促進數(shù)學與科學無縫連接

〔摘" " 要〕" 小學數(shù)學跨學科融合是一項全新的教學嘗試，與小學科學跨學科融合，是發(fā)展學生數(shù)學和科學核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、合作精神、實踐能力的重要路徑。因此，本文針對小學數(shù)學與小學科學無縫連接的教學實踐展開研究，希望能夠為小學數(shù)學和科學教育研究人員提供參考。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學數(shù)學；科學；跨學科；措施

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2024）" 08" " 133-135

為有效實現(xiàn)培養(yǎng)全面發(fā)展的社會主義事業(yè)建設(shè)者與接班人的教育目標，小學教師要充分看到各個不同的學科之間存在著內(nèi)在的廣泛聯(lián)系。以小學科學為例，小學數(shù)學教師要想實現(xiàn)教育目標，就要對數(shù)學和科學學科之間的內(nèi)在聯(lián)系進行深入挖掘，搞好跨學科綜合實踐活動，以此使數(shù)學和科學學科之間的知識可以相互串聯(lián)。在小學數(shù)學跨學科整合的過程中，應充分使用小學數(shù)學和科學學科知識和技能解決現(xiàn)實問題，進行跨學科整合教學，有利于學生進一步加強對數(shù)學知識、科學知識的運用與理解，可以有效地提高學生的數(shù)學、科學核心素養(yǎng)。

一、基于實驗教學的數(shù)學與科學無縫連接

在小學數(shù)學教學中，通過科學實驗，學生能夠親身感受到數(shù)學在實際應用中的重要性，同時也可更好地理解數(shù)學知識的實際意義。測量和單位換算是科學實驗中常見的數(shù)學應用，學生需要使用尺子、量筒等工具對實驗中的各種數(shù)據(jù)進行測量，并且需要進行不同單位之間的換算。例如，在科學實驗中，學生需要測量長度、質(zhì)量、時間等多種數(shù)據(jù)，并進行相應的單位換算，從而進行科學實驗數(shù)據(jù)的準確記錄和分析。而且，學生在實驗中需要收集數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行整理分析，這需要他們掌握數(shù)據(jù)的收集方法、整理方法以及基本的統(tǒng)計學知識。學生需要運用數(shù)學知識設(shè)計科學實驗，確定實驗變量、建立實驗模型，以及分析、解釋實驗結(jié)果。通過對實驗結(jié)果的定量分析與數(shù)學建模，學生能夠更好地理解實驗過程與科學規(guī)律，提高科學探究和問題解決的能力。除此之外，學生通過實驗數(shù)據(jù)的分析與概率計算，能夠更好地理解實驗結(jié)果的不確定性，培養(yǎng)批判性思維和判斷能力。此外，在生物學、地理學等實驗中，學生還能夠通過統(tǒng)計學知識分析生態(tài)系統(tǒng)的變化規(guī)律，加深對科學實驗與數(shù)據(jù)分析的認識。

例如在教學小學數(shù)學《比例》和小學科學《鹽和糖的溶解》時，可以先向?qū)W生介紹比例的概念，例如將不同大小和顏色的小球放在容器中，然后讓學生觀察并理解比例的概念。然后可以引入小學科學的實驗內(nèi)容《鹽和糖的溶解》。在這個實驗中，我們可以要求學生根據(jù)一定的比例，在一定溫度下將鹽和糖溶解到水中，并觀察其變化。在實驗過程中，學生需要測量和記錄鹽和糖的質(zhì)量以及水的體積，然后計算鹽和糖的溶解比例。通過這個實驗，學生將直觀地感受到比例的應用，并且理解比例與實際生活以及科學實驗之間的聯(lián)系。在教學方法上，教師可以采用師生互動式的教學方式，通過提問、討論和實地操作，激發(fā)學生的學習興趣和參與度。同時，教師還要引導學生將數(shù)學知識與科學實驗相結(jié)合，培養(yǎng)學生的邏輯思維和實踐能力。這種教學方法不僅有利于激發(fā)學生的學習興趣，而且能夠有效地促進小學數(shù)學與小學科學的跨學科整合，實現(xiàn)數(shù)學知識在科學實驗中的應用。

