数学与科学跨学科交融教学

〔摘""要〕"在小学数学教学中，基于新课标的指导积极推进跨学科融合教学活动的设计和实施，促进数学与科学教学深度融合，能提高数学教学质量，也能在数学教学中培养学生的科学素养，促进学生多元化学习和全面发展。本文从小学数学教学与科学教学跨学科融合教学入手，在解析融合教学价值的基础上，从不同视角针对数学与科学跨学科融合实践教学措施进行了深度探究，提出了教学改革建议，旨在发挥数学与科学跨学科融合优势，全面提高学生数学核心素养，使学生综合学习能力得到进一步提升。〔关键词〕"小学数学；小学科学；跨学科教学《义务教育数学课程标准（2022年版）》明确提出在数学阶段的教学实践中，教师应该注重多学科融合教学，构建数学跨学科教学指导体系，引发学生对数学知识的思考，对数学与科学知识同步探索，确保学生综合学习能力进一步提升。鉴于此，在全面推进数学课堂教学改革的过程中，教师应该准确定位跨学科融合教学的要求，按照新课标中关于跨学科教学的现实需要，从不同角度针对融合教学措施进行深度分析，确保能打造全新数学教学指导体系，引发学生深度学习和全面思考。一、数学与科学跨学科交融的价值小学数学与小学科学的跨学科融合具有重要的教育价值，在深化融合教育中，教师能打破学科壁垒，让学生在学习数学的同时，接触到丰富的科学知识，从而拓宽视野，增强综合素养。具体分析，数学为科学提供了精确的计算工具和逻辑思维方式，而科学则为数学提供了实际应用的场景和生动的实例。教师从数学与科学跨学科融合的角度开展教学活动，能使学生更加深刻地理解数学概念的实质，也能培养科学探究精神和实践能力。同时，教师在组织学生解决数学问题时引入科学现象，可以让学生直观地感受到数学与现实的紧密联系，而在引导学生参与科学探究中运用数学知识解决问题，也可以提升学生的数据分析能力和逻辑推理能力，促进学生全面发展、培养学生创新思维。二、数学与科学跨学科交融的教学措施在积极推进小学数学和科学融合教学活动的过程中，教师应系统分析数学学科与科学学科的跨学科融合教学重点，积极探索教学改革的措施，促进学生对数学知识深度学习，提高数学教学指导效果，使学生数学素质得到相应的培养。下面就针对数学与科学跨学科融合教学实践措施进行细化分析。（一）设定融合性教学目标小学数学教师在促进数学与科学教学活动融合发展的过程中，应设定融合性教学目标，引导学生对课程知识进行深度探究学习。具体而言，教师应根据课程标准，结合数学与科学的知识点，设定出既体现数学逻辑思维训练，又包含科学探究能力培养的目标。在设定教学目标的过程中，教师需充分考虑学生的认知水平和兴趣点，确保目标既具有挑战性，又不至于让学生感到过于困难而失去学习兴趣。同时，教师还应关注目标的可操作性，以便在教学过程中及时调整教学策略，确保目标的实现。例如，在小学数学“分数的意义”教学中，数学教师可以将数学课堂与科学中的比例、浓度等概念相结合，让学生在理解分数意义的同时，也掌握科学中相关的比例计算方法。在确定跨学科融合教学指导方向后，从数学与科学融合教学的角度，数学教师就可以对核心素养目标进行细化，即“融合科学中的比例、浓度等概念，加深学生对分数意义的理解，使学生能够准确掌握分数的基本性质，理解分数的等价性、分数的大小比较以及分数的运算规则；培养学生的逻辑推理能力，使学生能运用分数的性质解决实际问题，特别是那些涉及比例关系和浓度计算的科学问题；深化跨学科融合教学，激发学生对科学探究的兴趣，培养学生的科学素养，让学生在理解分数性质的过程中，自然而然地掌握科学中比例、浓度的计算方法，形成数学与科学相互渗透、相互促进的学习模式”。在有效设定数学与科学跨学科融合教学目标后，教师就可以基于数学核心素养的培养，改革数学教学模式，促使学生深度学习数学课程知识，保障学生对数学知识形成全新的认识。（二）筛选融合性教学内容教师在推进数学与科学跨学科融合教学的过程中，应筛选融合性教学内容，逐步提高教学指导效果，使学生综合素质得到不断优化。在具体教学活动中，教师应根据教学目标，精心挑选那些既能体现数学思想，又能与科学知识相关联的教学内容。在选择内容时，教师可以关注数学与科学之间的内在联系，从不同视角对教学内容进行整合，重新构建教学内容体系，引发学生对科学知识的思考和探索，使学生对数学知识的理解和认识更加深刻，切实提升科学探究教学指导成效。例如，在小学数学“生活中的负数（温度）”的教学中，教师就可以重点针对数学与科学跨学科融合教学活动的实施，对融合性教学内容进行筛选，强调数学课程知识的科学性和探索性，引发学生对数学课程知识的思考。教师在跨学科融合视角开展数学教学活动的过程中，从数学课程角度，应筛选与负数概念、温度计读数、温度单位换算等相关的素材，比如可以引入数学课本中的负数概念，利用温度计的实际读数让学生直观理解负数的实际意义，加深学生对数学运算的理解。