黃小娜

〔摘? ? 要〕? 數(shù)學(xué)與科學(xué)相互依存、相互滲透，有著非常緊密的聯(lián)系。小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)積極融入科學(xué)知識(shí)對(duì)于學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、科學(xué)素質(zhì)等多方面都有重要意義。教學(xué)中可以采取情境創(chuàng)設(shè)、實(shí)驗(yàn)操作、引入科學(xué)問(wèn)題、借用科學(xué)原理、開(kāi)展綜合性學(xué)習(xí)等策略以有效融合科學(xué)知識(shí)，提升數(shù)學(xué)教學(xué)效益?？茖W(xué)知識(shí)不僅僅是一種學(xué)科知識(shí)，更是一種思維方式和解決問(wèn)題的工具?？茖W(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)是相互依存、相互滲透的?？茖W(xué)知識(shí)可以為數(shù)學(xué)教學(xué)提供豐富的背景和實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，而數(shù)學(xué)知識(shí)可以幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用科學(xué)知識(shí)。因此，將科學(xué)知識(shí)融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。本文就科學(xué)知識(shí)融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的有效策略做初步探討。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)數(shù)學(xué)；科學(xué)知識(shí)；知識(shí)融合；有效策略

〔中圖分類(lèi)號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? ? （2024）? 07? ? 136-138

一、將科學(xué)知識(shí)融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的意義

（一）有利于增進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)原理的認(rèn)識(shí)

數(shù)學(xué)是建立在客觀現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)上的高度概括，它源于自然科學(xué)并運(yùn)用于科學(xué)之中。因此，將科學(xué)知識(shí)融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)與科學(xué)的聯(lián)系，加深對(duì)數(shù)學(xué)概念和原理的理解。例如，在學(xué)習(xí)幾何時(shí)，可以引入科學(xué)知識(shí)中的物理原理，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際觀察和實(shí)踐操作，探索幾何形狀的現(xiàn)實(shí)來(lái)源與應(yīng)用，從物質(zhì)結(jié)構(gòu)深入認(rèn)識(shí)點(diǎn)、線、面關(guān)系，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和空間想象力。

（二）有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)

科學(xué)知識(shí)通常與生動(dòng)具體的事物及有趣的實(shí)驗(yàn)相關(guān)聯(lián)，將這些形象有趣的內(nèi)容融入數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。例如，在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)，可以引入有關(guān)概率和統(tǒng)計(jì)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)案例，讓學(xué)生通過(guò)對(duì)具體自然事件的實(shí)際觀察和數(shù)據(jù)收集，充分感受數(shù)字與數(shù)據(jù)的奧妙，探索統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和動(dòng)機(jī)。

（三）有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)素養(yǎng)

數(shù)學(xué)教學(xué)的目標(biāo)不僅僅是教會(huì)學(xué)生思考與運(yùn)算，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的志趣與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。將科學(xué)知識(shí)融入數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以幫助學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，學(xué)會(huì)用科學(xué)的方式思考和分析問(wèn)題。例如，在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)論證時(shí)，可以引入科學(xué)領(lǐng)域中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的價(jià)值問(wèn)題，用具體鮮明的事件引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)的客觀性與嚴(yán)肅性。讓學(xué)生深入認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)領(lǐng)域的“1”就是“1”，而不能含糊其詞，更不能隨意改動(dòng)，任何結(jié)論的做出必須有根有據(jù)，并經(jīng)得起檢驗(yàn)，教育學(xué)生通過(guò)實(shí)證方法驗(yàn)證數(shù)學(xué)結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的求真求實(shí)精神和批判性思維。

二、將科學(xué)知識(shí)融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的方法

（一）情境創(chuàng)設(shè)

在科學(xué)知識(shí)中，有很多與數(shù)量、幾何問(wèn)題相關(guān)的具體科學(xué)事件，它們有利于展示認(rèn)知數(shù)學(xué)的過(guò)程，由此建構(gòu)起具體生動(dòng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生深入其中。

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)與科學(xué)相關(guān)的情境可以激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的動(dòng)力。例如，在學(xué)習(xí)面積和體積時(shí)，可以引入科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的液體容量、土地面積等概念，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作和觀察，理解數(shù)學(xué)概念的實(shí)際應(yīng)用。