二、基于數(shù)學模型的數(shù)學與科學無縫連接

數(shù)學模型是一種抽象工具，通過數(shù)學模型，學生可以將科學實驗中所得到的數(shù)據(jù)進行整理、分析和預測，從而更好地理解科學現(xiàn)象及其規(guī)律。數(shù)學模型也可以幫助學生在解決科學問題時進行定量分析，提高他們運用數(shù)學知識解決實際問題的能力。在小學數(shù)學與小學科學跨學科整合的教學實踐中，教師可以通過設(shè)計具體的案例展示數(shù)學模型在科學問題中的應用。例如，可以以小學生身邊常見的科學實驗為背景，引導學生運用所學的基本數(shù)學知識編制簡單的模型，對實驗結(jié)果進行預測和分析。通過這樣的教學活動，學生既可以加深對數(shù)學知識的理解，又可以將數(shù)學知識應用到科學問題的實際解決過程中。數(shù)學模型的應用還可以激發(fā)學生對科學問題的興趣，培養(yǎng)他們的科學探究精神。通過參與科學實驗、觀察和收集數(shù)據(jù)，然后利用數(shù)學模型進行分析，可以讓學生更加深入地了解科學知識，并激發(fā)對科學事物的好奇心和求知欲。教師在教學實踐中，應充分挖掘數(shù)學模型在科學問題中的應用，創(chuàng)造性地設(shè)計教學活動，引導學生深入思考，探索科學世界，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和數(shù)學能力。通過這樣的教學實踐，不僅可以提高學生的學習興趣，還可以促進他們?nèi)姘l(fā)展，為未來的學習和工作打下良好的基礎(chǔ)。

例如在小學科學《食物的營養(yǎng)》教學中，實現(xiàn)數(shù)學模型在科學問題中的應用可以通過以下方式進行。

數(shù)據(jù)分析：通過收集不同食物的營養(yǎng)成分數(shù)據(jù)，如蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪含量，讓學生進行數(shù)據(jù)的整理、比較和分析。學生可以使用柱狀圖或餅狀圖等數(shù)學模型展示不同食物中營養(yǎng)成分的比較，從而加深對食物營養(yǎng)價值的理解。

比例和比較：引導學生根據(jù)實際食物攝入量，進行營養(yǎng)成分的計算與比較。例如，將某種食物中蛋白質(zhì)含量與碳水化合物含量之間的比例進行計算，并與其他食物進行比較，以此學習比例的概念，在實際問題中應用數(shù)學模型。通過以上實踐，可以使數(shù)學知識與科學問題相結(jié)合，幫助學生更好地理解與食物營養(yǎng)相關(guān)的科學知識，并加深數(shù)學在科學問題中的應用。小學數(shù)學知識可以作為學生理解科學概念的工具，通過數(shù)學的邏輯推理和抽象思維，學生可以更好地理解科學原理和概念，例如通過數(shù)學中的因果關(guān)系和比例概念加深對科學領(lǐng)域中自然規(guī)律的理解。小學數(shù)學中的數(shù)據(jù)分析能力，為提高學生在科學實驗和觀測中的數(shù)據(jù)處理能力提供了良好的基礎(chǔ)。通過數(shù)學教學，學生可以習得整理、分析和解釋數(shù)據(jù)的基本技能，從而更好地理解和應用科學實驗結(jié)果。其幾何概念可以與科學中的空間結(jié)構(gòu)和物質(zhì)形態(tài)相聯(lián)系，幫助學生在實際觀察和實驗中理解空間關(guān)系和形態(tài)特征，從而深化對科學世界的認識。

三、基于興趣激發(fā)的數(shù)學與科學無縫連接

數(shù)學在科學領(lǐng)域中的運用可以激發(fā)學生對數(shù)學和科學的興趣，培養(yǎng)他們的數(shù)學和科學綜合素養(yǎng)，這有助于學生形成更全面的知識結(jié)構(gòu)，促進跨學科學習的發(fā)展。通過數(shù)學的邏輯推理和抽象思維，學生可以更好地理解科學原理和概念；數(shù)據(jù)分析能力為學生在科學實驗和觀測中的數(shù)據(jù)處理提供良好基礎(chǔ)；幾何概念的學習幫助學生理解科學中的空間結(jié)構(gòu)和物質(zhì)形態(tài)；此外，數(shù)學的運用可以激發(fā)學生對數(shù)學和科學的興趣，促進跨學科學習的發(fā)展。因此，數(shù)學與科學的結(jié)合對于培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)具有重要意義。

