〔摘 要〕 小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)作為兩個(gè)重要的學(xué)科，在傳統(tǒng)教學(xué)中往往被孤立對(duì)待，缺乏有效的整合。本文從跨學(xué)科視域出發(fā)，探討了小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)的整合必要性和理論基礎(chǔ)，分析了數(shù)學(xué)與科學(xué)知識(shí)和技能的縱向整合，以及教學(xué)內(nèi)容的橫向映射，并提出了跨學(xué)科視角下的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施策略。研究結(jié)果表明，跨學(xué)科整合有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，提升學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效遷移，為小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)教學(xué)的改革與發(fā)展提供了新的思路。

〔關(guān)鍵詞〕 跨學(xué)科整合；小學(xué)數(shù)學(xué)；小學(xué)科學(xué)；教學(xué)設(shè)計(jì)

〔中圖分類號(hào)〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A 〔文章編號(hào)〕 1674-6317 （2024） 22 124-126

我國(guó)基礎(chǔ)教育階段，數(shù)學(xué)和科學(xué)一直是學(xué)生必修的兩大主干學(xué)科。數(shù)學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和運(yùn)算能力，而科學(xué)則著眼于學(xué)生對(duì)自然世界的觀察和探究。這兩個(gè)學(xué)科都在培養(yǎng)623ab073a0405f773b8a2652ab277a753eab121f7953d890b2250469bb7b01f0學(xué)生的核心素養(yǎng)方面發(fā)揮著重要作用。然而，在傳統(tǒng)的教學(xué)實(shí)踐中，數(shù)學(xué)和科學(xué)往往被視為相互獨(dú)立的學(xué)科，缺乏有效的整合與融合。這不僅降低了學(xué)習(xí)的趣味性，也阻礙了知識(shí)的遷移和應(yīng)用。

跨學(xué)科視域下小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)的融合，成為當(dāng)前教育改革的重要議題之一。通過打破學(xué)科壁壘，挖掘數(shù)學(xué)與科學(xué)之間的內(nèi)在聯(lián)系，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力，還能促進(jìn)知識(shí)、技能的遷移應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人的價(jià)值最大化。本文擬從理論基礎(chǔ)、縱向融合、橫向融合以及實(shí)踐應(yīng)用等方面，系統(tǒng)探討跨學(xué)科視域下小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)的有效融合，為基礎(chǔ)教育的創(chuàng)新與發(fā)展提供參考。

一、理論基礎(chǔ)：跨學(xué)科視域下的教育整合理論

教育整合理論是教育改革的重要理論基礎(chǔ)，它強(qiáng)調(diào)打破學(xué)科界限，實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科知識(shí)與技能的有機(jī)融合。其中，最具有代表性的是柏林的整合課程理論和布魯納的螺旋式課程理論。

柏林的整合課程理論認(rèn)為，傳統(tǒng)的分科教學(xué)不利于學(xué)生全面發(fā)展，應(yīng)該打破學(xué)科壁壘，通過跨學(xué)科的主題式教學(xué)，促進(jìn)知識(shí)的整合與應(yīng)用。布魯納的螺旋式課程理論則提出，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該按照學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的邏輯，由淺入深、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜地進(jìn)行安排與實(shí)施，實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識(shí)的縱向融合。

這兩大理論為跨學(xué)科視域下小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)的融合提供了重要的理論支撐。一方面，整合課程理論為兩個(gè)學(xué)科的橫向融合指明了方向；另一方面，螺旋式課程理論為數(shù)學(xué)與科學(xué)知識(shí)與技能的縱向整合提供了理論依據(jù)。

二、縱向整合：數(shù)學(xué)與科學(xué)的知識(shí)和技能的垂直整合

數(shù)學(xué)和科學(xué)作為兩個(gè)獨(dú)立的學(xué)科，在知識(shí)體系和技能培養(yǎng)上存在許多內(nèi)在聯(lián)系。從縱向視角來看，兩者在概念形成、原理闡釋、問題解決等方面存在密切的關(guān)聯(lián)。

