數(shù)學與科學跨學科主題教學

張小康

〔摘? ? 要〕? 隨著課程改革工作的不斷開展，跨學科教學逐漸成為當前教育改革的重點。做好跨學科主題教學設計工作，不僅可以提升不同學科內(nèi)容融合效果，也可以避免出現(xiàn)知識重復等問題，不斷提升學生的自主學習能力，強化其知識探究能力。所以，小學數(shù)學教師在教學中需做好內(nèi)容研究，找出數(shù)學與科學知識之間的整合點，確立合適的教學主題，做好課時調(diào)整，以保障數(shù)學教學高效開展。

〔關鍵詞〕? 小學數(shù)學；科學跨學科；主題教學

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 09? ? 142-144

小學數(shù)學與科學跨學科主題教學的實施不僅可以聯(lián)系不同學科內(nèi)容、問題與活動，同時也可以根據(jù)主題完成知識探究，消除學科界限，幫助學生構(gòu)建完善知識體系，提升解決問題能力，掌握自主探究方法。因此，數(shù)學教師在教學中，需結(jié)合學生特點，設計出合理化的教學主題，將學生帶入數(shù)學學習中，提升學習效果，養(yǎng)成良好的學習習慣。

一、小學數(shù)學與科學跨學科主題教學的意義

（一）強化學生探究能力

數(shù)學知識、科學知識具有探究性較強的共同特點。將學生帶入有深度的探究學習活動中，不僅可以利用科學知識解釋數(shù)學現(xiàn)象，同時也可以借助主題探究活動強化學生的學習能力，加深其對數(shù)學知識的理解，讓學生在準確概括與研究中掌握數(shù)學知識，實現(xiàn)學習目標。部分學生因自身能力不足，并未形成較強的科學探究意識。因此，教師需做好主題設計工作，實現(xiàn)數(shù)學與科學的深度融合，保障探究學習活動高效開展，讓學生在自主探究中形成探究思維，主動挖掘深層次的知識點，實現(xiàn)提升數(shù)學學習效果的目標。

（二）培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)

在小學數(shù)學與科學跨學科主題教學中，教師應從培養(yǎng)高素質(zhì)人才的角度出發(fā)，幫助學生理解其他學科知識，接受素質(zhì)教育。將數(shù)學與科學結(jié)合，能夠讓學生在明確主題的基礎上掌握自然科學方面的知識，不斷豐富自身的知識層次，感受到學習科學知識的樂趣，養(yǎng)成正確的自然觀。從素質(zhì)教育有效實施層面來說，做好小學數(shù)學與科學跨學科主題教學工作可以培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，為學生的未來發(fā)展做好準備。

（三）養(yǎng)成學生嚴謹態(tài)度

因數(shù)學知識具有邏輯性、嚴謹性等特點，所以，在小學數(shù)學教學中將數(shù)學知識與科學知識整合，能夠加深學生對知識內(nèi)容嚴謹性的認識，產(chǎn)生深刻印象。研究發(fā)現(xiàn)，部分學生在數(shù)學學習中容易出現(xiàn)錯誤，其原因就是并未養(yǎng)成嚴謹?shù)膶W習態(tài)度，對知識內(nèi)容的科學性、方法的合理性等認識不足。針對這一現(xiàn)象，教師需做好小學數(shù)學與科學跨學科主題教學設計工作，打造高效的數(shù)學教學活動，幫助學生理解數(shù)學與科學知識，逐漸提升數(shù)學素養(yǎng)。

二、小學數(shù)學與科學跨學科主題教學存在的問題

（一）主題確立不合理

在小學數(shù)學與科學跨學科主題教學中，要提升教學效果，需做好主題確立工作，并以教學實際需求為主，如數(shù)學與科學在內(nèi)容重疊中出現(xiàn)的問題、呈現(xiàn)知識順序所引發(fā)的問題、學生解決問題時的實際需要等。但在實際教學中，部分教師在確立主題時受到自身整合能力等因素的影響，存在直接將數(shù)學知識與科學知識整合、以拼湊的方式確立主題的現(xiàn)象。如果數(shù)學與科學主題確立不合理，勢必會產(chǎn)生目標偏差等問題，對教學活動產(chǎn)生不利影響，降低教育效果。

（二）教學方法單一

在新課程標準全面實施的背景下，越來越多的教師認識到開展跨學科主題教學的重要性，但在把握活動中學科的作用、對學生差異性情況的關注和活動不同階段形式的銜接等方面，卻存在許多問題。比較典型的問題就是跨學科主題主次不分，如一些教師將百分數(shù)與用水測量時間進行整合，其目的就是想借助滴漏實驗解決數(shù)學中的問題。但是，因滴漏實驗的專業(yè)性較強，使得課堂教學完全以滴漏實驗為主，造成數(shù)學教學轉(zhuǎn)變成為科學教學，出現(xiàn)主次混淆現(xiàn)象，影響到了教育目標的實現(xiàn)效果。

