小學科學教學中融合數學知識的探索與實踐

張雪

[摘? ? 要]小學科學與數學相互依存、相輔相成，卻在教學中彼此“割裂”?！读x務教育課程標準（2022年版）》為小學科學與數學走向融合提供了新的契機。依托科學課程，融合數學知識，讓科學探究在豐富的數學工具的支撐下生動地進行，這樣的體驗讓科學課價值倍增，同時也對學生學習與應用數學知識進行了鞏固?；诖?，本文對科學與數學融合的必要性、可行性，數科融合存在的問題與阻礙，數科融合的有效策略做出了相關的分析與總結，希望通過對科學與數學的融合探究促進小學科學教學質量的提升。

[關鍵詞]科學課程；數學課程；融合教學；跨學科學習

數學是基礎科學，科學的性質就是歸納與演繹，而數學就是歸納與演繹的工具，為科學數據的分析提供了有力的保障。在科學學習中離不開數學學科的幫助，數學工具的靈活應用對科學學習具有重要作用。

一、數科融合，必要可行

（一）新課改的具體要求

《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“科學新課標”）在課程性質上強調了義務教育科學課程是一門體現科學本質的綜合性基礎課程。在課程理念上強調要理解跨學科概念，并應用于真實情境。在課程實施上建議關注知識間的內在關聯，促進知識的結構化，改變碎片化、割裂式的教學傾向，評價原則也體現跨學科融合等，體現評價的綜合性。

《義務教育數學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“數學新課標”）強調課程目標是以學生發展為本，以核心素養為導向的。這樣的目標讓學生體會到數學知識之間、數學與其他學科之間、數學與科學技術和社會生活之間的密切聯系。數學新課標還在“綜合與實踐”領域兼顧了跨學科主題學習。

（二）教學知識的相互滲透

科學教學和數學教學是一種不分主次的良好意義上相互促進的關系。以教科版小學科學教材和蘇教版小學數學教材為例，筆者發現這兩門課內容上有很多相通之處，教學上可以相互促進。例如，在小學一、二年級科學學習中（如表1），運用到“比一比”“分一分”“認識方向”等數學知識，因此在小學科學與數學開展相互融合的跨學科主題學習活動是豐富教學策略的必要途徑。

“跨學科學習”雖然是在《義務教育課程方案（2022 年版）》 提出的“新概念”，但是追其本質，我們已有研究性學習、項目化學習、學科實踐、問題解決等都具有跨學科性質，具有實踐性和綜合性。因此，在基礎教育課程改革大背景下跨學科學習十分必要，對于小學科學課程融合數學知識的研究頗有價值，數科融合，使小學數學更好地成為小學科學探究性學習的邏輯推理工具，保證了科學研究的可靠性。

二、發現問題，推進融合

（一）兩科進度問題

筆者在小學科學教學工作中發現，當講到某一科學知識需要用到數學知識作為工具解決時，學生有時候會感到疑惑，經筆者調查并進行兩科教材知識的比對發現，教科版小學科學與蘇教版小學數學知識的學習進度基本一致，但依然有些數學知識學習“滯后”于小學科學，使得學生在學習科學時，對于相關的數學知識不理解。例如在科學三年級上冊“水結冰了”一課需要用到數學中負數的知識，但是關于負數的初步認識是在數學五年級上冊才學習。

（二）課時長短問題

在小學科學課程的學習中，數學知識作為一種學習工具必不可少，根據表1分析，數科兩科學習中，相關知識的學習進度不一致，有時需要適當延長課時進行兩科融合，方便學生掌握學習工具，使學生有足夠的時間去系統、條理地學習科學知識，并將其原理掌握，解決科學問題。

（三）融合節點問題

因為存在兩科進度不一的問題，科學教師在進行授課時要結合所授內容，考慮何時將兩科進行融合，使課程順利進行，是在課前進行融合，還是課中、課后？這是進行數科融合面臨的一個問題。

（四）教師教研問題

科學與數學雖然具有相關性，兩科互補互助，但受傳統教學的影響，小學科學與數學老師基本都是分開教研，科學教師難以把握數學知識的傳授，數學老師也難以用數據對應科學實踐，對學科融合教學不利。

（五）評價標準問題

科學新課改評價建議中，倡導跨學科融合、校內外結合，體現評價的綜合性、增值性及過程性。在平時教學時科學與數學往往是分開教學，評價標準各成一系，要進行數科跨學科主題學習，必須為兩科的學習制定融合性評價體系。