（一）概念形成的整合

在小學(xué)教育階段，科學(xué)概念與數(shù)學(xué)知識(shí)的融合至關(guān)重要。學(xué)生在探索質(zhì)量、密度、速度等科學(xué)概念時(shí)，不僅加深對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)識(shí)，還無形中鍛煉了數(shù)學(xué)中的測(cè)量、計(jì)算等基本技能。同樣，數(shù)學(xué)中的分?jǐn)?shù)、百分?jǐn)?shù)等抽象概念，在引入科學(xué)領(lǐng)域的比例關(guān)系、溶液濃度等實(shí)例后，變得生動(dòng)具體，可讓學(xué)生更好地理解和應(yīng)用。這種跨學(xué)科的融合教學(xué)，不僅促進(jìn)知識(shí)的綜合運(yùn)用，還激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的邏輯思維和問題解決能力，為未來的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）原理闡釋的整合

在小學(xué)階段，科學(xué)與數(shù)學(xué)的融合教學(xué)綻放出獨(dú)特的魅力。學(xué)生在探索科學(xué)奧秘時(shí)，如質(zhì)量守恒、密度差異、速度變化，不僅拓寬了視野，更在實(shí)踐中掌握了數(shù)學(xué)測(cè)量的精髓。而數(shù)學(xué)中的分?jǐn)?shù)、百分?jǐn)?shù)，在科學(xué)的比例分析、溶液調(diào)配中找到了生動(dòng)舞臺(tái)，讓抽象概念變得直觀易懂。這種融合不僅讓學(xué)習(xí)變得有趣，還促進(jìn)學(xué)生綜合思維的發(fā)展，讓他們學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光審視科學(xué)，用科學(xué)的原理驗(yàn)證數(shù)學(xué)。這樣的教學(xué)模式，無疑為學(xué)生搭建了通往知識(shí)殿堂的堅(jiān)實(shí)橋梁，拓寬了未來的學(xué)習(xí)之路。

（三）問題解決的整合

數(shù)學(xué)與科學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力上的融合，猶如在人教版小學(xué)數(shù)學(xué)課本中點(diǎn)亮了一盞明燈，照亮了學(xué)生探索知識(shí)的道路。以“簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)與概率”這一典型知識(shí)點(diǎn)為例，這種融合展現(xiàn)得淋漓盡致。

在學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)時(shí)，學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了如何收集、整理和分析數(shù)據(jù)，還通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)深入理解了概率的概念。例如，在探究“拋硬幣正面朝上的概率”時(shí)，學(xué)生會(huì)進(jìn)行多次試驗(yàn)，記錄每次拋擲的結(jié)果，并計(jì)算正面朝上的概率。這一過程中，他們不僅運(yùn)用了數(shù)學(xué)中的統(tǒng)計(jì)方法，還體驗(yàn)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性和隨機(jī)性。

學(xué)生在解決實(shí)際問題時(shí)，如預(yù)測(cè)天氣變化、分析考試成績(jī)分布等，需要綜合運(yùn)用統(tǒng)計(jì)與概率的知識(shí)，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行判斷和決策。這種跨學(xué)科的問題解決方式，不僅鍛煉了學(xué)生的邏輯思維和數(shù)據(jù)分析能力，還培養(yǎng)他們的決策能力和創(chuàng)新思維。

因此，數(shù)學(xué)與科學(xué)在“簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)與概率”等知識(shí)點(diǎn)上的融合教學(xué)，為學(xué)生提供了一個(gè)全面、深入的學(xué)習(xí)平臺(tái)，使他們?cè)谡莆栈A(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，成為具有綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的新時(shí)代人才。

三、橫向整合：數(shù)學(xué)與科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的橫向映射

除了縱向整合，數(shù)學(xué)與科學(xué)在教學(xué)內(nèi)容上也存在廣泛的橫向聯(lián)系。通過梳理兩個(gè)學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容，可以發(fā)現(xiàn)許多知識(shí)點(diǎn)之間存在著對(duì)應(yīng)關(guān)系，這為兩者的橫向融合提供了基礎(chǔ)。

（一）測(cè)量與計(jì)量

在小學(xué)階段，數(shù)學(xué)與科學(xué)在測(cè)量與計(jì)量領(lǐng)域展現(xiàn)出緊密的聯(lián)系。數(shù)學(xué)課上，學(xué)生學(xué)習(xí)如何使用尺子測(cè)量長(zhǎng)度、計(jì)算面積與體積，掌握基本的度量單位；而在科學(xué)課上，他們則進(jìn)一步探索質(zhì)量、溫度、電流等物理量的精確測(cè)量。這種橫向整合不僅加深學(xué)生對(duì)度量概念的理解，還培養(yǎng)他們的實(shí)際操作能力。