从小学科学课程角度，可以融合与温度相关的科学知识，对教材中关于热胀冷缩现象、水的三态变化与温度的关系等方面的内容进行提炼和应用，帮助学生从科学角度理解温度的概念，引导他们探究温度对物质状态的影响，从而培养学生的科学探究能力。如此，教师从跨学科融合的角度开展教学指导活动，可以促进学生对数学知识、科学内容深度探究学习，全面增强学生的数学学习体验。（三）依托教材渗透科学知识教材是小学数学教学的重要载体，也是实现数学与科学跨学科融合的有效手段和主要方法。教师在推进数学课堂教学改革的过程中，应重点分析数学教材中的科学内容，引导学生参与科学探究思考，培养学生数学综合学习素养。教师在教学过程中，应充分挖掘教材中的科学元素，依托教材内容渗透科学知识。同时教师应该按照学生对课程知识的理解程度，引导学生对数学课程知识进行全面思考，从多维度认识和理解数学知识、科学内容。例如，在小学数学“乘法”课程“卫星运行时间”的教学活动中，可以对教材中的内容进行解析，渗透科学知识，引发学生对数学与科学课程知识的思考和探索。在实际推进小学数学与小学科学跨学科融合的过程中，教师可以将数学教学作为核心，筛选小学科学教材中的内容丰富跨学科融合教学。比如可以选取科学课程中关于人造卫星和地球运动的知识，介绍人造卫星绕地球转动的原理、周期以及速度等，增加学生对卫星运行时间的背景了解，激发他们学习数学的兴趣。同时，教师也可以引入科学教材中的时间单位换算内容，在“卫星运行时间”的计算中，引导学生准确理解时间单位（如分、时、天等）之间的关系，并进行换算。此外，教师还可以对科学教材中关于宇宙探索、空间科学等方面的内容开展教学，设计一些拓展性的学习活动。比如让学生通过计算卫星运行时间，进一步了解宇宙探索的意义和挑战，培养他们的科学探索精神和创新意识。以此为基础，教师从跨学科融合教学的角度，还可以适当地向小学生展示卫星运行时间与轨道高度、速度等科学因素的关系，让科学在他们的心中埋下种子，培养他们的逻辑思维和探究能力。如此，教师促进数学与科学教学深度融合，就能让学生在数学学习计算中掌握基本的计算技能，逐步拓宽视野，促进学生数学综合学习能力进一步提升。（四）借助任务探究培养科学精神在小学数学课程体系中，任务探究教学活动的设计和应用，能引发学生对数学知识、科学元素的思考，提高学生综合学习成效。在实际开展任务探究教学的过程中，教师可以关联科学知识设计综合性探究学习任务，引导学生对数学任务内容进行处理，使学生能对数学与科学的关联产生全新的理解，产生对数学知识、科学探索的欲望，保障学生在深度学习中实现全面发展。例如，在小学数学“百分数（营养含量）”的教学活动中，教师就可以基于数学与科学知识的深度融合，设计多元化探究学习任务，促进学生数学学习能力和科学精神的有效培养。一方面，教师可以设计“食品营养标签的秘密”探究任务，让学生收集家中或超市中各种食品的营养标签，重点关注其中的营养成分百分含量，引导他们计算并比较不同食品中蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养成分的百分含量，探究哪些食品更适合健康成长，并尝试用数学知识解释原因。另一方面，教师也可以设计“定制健康餐盘”探究任务，让学生根据科学营养搭配原则，计算每种食物在餐盘中的占比，确保蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养成分的摄入比例合理，然后设计健康餐盘，并用百分数表示出来。此类任务的设计和应用，能从数学与科学深度融合指导角度培养学生数学知识应用能力，进而健康饮食，促进学生全面发展。（五）融入实验强化科学探索体验在数学与科学跨学科融合教学中，教师可以根据数学与科学深度融合的需要，尝试设计实验教学活动，以数学实验教学渗透科学知识，让学生在实验探索中理解数学知识的实践应用，对科学内容产生全新理解，确保学生综合素质不断优化。同时，教师在开展数学与科学学科联合实验教学活动中，应提前准备好实验材料，确保实验的安全性和可操作性，还应关注学生的实验过程，引导学生观察实验现象，记录实验数据，分析实验结果，培养学生的实验技能和科学探究能力。例如，在“圆锥的体积”的教学活动中，教师就可以对数学与科学知识的融合实验进行探究，以实验教学引发学生思考，深化学生对课程知识的理解和认识。在开展数学与科学实验融合的教学活动的过程中，教师可以先准备不同尺寸的圆锥形容器、量筒、水等实验材料，组织学生思考圆锥体积方面的验证实验，让学生直观感受圆锥体的实际形态。在此基础上，教师可以引导学生回顾圆柱体体积的计算公式，并设问：圆锥体体积与圆柱体有何关联？如何通过实验探究其体积公式？在实验环节，教师鼓励学生将圆锥形容器装满水，然后倒入量筒中测量水的体积，记录数据。在多次实验教学中，教师组织学生观察并讨论圆锥体积与底面半径、高的关系，引导学生发现圆锥体积是等底等高圆柱体积的1/3，提高学生对数学知识的