張中華 劉學(xué)軍

[摘要]隨著我國新課程改革的不斷推進(jìn)，創(chuàng)新教學(xué)方法、改善課堂教學(xué)效率、提升教學(xué)效果等成為各學(xué)科的改革重點(diǎn)，進(jìn)行課程整合也成為新時期教學(xué)改革的最新方式。科學(xué)技術(shù)對教育有巨大影響，并能給未來社會帶來巨大變革，本文就小學(xué)數(shù)學(xué)課程與科學(xué)課程整合的實踐策略，做一些初步探討。

[關(guān)鍵詞]小學(xué)；數(shù)學(xué)課程；科學(xué)課程；課程整合；整合策略

[中圖分類號] G6223[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號]1005-5843（2017）07-0100-04

[DOI]1013980/jcnkixdjykx201707020

對于數(shù)學(xué)與科學(xué)的關(guān)系，真可謂源遠(yuǎn)流長。從人類出現(xiàn)初期，他們在觀察活動時就熱衷于計算事物的數(shù)量，帶著極大的興趣去觀察周圍的一切， 并將其進(jìn)行分類，以便更好地進(jìn)行了解。這可以稱得上是數(shù)學(xué)與科學(xué)在生活中最早的整合了。

一、小學(xué)數(shù)學(xué)課程與科學(xué)課程的關(guān)系

數(shù)學(xué)教育和科學(xué)教育是能夠相互滲透的，并且彼此提供知識和能力的支持。數(shù)學(xué)與科學(xué)的結(jié)合在許多方面直接為社會創(chuàng)造價值，二者的整合對教學(xué)大有裨益。

測量是小學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實驗活動的第一步，只有獲得較為可靠的原始數(shù)據(jù)，才能進(jìn)行后續(xù)的科學(xué)分析活動。小學(xué)科學(xué)教學(xué)中涉及的測量項目主要有：質(zhì)量、體積、長度、時間、溫度等，教師在教學(xué)時要考慮到學(xué)生對于測量精度、小數(shù)及計算器應(yīng)用的學(xué)習(xí)。高年級可以借助計算器幫助計算，且測量數(shù)據(jù)可以出現(xiàn)小數(shù)，這大大提高了科學(xué)數(shù)據(jù)的可靠性。如，五年級學(xué)生在上《太陽和影子》一課時，需要在操場上測量自己影子的長短，如果讓他們用自己帶的直尺去量，不但不方便，而且測量誤差會很大。這時，教師應(yīng)該提供軟尺給學(xué)生，測量精度精確到厘米即可。又如，在測量水溫時，測量精度必須精確到個位，因為這個值的變化對實驗結(jié)果影響很大。如果溫度計上沒有刻度，教師要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會正確估計，因為正確估計可以有效地提高教學(xué)實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而直接影響到實驗效果。

再從“數(shù)學(xué)”課程和“科學(xué)”課程的基本內(nèi)涵上來考察二者之間的關(guān)系。通常來講， “數(shù)學(xué)”課程能夠使學(xué)生在掌握必備的基礎(chǔ)知識和基本技能的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)其抽象思維和推理能力、創(chuàng)新意識和實踐能力，促進(jìn)學(xué)生在情感、態(tài)度與價值觀等方面的全面協(xié)調(diào)發(fā)展[1][2]。相對于此，“科學(xué)”課程的學(xué)習(xí)卻能夠使學(xué)生體驗到科學(xué)探究的過程，初步獲得與小學(xué)生認(rèn)知水平相適應(yīng)的一些科學(xué)基礎(chǔ)知識；培養(yǎng)提問的習(xí)慣，學(xué)習(xí)觀察、比較、分類、分析資料、得出結(jié)論等方法，能夠利用科學(xué)方法和科學(xué)知識初步理解身邊的自然現(xiàn)象和解決某些簡單的實際問題；培養(yǎng)學(xué)生對自然的好奇心，以及批判和創(chuàng)新意識、環(huán)境保護(hù)意識、合作意識和社會責(zé)任感。數(shù)學(xué)的確是科學(xué)探究的工具，與科學(xué)課堂應(yīng)該緊密結(jié)合[3]。