例如，在教授“水的質(zhì)量與體積關(guān)系”的科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生首先運(yùn)用數(shù)學(xué)中學(xué)習(xí)使用的量筒來準(zhǔn)確測(cè)量水的體積，隨后使用天平測(cè)量相同體積水的質(zhì)量。通過對(duì)比不同體積下水的質(zhì)量變化，學(xué)生不僅直觀感受到質(zhì)量與體積的關(guān)系，還學(xué)會(huì)了如何正確讀取和使用量具，實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)與科學(xué)知識(shí)的無縫對(duì)接。這一過程，既鍛煉了他們的測(cè)量技能，又促進(jìn)了跨學(xué)科思維的發(fā)展。

（二）圖形與模型

在數(shù)學(xué)與科學(xué)的殿堂里，圖形與模型如同橋梁，連接著抽象概念與具象世界。數(shù)學(xué)課上，學(xué)生探索著幾何圖形的奧秘，從點(diǎn)、線、面到立體圖形，構(gòu)建著空間認(rèn)知的基石；而在科學(xué)領(lǐng)域，圖表與模型成為揭示自然現(xiàn)象規(guī)律的得力助手。這種圖形與模型的橫向融合，為學(xué)生提供了更豐富的表征方式，促進(jìn)知識(shí)的理解和應(yīng)用。

在教授“太陽(yáng)系構(gòu)成”的科學(xué)課程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)中的比例尺，繪制出太陽(yáng)系各行星的相對(duì)位置圖。在這一過程中，學(xué)生不僅復(fù)習(xí)了數(shù)學(xué)中的圖形制作技巧，還通過解讀圖表，深入理解了太陽(yáng)系的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行規(guī)律。這種跨學(xué)科的教學(xué)方式，不僅增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，還激發(fā)他們對(duì)宇宙奧秘的好奇心，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的融會(huì)貫通。

（三）比例與比例關(guān)系

比例作為數(shù)學(xué)與科學(xué)共通的語(yǔ)言，在兩大領(lǐng)域均扮演著核心角色。在數(shù)學(xué)中，比例幫助學(xué)生理解數(shù)值間的相對(duì)關(guān)系；而在科學(xué)領(lǐng)域，速度比、濃度比、機(jī)械效率等比例關(guān)系則揭示了自然現(xiàn)象的深層規(guī)律。通過跨學(xué)科的教學(xué)方式，如結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)探究速度比例，或化學(xué)實(shí)驗(yàn)中溶液濃度的調(diào)配，學(xué)生能夠在實(shí)際操作中深刻體會(huì)比例的概念及其廣泛應(yīng)用。這種融合不僅加深了學(xué)生對(duì)比例的理解，還培養(yǎng)了他們?cè)诓煌榫诚蚂`活應(yīng)用比例解決問題的能力。

通過上述分析可以看出，數(shù)學(xué)與科學(xué)在教學(xué)內(nèi)容上存在許多對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以進(jìn)行橫向整合。這不僅有利于學(xué)生建立兩個(gè)學(xué)科之間的聯(lián)系，增強(qiáng)知識(shí)遷移能力，而且有助于提高教學(xué)的針對(duì)性和有效性。

四、教學(xué)實(shí)踐：跨學(xué)科視角下的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

（一）確立整合主題

在教學(xué)實(shí)踐中，確立融合主題是跨學(xué)科教學(xué)的首要任務(wù)。教師需精心挑選既富含數(shù)學(xué)元素又涉及科學(xué)原理的主題，如“探索校園內(nèi)的光影變化”。這一主題不僅貼近學(xué)生日常生活，還能巧妙地將數(shù)學(xué)中的幾何、比例知識(shí)與科學(xué)中的光學(xué)原理相融合。通過組織學(xué)生觀察不同時(shí)間、不同地點(diǎn)下影子的長(zhǎng)度與方向變化，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)測(cè)量并計(jì)算影子的比例關(guān)系，同時(shí)探討光線傳播、影子形成的科學(xué)原理。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還促進(jìn)了他們跨學(xué)科思維的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)與科學(xué)的有機(jī)融合。