（三）研究深度不夠

現(xiàn)在，小學數(shù)學與科學跨學科主題教學已經(jīng)成了教學的重要方式之一，但是部分教師在研究中將重點放在學科內(nèi)整合方面，卻對跨學科主題整合的重視程度不高。教師由于對跨學科主題教學的認知不足，使得其跨學科主題整合能力不強，很少參與到相關學習活動與研究活動中，最終影響到了跨學科主題教學效果。

三、小學數(shù)學與科學跨學科主題教學的策略

（一）做好主題確立工作

在小學數(shù)學教學中，為了提升教學效果，要求教師做好數(shù)學、科學知識梳理工作，找出學科之間相近的知識點，以此確立合適的跨學科主題。因數(shù)學與科學之間存在許多知識點相近的內(nèi)容，所以教師需做好知識匯總，找出知識點之間的聯(lián)系，在此基礎上確立合適的主題，實現(xiàn)對學生的有效指導。如在軸對稱知識與光的折射之間有著一定的聯(lián)系，且在教學目標定位方面也是各不相同的，做好整合工作能夠有效提升數(shù)學教學質(zhì)量。以限速為主題時，可以將數(shù)學中的統(tǒng)計、科學中的運動相關知識進行整合，要求學生測量與記錄運動后身體機能相關情況，完成折線統(tǒng)計圖繪制工作。合理化的主題能夠指導學生學習知識，這同時也是保障活動順利開展的基礎。只有為學生設計出合適的主題，才能激發(fā)學生的學習主動性，不斷提升其綜合學習能力。因此，教師應當清楚地認識到，確立主題需從數(shù)學與科學知識整合層面出發(fā)，關注學生的學習需求，找出相近的知識點，保障方法的合理性，利用合適的主題指導學生學習知識。

（二）適度調(diào)整教學進度

數(shù)學知識與科學知識之間存在著重疊的內(nèi)容，但在呈現(xiàn)時間方面存在一定差異。所以，教師在教學中如果對數(shù)學基礎知識的掌握深度不足，就難以利用好科學知識，進而會出現(xiàn)結(jié)合生硬、主題不合理等問題。因此在小學數(shù)學教學中，教師需做好主題式整合研究，確保學科之間的協(xié)調(diào)性，統(tǒng)籌安排教學進度，實現(xiàn)數(shù)學與科學的深入融合，讓學生更好地理解知識。

（三）整合各類教學資源

學科之間的融合主要是通過各類資源實現(xiàn)的，包括教師、學生、社會資源等方面。如在確立主題為“限速”后，需針對數(shù)學與科學知識進行整合，提供合適的資源。一是發(fā)揮教師的資源優(yōu)勢，組織學生參與科學實驗，嘗試測量人的反應速度。教師需做好演示工作，要求學生以小組的方式參與實驗活動，完成數(shù)據(jù)記錄。二是展現(xiàn)學生的資源優(yōu)勢，要求學生完成繪圖制圖，結(jié)合實驗所得結(jié)果，制作出條形統(tǒng)計圖，通過小組之間的有效合作，進一步確定繪圖具體要求。三是發(fā)揮家長的資源優(yōu)勢，積極開展安全教育工作，邀請專業(yè)人員參與交通安全講課等活動，組織學生觀看相關視頻資料，加深對限速知識的認識。

（四）完善主題教學實施過程

1.觀察想象

學生在學習數(shù)學、科學知識時，需掌握探究方法，主動觀察知識內(nèi)容，及時找出學習中的問題及問題出現(xiàn)的緣由，結(jié)合所掌握的知識解決存在的問題。在解決問題后，教師還需繼續(xù)進行啟發(fā)與指導，幫助學生不斷發(fā)現(xiàn)新的問題，確保研究的順利進行。數(shù)學與科學之間有著密切的聯(lián)系，而且探究又是一項重要的思維活動，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造能力有著積極影響。學生只有親身參與探究活動，才能不斷積累經(jīng)驗，掌握探究方法。數(shù)學與科學探究的過程也是通過觀察與想象進行的，對學生創(chuàng)造性思維發(fā)展有著積極影響。科學發(fā)展主要是針對自然現(xiàn)象進行充分觀察與想象，結(jié)合已有經(jīng)驗形成獨特的認知與經(jīng)驗。數(shù)學想象屬于思想實驗過程，與科學實驗相同，學生在學習數(shù)學知識時需經(jīng)歷觀察、實驗過程，但在數(shù)學觀察中并不局限于直觀感知，同時也要針對事物結(jié)構(gòu)、內(nèi)部關系等進行深度解析。而數(shù)學想象則是與直觀思維不同的一種依靠直觀操作的理性想象力，學生在科學想象中需進行深入觀察，逐漸對事物本質(zhì)屬性形成正確認識。學生在數(shù)學想象中需針對數(shù)學結(jié)構(gòu)進行重組、驗證，針對知識內(nèi)涵與外延進行驗證，如在以“運動”為主題進行研究時，需在數(shù)學反比例教學中引入科學小車的運動內(nèi)容，讓學生在對比中逐漸掌握知識點。

