在科學(xué)課堂挖掘數(shù)學(xué)元素應(yīng)用數(shù)學(xué)計(jì)算

〔摘 要〕 當(dāng)前，小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)教學(xué)跨學(xué)科的融合仍存在科學(xué)教學(xué)與數(shù)學(xué)教學(xué)相分離的情況，導(dǎo)致學(xué)生的綜合分析能力偏低。本文針對(duì)這一情況，深入探究了小學(xué)科學(xué)融合數(shù)學(xué)技能的跨學(xué)科教學(xué)方法，并提出了三個(gè)具體的教學(xué)策略，包括挖掘科學(xué)中教學(xué)的數(shù)學(xué)元素、在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用數(shù)學(xué)計(jì)算以及結(jié)合科學(xué)與數(shù)學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等，以促進(jìn)小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)教學(xué)的有效融合，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，使跨學(xué)科教學(xué)方法在促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展中起到積極的作用。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；數(shù)學(xué)技能；跨學(xué)科教學(xué)

〔中圖分類號(hào)〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A 〔文章編號(hào)〕 1674-6317 （2025） 03 136-138

在當(dāng)今的教育實(shí)踐活動(dòng)中，跨學(xué)科教學(xué)已成為培養(yǎng)學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新思維的重要途徑之一。小學(xué)科學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的基石，與數(shù)學(xué)技能的培養(yǎng)緊密相連，二者的融合教學(xué)具有深遠(yuǎn)的意義。小學(xué)科學(xué)教學(xué)不僅致力于引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)自然世界的奧秘，還注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)和邏輯推理能力。而數(shù)學(xué)作為一門強(qiáng)調(diào)邏輯性和系統(tǒng)性的學(xué)科，其思維方式和方法對(duì)于科學(xué)探索具有重要的支撐作用。因此，將數(shù)學(xué)技能融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，不僅能夠幫助學(xué)生更深入地理解科學(xué)知識(shí)，還能提升學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，促進(jìn)兩門學(xué)科知識(shí)的相互滲透和整合。故本文從跨學(xué)科教學(xué)的角度出發(fā)，深入探討小學(xué)科學(xué)融合數(shù)學(xué)技能具體教學(xué)策略的必要性、可行性，通過分析二者的聯(lián)系點(diǎn)，為學(xué)生設(shè)計(jì)具有針對(duì)性的教學(xué)活動(dòng)，為學(xué)生提供一個(gè)更加全面、多元的學(xué)習(xí)平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

一、挖掘科學(xué)教學(xué)中的數(shù)學(xué)元素，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決科學(xué)難題

教師在進(jìn)行小學(xué)科學(xué)融合數(shù)學(xué)技能的跨學(xué)科教學(xué)方法探究時(shí)，要深入挖掘科學(xué)教學(xué)內(nèi)容中的數(shù)學(xué)元素，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決科學(xué)難題，打破學(xué)科壁壘，讓學(xué)生在解決科學(xué)問題的過程中，鍛煉數(shù)學(xué)思維和技能，實(shí)現(xiàn)二者之間的相互促進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

第一，教師要對(duì)小學(xué)科學(xué)和小學(xué)數(shù)學(xué)的教材有全面且深入的了解，能夠準(zhǔn)確找到二者之間的結(jié)合點(diǎn)，深入剖析科學(xué)教材中的內(nèi)容，找出與數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)相契合的部分。教師還需要為學(xué)生設(shè)計(jì)跨學(xué)科的教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決科學(xué)問題，讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)科學(xué)與數(shù)學(xué)的融合。例如，在教授“太陽(yáng)的位置和方向”這一單元時(shí)，教師可以結(jié)合蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)“觀察物體”單元的內(nèi)容，讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)的觀察和測(cè)量方法來確定太陽(yáng)的位置和移動(dòng)。