在學(xué)習(xí)人教版小學(xué)數(shù)學(xué)《圖形的運(yùn)動(dòng)（一）》時(shí)，我曾經(jīng)創(chuàng)設(shè)了一個(gè)在實(shí)驗(yàn)中使用鏡子觀察一些物體反射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，引領(lǐng)學(xué)生初步認(rèn)識(shí)軸對(duì)稱圖形的基本特征。在情境中，我向?qū)W生展示了鏡子反射的圖片，引發(fā)學(xué)生對(duì)鏡像對(duì)稱的注意。然后，我引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)討論，理解了軸對(duì)稱的概念，即圖形能夠通過(guò)某條線（軸）折疊后，兩邊完全重合。接著，我分發(fā)給學(xué)生一些卡片或紙板，要求學(xué)生在上面繪制軸對(duì)稱圖形。學(xué)生可以通過(guò)折疊紙板或使用鏡子等方法，找到圖形的對(duì)稱軸，并在紙板上繪制出軸對(duì)稱圖形。學(xué)生完成繪制后，可以互相展示自己的作品，并討論對(duì)稱軸的位置是否準(zhǔn)確。活動(dòng)結(jié)束時(shí)，我與學(xué)生一起總結(jié)軸對(duì)稱圖形的基本特征和對(duì)稱軸的含義。本節(jié)課，由于學(xué)生置身對(duì)稱圖形的探尋中，他們?cè)诓僮髦薪?jīng)歷了軸對(duì)稱圖形的形成過(guò)程，因此非常自然地認(rèn)識(shí)了軸對(duì)稱圖形、對(duì)稱軸的特征，并興致勃勃地總結(jié)了相關(guān)的概念。

（二）實(shí)驗(yàn)操作

科學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種特殊的實(shí)踐活動(dòng)，它通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的控制操作探求真理，因此有利于學(xué)生在實(shí)踐操作中探尋數(shù)學(xué)原理。例如，在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)，可以讓學(xué)生設(shè)計(jì)并進(jìn)行與科學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的數(shù)據(jù)收集，然后利用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析和展示。這樣的實(shí)踐活動(dòng)可以讓學(xué)生更好地理解統(tǒng)計(jì)的概念和方法，并提升學(xué)生的數(shù)據(jù)處理和解釋能力。

例如，在學(xué)習(xí)人教版小學(xué)數(shù)學(xué)《倍的認(rèn)識(shí)》時(shí)，可以設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)觀察和比較，建立倍的概念。實(shí)驗(yàn)可以是關(guān)于物體的重量或長(zhǎng)度的比較。首先，讓學(xué)生選擇兩個(gè)物體，并使用天平或尺子進(jìn)行比較，記錄下它們的重量或長(zhǎng)度。然后，讓學(xué)生將其中一個(gè)物體加倍，即加重或拉長(zhǎng)，再次進(jìn)行比較。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)加倍后的物體與原物體相比，重量或長(zhǎng)度都是原來(lái)的兩倍。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠親身體驗(yàn)倍的概念，理解加倍的含義。此外，也可以引入其他科學(xué)實(shí)驗(yàn)，如重力、浮力等，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)“倍”的理解?？傊?，以科學(xué)事件為線索，讓學(xué)生充分探索，將使數(shù)學(xué)原理更加淺顯，也使數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更加生動(dòng)有趣。

（三）引入科學(xué)問(wèn)題

問(wèn)題是科學(xué)的起點(diǎn)，是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，也是引領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)數(shù)學(xué)殿堂的奧秘所在。將科學(xué)問(wèn)題引入數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以使學(xué)生學(xué)習(xí)更有目的性、針對(duì)性，更有探索意愿。學(xué)習(xí)中，可以提出一個(gè)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的問(wèn)題，讓學(xué)生通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問(wèn)題，由此引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際情境中，并培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和解決問(wèn)題的能力。

例如，在學(xué)習(xí)人教版小學(xué)數(shù)學(xué)《小數(shù)的四則運(yùn)算》中，教師可以給學(xué)生提出一個(gè)問(wèn)題：“某超市賣(mài)出的飲料總共有150升，如果每瓶飲料是0.5升，那么這個(gè)超市賣(mài)出了多少瓶飲料？”這個(gè)問(wèn)題既涉及小數(shù)的除法計(jì)算，也與商業(yè)運(yùn)作相關(guān)，能夠引起學(xué)生的興趣。然后，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問(wèn)題中的關(guān)鍵詞，如“150升”“0.5升”等，總結(jié)出小數(shù)除法的法則，即被除數(shù)除以除數(shù)得商，商的小數(shù)點(diǎn)位置與被除數(shù)和除數(shù)的小數(shù)點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)。通過(guò)比較整數(shù)除法和小數(shù)除法的差異，加深學(xué)生對(duì)小數(shù)除法法則的認(rèn)識(shí)，提高計(jì)算能力，也從中培養(yǎng)了學(xué)生在商業(yè)運(yùn)作中的數(shù)學(xué)思維。科學(xué)是解決問(wèn)題的成果，蘊(yùn)含許多生動(dòng)的問(wèn)題解決案例，值得我們從數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)際出發(fā)，探尋富有教學(xué)意義的問(wèn)題線索，使之成為激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的“火花”。

（四）借用科學(xué)原理

數(shù)學(xué)與自然科學(xué)的原理是相通的，往往可以相互印證。在數(shù)學(xué)教學(xué)中引入學(xué)生已知的科學(xué)原理，可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解和應(yīng)用。例如，在學(xué)習(xí)平面和立體幾何時(shí)，引入科學(xué)領(lǐng)域中的光學(xué)原理，可以讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際觀察和實(shí)驗(yàn)，更全面深入地認(rèn)識(shí)幾何形狀，建構(gòu)更完整的幾何概念。

