芻議小學(xué)數(shù)學(xué)與小學(xué)科學(xué)的有效融合

李靜麗

（甘肅省隴西縣渭州學(xué)校，甘肅隴西 748100）

隨著素質(zhì)教育和新課程改革的不斷推進(jìn)，更多的教育工作者開始認(rèn)識(shí)到學(xué)科融合教育所具有的必要性和價(jià)值性，相應(yīng)的教學(xué)思路、策略也得到了廣泛的應(yīng)用。小學(xué)數(shù)學(xué)和小學(xué)科學(xué)均是自然性課程中的奠基科目，對(duì)學(xué)生的理性思維、科學(xué)常識(shí)體系和實(shí)踐能力的塑造也都有著不容忽視的重要價(jià)值，在融合教學(xué)方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。據(jù)此，特結(jié)合個(gè)人工作經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)研究成果，依托文獻(xiàn)查閱和案例分析等方法，圍繞“芻議小學(xué)數(shù)學(xué)與小學(xué)科學(xué)的有效融合”一題撰文，并從不同角度出發(fā)提出一些策略性的建議，希望可以給諸位同仁的工作優(yōu)化帶來一定的靈感和幫助。

一、依托小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生科學(xué)知識(shí)的豐富

自然學(xué)科的一大特點(diǎn)就是具有巨大的知識(shí)容量，且各個(gè)學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容在很大程度上都體現(xiàn)出很強(qiáng)的共同性和兼容性。小學(xué)數(shù)學(xué)教師要在教學(xué)過程中有意識(shí)地豐富學(xué)生的科學(xué)知識(shí)，從課本資源、生活資源和社會(huì)資源三個(gè)方面著手來完成相應(yīng)的融合教育任務(wù)，為后續(xù)數(shù)學(xué)、科學(xué)的進(jìn)一步滲透工作提供良好的基礎(chǔ)。

（一）依托課本資源實(shí)現(xiàn)對(duì)科學(xué)知識(shí)的體現(xiàn)

科學(xué)知識(shí)的存在是非常廣泛的，其中最為集中的體現(xiàn)必然是在諸多課程的教材中。小學(xué)數(shù)學(xué)教師在講解課本內(nèi)容時(shí)，要根據(jù)課程任務(wù)、目標(biāo)以及學(xué)生們的理解能力和興趣，有意識(shí)地挖掘其中能夠體現(xiàn)或者聯(lián)系到科學(xué)常識(shí)的一些內(nèi)容提供給學(xué)生，在完成數(shù)學(xué)知識(shí)教學(xué)的同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)有關(guān)的科學(xué)常識(shí)形成關(guān)聯(lián)認(rèn)知，并可借助這種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)學(xué)概念的實(shí)例體現(xiàn)和趣味導(dǎo)入，從而起到“一箭雙雕”的作用。例如在進(jìn)行“克與千克”的教學(xué)時(shí)，教師可以在完成基本知識(shí)的講解后提出這樣一個(gè)問題：“既然任何物體都能夠用‘克’和‘千克’作為計(jì)量單位去計(jì)算重量，那么大家想一想，我們周圍的空氣有沒有重量呢？”當(dāng)學(xué)生們紛紛給出自己的猜測(cè)并說明理由后，教師就可以根據(jù)學(xué)生的回答做出講解，介紹空氣的重量屬性以及常規(guī)狀態(tài)下以“克”或“千克”為單位表現(xiàn)出的空氣重量數(shù)值。

（二）依托生活資源實(shí)現(xiàn)對(duì)科學(xué)知識(shí)的體現(xiàn)

科學(xué)知識(shí)是無處不在的，它在人們的日常生活中同樣有著巨大的“存在感”。小學(xué)數(shù)學(xué)是一門基礎(chǔ)性課程，其中的很多知識(shí)內(nèi)容都可以在生活中找到體現(xiàn)、應(yīng)用點(diǎn)，而這些體現(xiàn)、應(yīng)用點(diǎn)又可以成為連接科學(xué)知識(shí)的橋梁。小學(xué)數(shù)學(xué)教師在依托生活元素講解數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí)，可以同時(shí)從中提煉出一些關(guān)聯(lián)的科學(xué)內(nèi)容介紹給學(xué)生，讓學(xué)生真切感受到數(shù)學(xué)和科學(xué)的并項(xiàng)存在和在生活中的廣泛體現(xiàn)，使學(xué)生科學(xué)知識(shí)的融入獲得更有體驗(yàn)感。比如在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)“位置與方向”的內(nèi)容時(shí)，教師可以在完成基本知識(shí)的串講后詢問學(xué)生：“大家想一想，平日里我們不可能隨身攜帶指南針，大家年紀(jì)還小也都沒有手機(jī)，那么我們?cè)趺纯焖俚嘏袛喾较蚰?？”學(xué)生們根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)和常識(shí)會(huì)給出“看太陽的位置”或者“看樹木的生長(zhǎng)方向”等回答，而教師則可根據(jù)這些回答為大家補(bǔ)充一些有關(guān)天體運(yùn)行和植物生長(zhǎng)方面的簡(jiǎn)單知識(shí)。