第二，在實(shí)施跨學(xué)科教學(xué)策略時(shí)，教師可以先在科學(xué)課堂上通過提問的方式激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲望。例如，教師可以向?qū)W生提出問題：“你們知道太陽(yáng)每天從哪個(gè)方向升起，從哪個(gè)方向落下嗎？”鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)回答這個(gè)問題。接著，教師可以將問題進(jìn)一步深化，引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)學(xué)知識(shí)與科學(xué)探究結(jié)合起來：“你們能否用數(shù)學(xué)知識(shí)來描述太陽(yáng)的位置和方向呢？”這樣就將科學(xué)問題與數(shù)學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來了。具體來講，在教科版小學(xué)科學(xué)“太陽(yáng)的位置和方向”單元教學(xué)中，教師會(huì)教授學(xué)生“太陽(yáng)從東方升起，在西方落下，以及太陽(yáng)位置的變化對(duì)季節(jié)的影響”等自然科學(xué)知識(shí)。與此同時(shí)，在蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)“觀察物體”單元教學(xué)中，教師會(huì)教學(xué)生觀察三維空間中的物體，讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何從不同的角度觀察物體，并繪制其三視圖。

基于教學(xué)內(nèi)容，教師可以為學(xué)生設(shè)計(jì)一系列跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng)，并將這兩個(gè)單元結(jié)合起來。例如，教師可以讓學(xué)生在一天的不同時(shí)間觀察太陽(yáng)的位置，并用筆記或繪圖的方式記錄下來。隨后，給學(xué)生引入量角器這一工具，并教授學(xué)生如何使用它來測(cè)量太陽(yáng)在天空中的角度變化。通過這樣的實(shí)踐活動(dòng)，不僅能促使學(xué)生將科學(xué)知識(shí)（太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)）與數(shù)學(xué)工具（量角器）結(jié)合起來，而且能鍛煉學(xué)生的觀察和記錄能力。同時(shí)，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生思考季節(jié)是如何影響太陽(yáng)的位置的，并鼓勵(lì)學(xué)生嘗試用數(shù)學(xué)的方式表達(dá)這一變化。例如，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過繪制圖表或制作日歷來記錄每個(gè)月太陽(yáng)升起和落下的時(shí)間。在“觀察物體”單元教學(xué)中，教師可引導(dǎo)學(xué)生利用之前在科學(xué)課上學(xué)到的關(guān)于太陽(yáng)的知識(shí)，來加深其對(duì)三維空間和從不同視角觀察物體的理解。例如，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從地面、樹木或建筑物的高度來“觀察”太陽(yáng)，理解不同視角下物體的呈現(xiàn)方式。

第三，在學(xué)生完成觀察記錄后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，要求學(xué)生利用統(tǒng)計(jì)圖表來表示太陽(yáng)的位置和方向的變化規(guī)律，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的理解。同時(shí)，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生思考如何在其他科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中融入數(shù)學(xué)知識(shí)。教師可以組織學(xué)生進(jìn)行交流分享，讓學(xué)生總結(jié)在跨學(xué)科學(xué)習(xí)中的收獲和體會(huì)；也可以引導(dǎo)學(xué)生思考科學(xué)與數(shù)學(xué)之間的聯(lián)系，以及如何利用跨學(xué)科的知識(shí)來解決實(shí)際問題，讓學(xué)生在解決科學(xué)問題的過程中，鍛煉自身的觀察、分析、推理等數(shù)學(xué)思維能力。

總之，挖掘科學(xué)中的數(shù)學(xué)元素，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決科學(xué)難題這一做法，是小學(xué)科學(xué)融合數(shù)學(xué)技能的有效途徑。教師通過精心為學(xué)生設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)，幫助學(xué)生建立科學(xué)與數(shù)學(xué)之間的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科解決問題的能力。

二、在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用數(shù)學(xué)計(jì)算，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力

為更有效地將數(shù)學(xué)技能融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)，教師可在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用數(shù)學(xué)計(jì)算，通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生在觀察和探究自然現(xiàn)象的過程中，運(yùn)用數(shù)學(xué)技能進(jìn)行計(jì)算和分析，從而培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維能力和實(shí)踐操作能力。因此，教師需要為學(xué)生選擇適合進(jìn)行跨學(xué)科融合的科學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，確保實(shí)驗(yàn)過程中涉及一定的數(shù)學(xué)計(jì)算和分析。同時(shí)，教師在為學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)時(shí)，需要明確數(shù)學(xué)技能的應(yīng)用點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)學(xué)知識(shí)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，通過計(jì)算和分析解決科學(xué)問題。下面，以教科版小學(xué)科學(xué)中“認(rèn)識(shí)物體的形狀”與蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)中“長(zhǎng)方體與正方體”的講解為例。