2.預設生成

數(shù)學、科學跨學科主題教學應當從教學具體情況出發(fā)，幫助學生逐漸改正問題，在學習中自覺調(diào)整行為。雖然課堂教學需做好預設工作，但并不完全是預設，而需堅持因勢利導原則，根據(jù)學生在課堂上的表現(xiàn)進行。由于數(shù)學與科學課堂充滿了活力，其對師生、生生的共同成長與發(fā)展有著積極影響。所以在教學中，需做好預設與生成研究，確保二者之間的有效平衡，解決教學重點與難點。在課堂教學實踐中，還應強調(diào)教學中的動態(tài)生成，借助高效的預設來促進生成。一是在課前需掌握學生的具體情況，找出新舊知識之間的聯(lián)系點，促進新知識的發(fā)展。二是需做好資源開發(fā)工作，尊重學生的經(jīng)驗與能力，做好知識構(gòu)建工作，在發(fā)展學生數(shù)學思維的同時提升其學習效果。三是要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)評價模式，根據(jù)學生在小學數(shù)學與科學跨學科主題活動中的表現(xiàn)等進行評價，為學生潛意識與自主合作的運用和生成提供支持。教師在科學教學中，應當提升對預設的重視度，還要不斷提升自身的專業(yè)能力，實現(xiàn)對課堂的有效控制。應做好學生疑惑引導工作，完成對學生的點撥與指導。如在講述方程知識時，可以利用天平為學生創(chuàng)設教學情境，做好等式知識講解，同時要求學生找出生活中與方程相同、能夠保持兩邊平衡的現(xiàn)象，以此調(diào)動學生思維，使其自覺進入學習活動中。

3.猜想反思

過去的教學，主要以讓學生習得知識、養(yǎng)成能力為主，但是受到課堂氛圍枯燥等因素的影響，學生難以感受到學習知識的樂趣。所以，在教育改革背景下做好小學數(shù)學與科學跨學科主題教學工作，能將學生從被動學習狀態(tài)中解放出來，在現(xiàn)實情境中體驗數(shù)學知識。通過對具體教學內(nèi)容進行分析，可以讓學生在觀察、想象、猜測、反思等環(huán)節(jié)中逐漸理解數(shù)學知識，在解決問題中掌握方式方法，揭示問題的本質(zhì)。猜想與反思也是科學教育中的重點環(huán)節(jié)，對學生科學素養(yǎng)的養(yǎng)成有著積極影響。學生只有掌握了猜想方法，才能形成科學思想，養(yǎng)成反思意識，強化驗證能力。所以，教師在教學中需抓準教育時機，做好跨學科主題設計，為學生提供充足的思考與探究空間，讓學生在不斷猜想中完成反思。

4.變換思考

學生在學習中不可避免地會遇到問題，所以教師不僅需幫助學生掌握知識與技能，同時也要鍛煉學生的思考問題能力，讓學生從不同角度進行觀察，在深入分析中解決問題。因數(shù)學問題比較復雜，需使用多樣化的方法解決數(shù)學問題封閉性等問題。而科學教學則以模擬自然情境為主，在材料方面比較單一，通過挖掘教材與生活素材，能夠幫助學生更好地發(fā)現(xiàn)問題，嘗試變換思考方式，挖掘事物的條件，發(fā)現(xiàn)潛在規(guī)律與知識的內(nèi)在聯(lián)系，在發(fā)現(xiàn)問題中促進學生思維發(fā)展。

綜上所述，在小學數(shù)學與科學跨學科主題教學中，需從做好主題確立入手，根據(jù)學情反饋情況調(diào)整教學進度，完成各類教學資源整合，針對數(shù)學與科學之間的融合點進行分析，確保主題實施過程的完整性。應為學生營造自由、全面發(fā)展的環(huán)境，讓學生在跨學科主題探究中逐漸掌握知識，提升自身思維能力，掌握解決問題方法，實現(xiàn)學科教育目標。

參考文獻

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