（三）依托社會(huì)資源實(shí)現(xiàn)對(duì)科學(xué)知識(shí)的體現(xiàn)

高質(zhì)量的教育永遠(yuǎn)是“課堂＋社會(huì)”的有效結(jié)合，而數(shù)學(xué)和科學(xué)作為應(yīng)用范圍最廣的兩門自然學(xué)科，其知識(shí)內(nèi)容在社會(huì)當(dāng)中的體現(xiàn)則更為突出、豐富。小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)計(jì)劃，為學(xué)生引入一些有利于他們數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)知識(shí)吸收的社會(huì)資源，帶領(lǐng)學(xué)生剖析其中所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)、科學(xué)知識(shí)，同時(shí)進(jìn)一步讓學(xué)生體會(huì)到這兩門學(xué)科的巨大實(shí)用價(jià)值。例如在完成“折線統(tǒng)計(jì)圖”的教學(xué)后，教師可以播放一段紀(jì)錄視頻給學(xué)生看，讓學(xué)生了解氣象觀測(cè)人員利用折線統(tǒng)計(jì)圖來計(jì)算、記錄某地降水量的場(chǎng)景，并對(duì)影響一個(gè)地區(qū)降水量大小的主要因素做出簡(jiǎn)單的介紹，如果學(xué)生的條件允許的話，還可在視頻中加入工作人員對(duì)降雨形成的過程等知識(shí)的講解。

二、依托小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)技法的教授

“科學(xué)”和“實(shí)驗(yàn)”似乎是永遠(yuǎn)聯(lián)系在一起的一對(duì)“雙生子”，對(duì)科學(xué)的教育離不開對(duì)實(shí)驗(yàn)技法的有效教學(xué)。小學(xué)數(shù)學(xué)教師要認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，在課程教學(xué)的過程中選擇變量控制法、推理法和轉(zhuǎn)換法等小學(xué)生能夠理解的實(shí)驗(yàn)技法做課堂滲透，讓學(xué)生能夠順利掌握這些技法，并完成對(duì)數(shù)學(xué)、科學(xué)問題的自主驗(yàn)證，從而進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)學(xué)與科學(xué)融合教育的執(zhí)行效果。

（一）在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)變量控制法

變量控制法，即在保證其他條件不變的情況下通過改變一種條件來探究該條件的影響性質(zhì)和程度的方法。小學(xué)數(shù)學(xué)雖然具有較強(qiáng)的理論推導(dǎo)性，但是很多知識(shí)內(nèi)容也是可以通過實(shí)踐操作的方式來證明的，而這些知識(shí)的證明過程中就為變量控制法的應(yīng)用提供了必要的平臺(tái)。小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以在講解過程中加入一些簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生試著通過調(diào)整實(shí)驗(yàn)中的目標(biāo)條件來了解相應(yīng)數(shù)學(xué)概念的正確性，并在這期間實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生變量控制法應(yīng)用意識(shí)的培養(yǎng)。比如在進(jìn)行“圓”的教學(xué)時(shí)，為了讓學(xué)生真切地理解圓所具有的“等長(zhǎng)面積最大”的幾何屬性，教師可以讓學(xué)生利用自己的鞋帶做一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)備三張紙，用鞋帶先后在紙上圍出三角形、矩形和圓形（必須保證鞋帶首尾恰好對(duì)接），并將每種圖形中的紙減下來，然后將這三張紙重合在一起，看看哪種圖形的紙片“露出”的部分最多。這個(gè)實(shí)驗(yàn)中唯一改變的就是鞋帶圍成的幾何形狀，而取得的效果卻非常明顯。