例如，在學(xué)習(xí)人教版小學(xué)數(shù)學(xué)《因數(shù)與倍數(shù)》時(shí)，教師可以給學(xué)生提出一個(gè)問(wèn)題：“為什么一些物質(zhì)的質(zhì)量是其他物質(zhì)質(zhì)量的整數(shù)倍？”讓學(xué)生思考這個(gè)問(wèn)題，并嘗試用學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解釋。然后，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，比如用天平來(lái)比較不同物質(zhì)的質(zhì)量，觀察它們之間的關(guān)系。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)，一些物質(zhì)的質(zhì)量是其他物質(zhì)質(zhì)量的整數(shù)倍，這就涉及了因數(shù)和倍數(shù)的概念。接著，引導(dǎo)學(xué)生觀察和總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律：如果一個(gè)物質(zhì)的質(zhì)量是另一個(gè)物質(zhì)質(zhì)量的整數(shù)倍，那么這個(gè)整數(shù)就是它們的倍數(shù)，而這個(gè)物質(zhì)的質(zhì)量就是另一個(gè)物質(zhì)的因數(shù)。通過(guò)這樣的探索，學(xué)生可以理解因數(shù)和倍數(shù)的相互依存關(guān)系，并培養(yǎng)抽象、概括的能力。在實(shí)踐活動(dòng)中，可以鼓勵(lì)學(xué)生合作探索，互相交流觀點(diǎn)和思考，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和熱愛(ài)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的情感。同時(shí)，通過(guò)引入科學(xué)原理，如質(zhì)量和整數(shù)倍的關(guān)系，可以滲透辯證唯物主義的觀點(diǎn)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到事物之間的相互聯(lián)系和相互依存。融合科學(xué)知識(shí)，探索科學(xué)原理，可以使數(shù)學(xué)教學(xué)更加生動(dòng)有趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。

（五）開(kāi)展綜合性學(xué)習(xí)

將數(shù)學(xué)與科學(xué)聯(lián)結(jié)，不僅是數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)，也應(yīng)是兩個(gè)學(xué)科共同的追求。兩個(gè)學(xué)科可以攜手開(kāi)展綜合性學(xué)習(xí)，以課題（主題）、項(xiàng)目為核心共同探索科學(xué)奧秘。這樣的綜合性跨學(xué)科合作可以促進(jìn)學(xué)科間的交流和融合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

例如，在教學(xué)人教版小學(xué)數(shù)學(xué)《圖形與幾何》時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察和實(shí)踐，了解長(zhǎng)方體和正方體的特征和性質(zhì)。通過(guò)觀察這些圖形的不同面、棱和頂點(diǎn)的數(shù)量，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)它們的共同特征和區(qū)別。同時(shí)，可以引入科學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)，如物體的形狀和結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生理解為什么長(zhǎng)方體和正方體具有特定的屬性。接著，可以通過(guò)一視圖、三視圖的繪制和擺放小正方體的活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力。通過(guò)讓學(xué)生觀察不同視角下的正方體的表現(xiàn)形式，讓學(xué)生學(xué)會(huì)根據(jù)平面圖表示三維空間中的物體，學(xué)會(huì)運(yùn)用圖形的運(yùn)動(dòng)和變換，加深對(duì)幾何圖形的理解。同時(shí)，在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中，應(yīng)著力引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)學(xué)知識(shí)與生活聯(lián)系起來(lái)，體會(huì)數(shù)學(xué)的價(jià)值。例如，可以提出一個(gè)問(wèn)題：“如何用最少的小正方體搭建一個(gè)長(zhǎng)方體的模型？”讓學(xué)生思考和實(shí)踐，找到解決問(wèn)題的方法，并培養(yǎng)其創(chuàng)新精神。通過(guò)融合科學(xué)知識(shí)，進(jìn)行跨學(xué)科合作，可以使數(shù)學(xué)教學(xué)更加豐富多樣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。

三、結(jié)語(yǔ)

數(shù)學(xué)與科學(xué)具有天然的密切聯(lián)系，應(yīng)特別重視將科學(xué)知識(shí)融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，讓學(xué)生在與自然、現(xiàn)實(shí)的直接接觸中更深入地感受、認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)原理，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。教師應(yīng)立足于數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)際，深入發(fā)掘數(shù)學(xué)與科學(xué)的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，積極運(yùn)用多種有效途徑推動(dòng)學(xué)生數(shù)學(xué)與科學(xué)素質(zhì)的融合發(fā)展，從而使學(xué)生真正學(xué)到植根于生活與科學(xué)的數(shù)學(xué)，學(xué)到有趣有用的數(shù)學(xué)。

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