第一，在引導(dǎo)學(xué)生開始科學(xué)實(shí)驗(yàn)前，教師需先為學(xué)生簡(jiǎn)要介紹“認(rèn)識(shí)物體的形狀”單元的教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生回顧物體的基本形狀，如球體、圓柱體、長(zhǎng)方體等，再逐步在科學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)中引入數(shù)學(xué)中關(guān)于長(zhǎng)方體與正方體的知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生了解長(zhǎng)方體和正方體的基本特征以及表面積和體積的計(jì)算方法。

第二，教師需為學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于測(cè)量和比較不同形狀物體表面積的實(shí)驗(yàn)，并為學(xué)生準(zhǔn)備一系列不同形狀和大小的物體，包括長(zhǎng)方體、正方體、圓柱體等。然后，教師指導(dǎo)學(xué)生使用直尺、卷尺等工具，測(cè)量并記錄每個(gè)物體的尺寸。在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中，教師可在關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)步驟教學(xué)中，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)計(jì)算實(shí)驗(yàn)中所需的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。例如，在學(xué)生觀察長(zhǎng)方體特征時(shí)，教師要求學(xué)生測(cè)量其長(zhǎng)、寬、高，并根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算公式計(jì)算長(zhǎng)方體的表面積；而對(duì)于正方體，教師則可要求學(xué)生測(cè)量其棱長(zhǎng)，并運(yùn)用具體的數(shù)學(xué)公式計(jì)算正方體的表面積。同時(shí)，教師可鼓勵(lì)學(xué)生將不同形狀物體的表面積進(jìn)行比較，觀察不同形狀物體之間的差異和規(guī)律。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師可與學(xué)生共同進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，讓學(xué)生將自己的測(cè)量和計(jì)算結(jié)果整理成表格或圖表，和大家一起分享和交流。在此過程中，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過思考不同形狀物體表面積的大小關(guān)系，分析它們與形狀、尺寸等因素之間的關(guān)聯(lián)。在討論環(huán)節(jié)，教師可以向?qū)W生提出一些問題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。例如：“為什么長(zhǎng)方體和正方體的表面積計(jì)算公式不同？”“如何通過改變物體的形狀來減小或增大其表面積？”等等。通過引導(dǎo)學(xué)生思考這些問題，幫助學(xué)生理解形狀與表面積之間的內(nèi)在關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和分析能力。

第三，教師要帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，并向?qū)W生強(qiáng)調(diào)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中數(shù)學(xué)計(jì)算的重要性以及跨學(xué)科融合的意義。同時(shí)，教師可鼓勵(lì)學(xué)生在日常生活中運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)和科學(xué)知識(shí)，解決實(shí)際問題。例如，在購(gòu)買家具時(shí)，可以運(yùn)用所學(xué)的表面積計(jì)算方法，比較不同形狀家具的占地面積，選擇最適合自己的家具。

總之，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用數(shù)學(xué)計(jì)算，不僅可以提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力，還可以幫助學(xué)生建立跨學(xué)科的知識(shí)體系，提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。因此，教師在科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)積極探索和嘗試這種跨學(xué)科的教學(xué)方法，為學(xué)生的全面發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、結(jié)合科學(xué)與數(shù)學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建綜合性評(píng)價(jià)體系

在小學(xué)科學(xué)融合數(shù)學(xué)技能的跨學(xué)科教學(xué)方法探究中，教師可結(jié)合科學(xué)與數(shù)學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，通過綜合考慮學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)應(yīng)用兩個(gè)方面的表現(xiàn)，建立一個(gè)全面、客觀的評(píng)價(jià)體系，以更準(zhǔn)確地評(píng)估學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)效果，并為學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展提供針對(duì)性的指導(dǎo)。