（二）在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)推理法

推理法，即通過以既有科學(xué)認(rèn)知為基準(zhǔn)的合理想象而完成結(jié)論推導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)方法。小學(xué)數(shù)學(xué)的理論性較強(qiáng)，故而學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會(huì)更快地適應(yīng)以思維推導(dǎo)為渠道完成知識(shí)概念解讀的方法。小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以在教學(xué)過程中利用本課程的這一優(yōu)勢(shì)條件，選擇一些概念性、理論性較強(qiáng)的內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生做思維推證，并結(jié)合其他更具科學(xué)屬性的實(shí)例來讓學(xué)生熟悉這種方式，從而達(dá)成引導(dǎo)學(xué)生掌握推理實(shí)驗(yàn)法的目標(biāo)。例如對(duì)于“運(yùn)算定律”的教學(xué)，“計(jì)算”本身是一個(gè)可以用實(shí)際操作來演示的行為，但是“定律”則具有較強(qiáng)的抽象性，教師可以借助實(shí)物演示的方式來呈現(xiàn)出計(jì)算的具體過程，而后引導(dǎo)學(xué)生將這個(gè)過程“復(fù)刻”到自己的腦海中，并結(jié)合對(duì)本課概念內(nèi)容的理解完成抽象的思維推導(dǎo)，之后教師則可選擇諸如“聲音傳播的規(guī)律”“地球運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”等其他具有“規(guī)律”屬性的科學(xué)內(nèi)容，帶領(lǐng)學(xué)生做同樣的抽象“復(fù)刻”，使學(xué)生對(duì)推理法形成熟悉感。

（三）在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換法

轉(zhuǎn)換法，又名“同效轉(zhuǎn)換法”，即使用具有同等作用效果但是更容易獲取或執(zhí)行的材料、方式開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法。小學(xué)生的行為能力比較有限，課堂教學(xué)能夠提供的認(rèn)知條件也不是非常完備，因此小學(xué)數(shù)學(xué)教師在帶領(lǐng)學(xué)生開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)也必然會(huì)經(jīng)常用到轉(zhuǎn)換法。在進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可以讓學(xué)生深度體會(huì)這種方法的便捷性和趣味性，并啟發(fā)學(xué)生想一想這種方式可以被用來開展哪些“科學(xué)氣息”更濃厚的探究小活動(dòng)，從而使學(xué)生對(duì)轉(zhuǎn)換法形成正確的初步認(rèn)知。比如在講解“觀察物體”這一系列的內(nèi)容時(shí)，教師可以讓學(xué)生利用手中的文具盒作為被觀察的物體來了解“三視圖”的概念并形成具體的印象，同時(shí)還可讓學(xué)生選擇其他的手頭有的物品來不斷完善觀察物體不同角度視圖的效果，在這個(gè)過程中讓學(xué)生學(xué)會(huì)用實(shí)物來代替抽象概念進(jìn)行科學(xué)探究的方法。

三、依托小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)

無論是對(duì)知識(shí)還是技能的教學(xué)，從本質(zhì)上來說都屬于“治標(biāo)”的范疇，而只有對(duì)學(xué)生的思維進(jìn)行有機(jī)塑造，教育問題的解決才能收獲“治本”的效果。小學(xué)數(shù)學(xué)教師要認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中針對(duì)發(fā)散思維和探究精神這兩種比較基本的科學(xué)思維來開展融合教育，讓學(xué)生能夠在實(shí)現(xiàn)知識(shí)、技能的豐富的同時(shí)在思維層面完成科學(xué)素養(yǎng)的進(jìn)一步提高。

（一）培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維

科學(xué)之所以能夠持續(xù)進(jìn)步，靠的就是人們天馬行空的想象；而想象的價(jià)值轉(zhuǎn)化需要以發(fā)散性的思維作為重要前提。小學(xué)數(shù)學(xué)教師在培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維的過程中，應(yīng)當(dāng)以“留白意識(shí)”作為教學(xué)工作的主導(dǎo)意識(shí)，將一些存在較大討論空間和價(jià)值的知識(shí)點(diǎn)留給學(xué)生，讓學(xué)生圍繞這些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行自主思考和合作探討，使他們?cè)谶@個(gè)過程中依托自己的既有學(xué)習(xí)成果和智慧進(jìn)行大膽猜想、仔細(xì)論證，幫助學(xué)生形成活躍、自主、能動(dòng)的認(rèn)知意識(shí)和探究能力。例如對(duì)于涉及“相交和平行”這一部分的知識(shí)教學(xué)，教師可以在基礎(chǔ)講解結(jié)束后提出這樣的問題：“‘兩條直線之間不是平行關(guān)系就是相交關(guān)系’，這句話是否絕對(duì)正確？”從教師的語氣中學(xué)生大概可以判斷出這句話的非絕對(duì)性，但是又不知道有什么對(duì)應(yīng)的反例。這時(shí)教師就可以組織他們以同桌或四人小組的方式進(jìn)行交流、討論，并可從“處于同一平面”這一前提條件的角度出發(fā)給予他們必要的提示。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神

