一個(gè)綜合的知識(shí)視野，能提高學(xué)習(xí)效果。

（三）引入“微課”，適時(shí)整合

針對(duì)現(xiàn)行全科教師并不多的情況下，如果由數(shù)學(xué)教師上“溫度”這一整合課，可能科學(xué)的內(nèi)容會(huì)受專(zhuān)業(yè)知識(shí)的限制而教學(xué)不到位，可以借助教學(xué)平臺(tái)以“微課”形式解決此問(wèn)題，課前將科學(xué)教師介紹溫度計(jì)構(gòu)造及使用方法制成微視頻，在數(shù)學(xué)課堂上適時(shí)播放學(xué)習(xí)。其實(shí)，在相近的數(shù)學(xué)、科學(xué)知識(shí)點(diǎn)教學(xué)中都可以圍繞單元主題，相關(guān)的學(xué)科教師將科學(xué)、數(shù)學(xué)等相關(guān)的學(xué)科知識(shí)制作成微課，放置于教學(xué)平臺(tái)上，建立菜單式學(xué)習(xí)。一是供學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)；二是供教師在授課過(guò)程中選擇使用。

通過(guò)對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)、科學(xué)“溫度”一課相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)和分析，我們清楚地認(rèn)識(shí)到：在教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)當(dāng)樹(shù)立教材的整體觀，研究和把握學(xué)科之間的知識(shí)、技能的遷移和橫向聯(lián)系；應(yīng)當(dāng)努力拓寬學(xué)科學(xué)習(xí)和運(yùn)用的領(lǐng)域，有機(jī)整合各學(xué)科知識(shí)，在整合中為學(xué)生的全面發(fā)展提供更廣闊的學(xué)習(xí)空間。

[1]黃志紅.課程整合的歷史與個(gè)案研究[M].廣州：廣東高等教育出版社，2013.

（浙江省衢州市新華小學(xué) 324000）