三、實施策略，深度融合

（一）協調兩科學習進度

根據學情與教材分析，統一整合數學知識。例如，數學三年級上冊學習“千克和克”，四年級上冊學習“升和毫升”，這樣的單位都會在一、二年級涉及。因此，筆者認為數學教師也要根據科學課程的安排進行靈活調整教學內容，為科學探究過程中所需的數學技能奠定基礎。又如表2，小學科學課程從三年級開始，便注重學生的統計與分析、歸納與整理思維能力的發展，經常用到數學知識“統計表和統計圖”的相關知識，因此對于數學中的統計表統計圖相關知識可根據學段的實際需求進行整合，提前滲透，融入科學課程。

（二）適當調整課時長短

調整課時長短要以教學資源有效整合為基礎，以學段學情為前提，對于簡單知識的融合可采用40～45分鐘的“小課時”進行兩門課的融合實踐教學，達到高效快捷的效果。而對于復雜知識的融合可采用60分鐘的“大課時”進行兩門課的融合實踐教學，讓學生有足夠的時間系統地學習知識，并將其理解掌握。

（三）合理安排融合節點

筆者認為，兩科融合的前提下要避免混淆兩門課程的知識點，這對選擇融合的時間地點有較高的要求，對于簡單的數學知識應用，可以在課前融合，如數學單位的應用，在課前講授，教學便捷高效。對于數據的收集、歸納整理等知識的應用，可以選擇在課中融合，如小學科學《讓小車運動起來》等需要收集數據、選擇數據的實驗探究課，在課中融入數學知識中位數、平均數、眾位數等的滲透，來解決實際的科學問題。

（四）集體教研協作教學

教學中，要想兩門學科有效融合，僅憑一科教師的努力是遠遠不夠的，還需要兩科老師致力合作，在教研時互相滲透教學目標、整合教學內容、探究實踐活動。當科學課程與數學知識融合后，教師首要的工作內容就是設計相通的教學目標，將兩門學科互通的內容串聯起來。例如，一年級上冊科學課程“在觀察中比較”要求學生能從多種角度觀察和比較物體，嘗試用排序的方式來描述和記錄觀察的結果，那么可以參考一年級上冊數學課程“比一比”中的內容，在比恐龍大小時，回顧數學中比一比方法，比較恐龍的長短、高矮，并進行排序。

（五）應用適當的課堂評價

建立適當的教學評價，是科學與數學課程相關性教學實施的保證。在課堂中，注重在評價的過程中融入學科相關性，借助評價的調控、激勵功能，激發學生對學習的追求。例如，鼓勵他們正確使用科學儀器獲取數學數據，鼓勵他們在科學中數學方法的正確使用。同時制定評價時關于科學與數學融合的部分要制定融合性評價，包括學生自評、小組互評、師生互評等，如在自評中：這節課我學會了……還有……沒有理解掌握，根據評價教師可以掌握學生學習動態，如果關于融合的知識點沒有掌握好，教師可以在各自的課堂進行補充。

四、雙雙融合，提升價值

（一）實現科學課程價值的倍增

在小學科學課程的學習中融合數學知識，讓學生掌握探究實踐的工具，就彷佛戰士上戰場有了武器，一節課中，既學習了有關數學知識，也實現了科學探究的生動化體驗，讓科學課價值倍增，實驗讓數學更加立體，而數學也讓科學得到倚靠。

（二）提高解決科學實踐問題的能力

當科學課程融合了數學知識，學生能夠合理應用數學知識，準確分析數據，發展數學思維，解決科學問題，使其能夠通過科學現象思考數學，通過數學理論解決科學問題，這就能夠有效地培養學生的學科思維，提高解決科學實踐問題的能力。

（三）激發學生學習的興趣意識

在通常情況下，在學習科學或數學課程時僅能接觸符合學科專業的內容，鮮有機會接觸其他學科的內容，這會慢慢地形成較為枯燥的學習過程。而在將科學課程與數學知識融合后，可以互通兩門課程的內容，提升小學生的求知欲，激發他們的興趣意識。

由于科學和數學課程在本質上存在一定的聯系，所以在教學過程中常?？梢钥吹奖舜说摹吧碛啊?，這就要求教師充分運用該種特殊優勢，不斷融合這兩門學科的理論知識作為資源補充到課堂教學中。一方面有助于提高課堂教學質量；另一方面會促進學生勤于思考、積極探究，從而達到深度學習的效果，有利于提高學生的學習質量。

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（責任編輯：呂研）