俗話說“學(xué)貴有疑”，提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要。任何科學(xué)成果的取得都離不開人們對(duì)“想當(dāng)然”之成論的大膽質(zhì)疑，這從某種程度上來說可被視為人類文明的精神之源。小學(xué)數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過程中，可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和能力以及課程的具體內(nèi)容，有意識(shí)地“暴露”出一些錯(cuò)誤，并通過一定的方式暗示、提醒學(xué)生這些錯(cuò)誤的存在，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的既有認(rèn)知大膽指出，正確糾正這些錯(cuò)誤，使學(xué)生既能獲得前所未有的成就感，又可以形成仔細(xì)、謹(jǐn)慎的科學(xué)態(tài)度。當(dāng)然，教師在執(zhí)行這一工作時(shí)也要把握分寸，不可對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的負(fù)面影響。比如，教師可以在進(jìn)行“小數(shù)乘法”這一課的例題講解時(shí)，故意點(diǎn)錯(cuò)結(jié)果中小數(shù)點(diǎn)的位置；或者在進(jìn)行“分?jǐn)?shù)乘法”的例題教學(xué)時(shí)“忘記”對(duì)分子、分母進(jìn)行約分；還可以在解答應(yīng)用題時(shí)“落下”對(duì)單位的書寫；等等。當(dāng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生面露疑色，教師則要以眼神暗示等方式鼓勵(lì)他們大膽舉手指出自己的錯(cuò)誤。

四、依托小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生科學(xué)情懷的塑造

任何一門課程的教學(xué)都應(yīng)當(dāng)同步體現(xiàn)出對(duì)學(xué)生精神品質(zhì)的塑造作用，這一點(diǎn)同樣適用于小學(xué)數(shù)學(xué)和科學(xué)的教育。小學(xué)數(shù)學(xué)教師要在完成知識(shí)性教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生的理解能力和學(xué)習(xí)狀態(tài)來進(jìn)行科學(xué)情懷的正向塑造，一方面培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心、求知欲，另一方面塑造學(xué)生勤于探索、敢于懷疑、恒于追求的科學(xué)精神，同時(shí)還要樹立起學(xué)生通過數(shù)學(xué)、科學(xué)學(xué)習(xí)為人民造福、為祖國爭(zhēng)光的遠(yuǎn)大理想，讓科學(xué)情懷得以通過數(shù)學(xué)課程在學(xué)生的心中生根、發(fā)芽。例如在結(jié)束了“圓”這一課的教學(xué)后，教師可以向?qū)W生介紹祖沖之、劉徽這兩位在“圓”的研究領(lǐng)域取得突出成就的我國著名的數(shù)學(xué)家，講一講他們?cè)谇笕A周率以及發(fā)明“割圓術(shù)”的過程中所發(fā)生的小故事，引導(dǎo)學(xué)生感受到他們身上所具有的追求真理、不畏艱難、執(zhí)著探索的偉大科學(xué)精神，使學(xué)生在心里產(chǎn)生“我也要成為偉大的數(shù)學(xué)家、科學(xué)家”的強(qiáng)烈訴求。

除了以上幾方面主要策略外，小學(xué)數(shù)學(xué)教師還要結(jié)合“寓教于?！钡睦砟睿ㄟ^環(huán)境滲透和日?；顒?dòng)設(shè)計(jì)、組織的方式，帶領(lǐng)學(xué)生開展一些兼具數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用和科學(xué)方法運(yùn)用的趣味活動(dòng)，讓學(xué)生形成良好的數(shù)學(xué)、科學(xué)素養(yǎng)同步提升的習(xí)慣；此外，教師還可以借助家校合作的機(jī)制，鼓勵(lì)學(xué)生家長(zhǎng)在居家期間陪子女做一些體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)、技能成分的益智小游戲，并引導(dǎo)子女發(fā)現(xiàn)其中所存在的科學(xué)道理；等等。

成功的教育者必然具有宏觀的視野和“兼容并包”的精神，能夠在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)某一方面的知識(shí)時(shí)做到對(duì)其他方面文明成果的觸類旁通。小學(xué)數(shù)學(xué)教師要充分認(rèn)識(shí)并努力踐行這一點(diǎn)，在日常教學(xué)中圍繞科學(xué)知識(shí)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)技法、科學(xué)思維和科學(xué)情懷四大主題，完善對(duì)科學(xué)課程教育內(nèi)容的有機(jī)融合，帶領(lǐng)學(xué)生在研究數(shù)學(xué)的同時(shí)學(xué)習(xí)科學(xué)、在探究科學(xué)的同時(shí)學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)，幫助學(xué)生拓展知識(shí)視野、完善思維結(jié)構(gòu)、提高學(xué)習(xí)素養(yǎng)，從而為他們將來開展更高階段的課程學(xué)習(xí)和綜合素質(zhì)的有機(jī)提升注入強(qiáng)勁的驅(qū)動(dòng)。