（二）設(shè)計(jì)整合活動(dòng)

在確立了融合主題后，教師需匠心獨(dú)運(yùn)地設(shè)計(jì)一系列跨學(xué)科活動(dòng)?；顒?dòng)設(shè)計(jì)應(yīng)圍繞“做中學(xué)”的理念，融合觀察實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)收集、模型構(gòu)建及問題分析等多元環(huán)節(jié)。例如，在“植物生長(zhǎng)與數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)”的融合活動(dòng)中，學(xué)生可分組種植不同種類的植物，定期測(cè)量并記錄其生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法分析數(shù)據(jù)趨勢(shì)，同時(shí)觀察植物的生長(zhǎng)特性，探究影響生長(zhǎng)的因素?；顒?dòng)中，教師鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，合作收集數(shù)據(jù)，積極分享發(fā)現(xiàn)，讓他們?cè)趯?shí)踐中體驗(yàn)數(shù)學(xué)與科學(xué)的交融之美。這樣的活動(dòng)設(shè)計(jì)，不僅能激發(fā)學(xué)生的探究欲望，還能培養(yǎng)他們的觀察力、分析力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

（三）整合評(píng)價(jià)方式

教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)緊扣跨學(xué)科教學(xué)的核心理念，構(gòu)建多元化評(píng)價(jià)體系。除傳統(tǒng)筆試考核學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)與科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握外，更應(yīng)注重實(shí)作評(píng)估，觀察學(xué)生在解決實(shí)際問題中的操作能力和創(chuàng)新思維。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生撰寫研究報(bào)告，展示他們跨學(xué)科知識(shí)的整合運(yùn)用及問題解決過程。這樣的評(píng)價(jià)方式，既能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，又能激勵(lì)學(xué)生不斷探索、勇于創(chuàng)新，真正實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科教學(xué)的目標(biāo)。

（四）提升教師能力

在跨學(xué)科教學(xué)評(píng)價(jià)中，倡導(dǎo)多元化視角，超越單一的壁式框架。通過實(shí)作考核，見證學(xué)生將數(shù)學(xué)邏輯與科學(xué)探索融合于實(shí)踐，評(píng)估其動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。而研究報(bào)告的撰寫，則是學(xué)生跨學(xué)科知識(shí)整合與問題解決能力的精彩展現(xiàn)。這種全方位的評(píng)價(jià)方式，不僅精準(zhǔn)衡量了學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，更激發(fā)他們持續(xù)探索未知、勇于創(chuàng)新的熱情，讓跨學(xué)科教學(xué)的魅力在評(píng)價(jià)中得以延續(xù)和深化。

跨學(xué)科視角下小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)的融合教學(xué)，需要教師在主題確立、活動(dòng)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)方式等環(huán)節(jié)下功夫，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，促進(jìn)兩個(gè)學(xué)科知識(shí)和技能的深度整合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

五、結(jié)語(yǔ)

跨學(xué)科視域下小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)的整合具有重要意義。一方面，兩個(gè)學(xué)科在知識(shí)和技能方面存在密切聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)縱向整合有助于提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)；另一方面，在教學(xué)內(nèi)容上兩者也存在廣泛的橫向?qū)?yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)整合有利于增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)知識(shí)遷移。在實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)該確立整合主題，設(shè)計(jì)整合活動(dòng)，采用多樣化的評(píng)價(jià)方式，并不斷提升自身的跨學(xué)科意識(shí)和教學(xué)能力。

跨學(xué)科視域下小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)的整合，為基礎(chǔ)教育的創(chuàng)新與發(fā)展提供了新的路徑。這不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力，而且有助于增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的深度應(yīng)用，為學(xué)生全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。未來，教育工作者應(yīng)進(jìn)一步探索跨學(xué)科融合的理論與實(shí)踐，不斷推動(dòng)基礎(chǔ)教育的改革與創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

[1]奚曉瑩.架橋互通：新課標(biāo)視域下小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科融合教學(xué)的實(shí)踐探析[J].新智慧，2024（2）：70-71.

[2]孫慶亮，任亞南，閔夢(mèng)媛.小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐探究[J].小學(xué)教學(xué)參考，2024（8）：93-95.

[3]浦潔.基于STEAM理念下小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)學(xué)科的融合[J].啟迪與智慧（中），2021（8）：46