第一，教師需要深入分析小學(xué)科學(xué)和小學(xué)數(shù)學(xué)的課程目標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。小學(xué)科學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)、探究能力，主要考查學(xué)生對(duì)科學(xué)現(xiàn)象和原理的理解與應(yīng)用；而小學(xué)數(shù)學(xué)則側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、計(jì)算能力，以及對(duì)數(shù)學(xué)概念的掌握與運(yùn)用。因此，教師在構(gòu)建跨學(xué)科評(píng)價(jià)體系時(shí)，需要將這些目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)融合在一起，制定出既符合科學(xué)學(xué)習(xí)特點(diǎn)又體現(xiàn)數(shù)學(xué)技能應(yīng)用要求的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

第二，為了設(shè)計(jì)有效的跨學(xué)科評(píng)價(jià)任務(wù)與活動(dòng)，教師需要了解學(xué)生在科學(xué)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)掌握程度，在此基礎(chǔ)上，為學(xué)生設(shè)計(jì)一些既能夠體現(xiàn)科學(xué)探究過程，又能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)工具的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。同時(shí)，教師在評(píng)價(jià)學(xué)生的表現(xiàn)時(shí)，應(yīng)該采用多元化的評(píng)價(jià)方式。例如，過程性評(píng)價(jià)方式能夠幫助教師了解學(xué)生在探究過程中的態(tài)度、合作能力、問題解決策略等。教師可以觀察學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中的操作是否規(guī)范，能否積極與他人討論和交流，以及能否靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來解決問題。結(jié)果性評(píng)價(jià)則側(cè)重學(xué)生最終產(chǎn)出的質(zhì)量，如實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完整性、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、邏輯的嚴(yán)密性等。

第三，教師在評(píng)價(jià)學(xué)生的跨學(xué)科表現(xiàn)時(shí)，應(yīng)該注重評(píng)價(jià)的全面性和平衡性。一方面，要重視學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和技能運(yùn)用，另一方面，也要關(guān)注學(xué)生的思維過程和創(chuàng)新能力。通過綜合運(yùn)用過程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)，教師能夠更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的潛能，并為他們的個(gè)性化發(fā)展提供指導(dǎo)。

第四，為了更好地實(shí)施跨學(xué)科評(píng)價(jià)體系，教師還需要加強(qiáng)與家長(zhǎng)的溝通與協(xié)作。教師可定期向家長(zhǎng)反饋學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)情況，讓家長(zhǎng)了解學(xué)生在科學(xué)與數(shù)學(xué)兩個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展情況，并引導(dǎo)家長(zhǎng)在家庭教育中注重培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科素養(yǎng)。教師還需要對(duì)跨學(xué)科評(píng)價(jià)體系進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)與優(yōu)化，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和反饋，不斷調(diào)整評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、任務(wù)難度和評(píng)價(jià)方式，以確保評(píng)價(jià)體系的科學(xué)性和有效性。

總之，跨學(xué)科教學(xué)評(píng)價(jià)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、持續(xù)的過程。教師不僅要關(guān)注學(xué)生的知識(shí)成果，更要注重學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的思維發(fā)展、創(chuàng)新能力和社會(huì)實(shí)踐能力。通過這樣的評(píng)價(jià)，教師能夠更好地指導(dǎo)學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

綜上所述，本文通過深入探究小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)融合教學(xué)的策略，強(qiáng)調(diào)了跨學(xué)科教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力中的重要性。同時(shí)，文章所提出的教學(xué)策略旨在加強(qiáng)數(shù)學(xué)與科學(xué)學(xué)科間的關(guān)聯(lián)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。盡管本文對(duì)小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)融合教學(xué)方法進(jìn)行了初步探討，但仍需進(jìn)一步研究和完善。未來的工作需更深入地分析實(shí)際教學(xué)案例，并細(xì)化教學(xué)策略的實(shí)施步驟，關(guān)注學(xué)生個(gè)體差異，為教師提供更加細(xì)致、實(shí)用的指導(dǎo)，促進(jìn)跨學(xué)科教學(xué)的深入開展，為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)更加綜合、多元的學(xué)習(xí)環(huán)境。

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