針對教學小學科學《一天的氣溫》，教師可以引導學生通過觀測、記錄當天不同時間的氣溫數(shù)據(jù)，并利用數(shù)學上的圖表、統(tǒng)計等知識，對這些數(shù)據(jù)進行整理、分析、呈現(xiàn)。例如，通過制作柱狀圖、折線圖等形式的統(tǒng)計圖表展示一天中不同時間的氣溫變化情況，使學生在分析氣溫數(shù)據(jù)的過程中，運用到數(shù)學中的數(shù)據(jù)處理與圖表呈現(xiàn)的方法。還可以借助氣溫變化的數(shù)據(jù)，引導學生進行簡單的數(shù)學運算，如計算一天中氣溫的平均值、溫差等，從而將數(shù)學的計算方法融入對科學現(xiàn)象的認知中去。通過數(shù)值計算，學生可以更直觀地感受到氣溫的變化規(guī)律，鞏固數(shù)學中的基本運算能力。同時，教師還可以結(jié)合學生對氣溫變化的認知設(shè)計數(shù)學問題，讓學生進行實際分析和計算。例如，提出如果每個小時氣溫下降0.5攝氏度，那么經(jīng)過幾個小時氣溫會從20攝氏度下降到16攝氏度。這樣的問題既鍛煉了學生的邏輯思維能力，又提高了他們對氣溫變化規(guī)律的理解。此外，教師可以組織學生進行實地考察，觀察不同季節(jié)、不同時段的氣溫變化情況，然后通過所學數(shù)學知識進行數(shù)據(jù)處理并分析，從而加深對氣溫變化規(guī)律的理解。通過以上跨學科的教學實踐，小學數(shù)學與小學科學得以整合，不僅拓展了學生對科學現(xiàn)象的認知，也激發(fā)了學生對數(shù)學的興趣，并鍛煉了他們的綜合能力和實際應用能力。

四、基于操作實踐的數(shù)學與科學無縫連接

在實踐中，依托課本資源實現(xiàn)對科學知識的體現(xiàn)成為實現(xiàn)跨學科整合的關(guān)鍵一環(huán)。通過利用數(shù)學與科學課本提供的豐富信息和案例，教師能夠引導學生發(fā)現(xiàn)數(shù)學在科學中的應用，從而促進數(shù)學與科學的無縫連接。這種結(jié)合也有助于學生建立知識之間的聯(lián)系，使其不僅掌握數(shù)學知識，同時理解科學現(xiàn)象。通過數(shù)學在科學中的應用，學生還能夠培養(yǎng)跨學科問題解決能力，激發(fā)他們對數(shù)學和科學的興趣與好奇心。此外，教師依托課本資源實現(xiàn)對科學知識的體現(xiàn)后，可以設(shè)計豐富多樣的教學活動，例如小組討論、實驗操作等，引導學生積極參與并深入思考。這樣不僅可以加深其對科學知識的理解，也可以鞏固數(shù)學知識的運用，為學生搭建起全面理解和應用知識的橋梁。因此，依托課本資源實現(xiàn)對科學知識的體現(xiàn)成為小學數(shù)學與小學科學跨學科整合的重要途徑之一。這一方法既有助于學生更好地理解和運用所學知識，也促進了跨學科思維的培養(yǎng)，為學生的綜合素質(zhì)發(fā)展提供了有力支撐。

例如在教學小學數(shù)學《克、千克》和小學科學《空氣的質(zhì)量》時，可以依托課本資源實現(xiàn)對科學知識的體現(xiàn)。教師可以通過講解克和千克的概念，引導學生進行重量單位的換算和計算練習。接著，可以引入小學科學課本中關(guān)于空氣質(zhì)量的知識，與學生一起探討空氣也有質(zhì)量這一概念。為了依托課本資源實現(xiàn)對科學知識的體現(xiàn)，教師可以設(shè)計一個實踐活動，比如讓學生觀察一個氣球充氣前后的重量變化情況。通過實際操作，學生可以發(fā)現(xiàn)氣球充氣后重量增加的現(xiàn)象，從而引出空氣的質(zhì)量對物體重量的影響。通過這樣的活動，學生既能鞏固數(shù)學中的重量單位概念，又能實際感受到空氣質(zhì)量對物體重量的影響，實現(xiàn)了數(shù)學和科學知識的整合。這樣的教學實踐，不僅能夠使學生學到數(shù)學和科學知識，還能培養(yǎng)學生的綜合運用能力和跨學科思維能力。同時，依托課本資源實現(xiàn)對科學知識的體現(xiàn)，使學生在數(shù)學學習中也能意識到數(shù)學與其他學科之間的聯(lián)系和應用。

總體來說，在當前廣泛倡導核心素養(yǎng)教育的大背景下，跨學科整合能夠促進學生的全面發(fā)展。尤其是小學生正處于學習知識的萌芽期，在進行小學數(shù)學教學中就可以以小學數(shù)學為主要內(nèi)容，與小學科學跨學科整合。通過做好跨學科整合工作，使學生在進行數(shù)學學習的過程中更能感受到數(shù)字背后所不同的含義，有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、合作精神、實踐能力。這樣，不管是在理解數(shù)學還是在應用數(shù)學的過程中，都能夠更加順暢，而這也是提高學生數(shù)學、科學核心素養(yǎng)的有效方式。

參考文獻

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