二、 小學(xué)數(shù)學(xué)課程與科學(xué)課程整合的意義

在小學(xué)數(shù)學(xué)教材中，每個年級都會涉及到統(tǒng)計知識。學(xué)習(xí)統(tǒng)計知識，并非只是為了讓學(xué)生學(xué)會如何制作統(tǒng)計圖和統(tǒng)計表，而是為了能將知識運(yùn)用到生活中去。統(tǒng)計這一部分內(nèi)容是與生活有密切聯(lián)系的，這樣的過程其實就充分體現(xiàn)出了“學(xué)科整合”的實質(zhì)和內(nèi)涵，從而為今后的學(xué)習(xí)、生活以及終身發(fā)展奠定良好的“統(tǒng)計學(xué)”基礎(chǔ)。

探究活動強(qiáng)調(diào)從學(xué)生熟悉的日常生活出發(fā)，通過學(xué)生親自經(jīng)歷、參與實踐活動，從而知曉科學(xué)探究的具體方法和技能，是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式之一。理解基本的科學(xué)知識，發(fā)現(xiàn)和提出實際生活中簡單的科學(xué)問題，并嘗試用科學(xué)方法和科學(xué)知識予以解決，在實踐中體驗和積累認(rèn)知世界的經(jīng)驗，提高科學(xué)能力，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，學(xué)習(xí)與同伴的交流、交往與合作。

理解自然現(xiàn)象和解決實際問題，需要綜合運(yùn)用不同領(lǐng)域的知識和方法，這是多學(xué)科知識整合、融合的過程。小學(xué)科學(xué)課程強(qiáng)調(diào)生命科學(xué)、地球和宇宙科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、技術(shù)與工程科學(xué)四個領(lǐng)域知識之間的相互滲透、相互聯(lián)系甚至相互融合，綜合地呈現(xiàn)科學(xué)知識和科學(xué)方法，注重自然世界的整體性，從而充分地發(fā)揮不同知識領(lǐng)域的教育功能和思維培養(yǎng)功能。小學(xué)數(shù)學(xué)課程設(shè)計則非常重視學(xué)生已有的經(jīng)驗，在呈現(xiàn)知識與技能的同時，使學(xué)生自發(fā)地體驗從實際現(xiàn)象中抽象出數(shù)學(xué)問題，進(jìn)而構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，尋求結(jié)果解決問題的過程。依上述論述可知，這兩門學(xué)科都應(yīng)注重四個“結(jié)合”，即學(xué)習(xí)內(nèi)容與已有經(jīng)驗的結(jié)合、動手與思考的結(jié)合、理論知識學(xué)習(xí)與社會實踐的結(jié)合、問題理解與問題解決的結(jié)合。通過這些結(jié)合能著力提高學(xué)生的綜合能力，數(shù)學(xué)課程與并行開設(shè)的科學(xué)課程相互滲透，更能促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

數(shù)學(xué)課程中適當(dāng)整合科學(xué)課程內(nèi)容的意義重大，可使數(shù)學(xué)課程更加生動。在日常的數(shù)學(xué)教學(xué)中，不僅要使學(xué)生獲得數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能，而且只有把知識技能、數(shù)學(xué)思維、問題解決、情感態(tài)度四個要素進(jìn)行深度、有機(jī)地結(jié)合，才能使學(xué)生受到良好的數(shù)學(xué)教育。每個學(xué)生都要學(xué)好科學(xué)，因為小學(xué)科學(xué)課程對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神、實踐能力具有重要的作用。小學(xué)科學(xué)課程重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，因此要面向全體學(xué)生，主動適應(yīng)學(xué)生個性發(fā)展的需要。從這個角度考慮，目前國內(nèi)一些學(xué)校積極引進(jìn)的STEM課程強(qiáng)調(diào)的就是“科學(xué)”和“數(shù)學(xué)”課程整合的重要性，通過這類整合，可使不同地域、不同民族、不同文化背景下的學(xué)生都獲得適合的、公平的學(xué)習(xí)和發(fā)展機(jī)會。

探究式學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要方式之一，強(qiáng)調(diào)在教師的指導(dǎo)、組織和相關(guān)環(huán)境的支撐下，學(xué)生積極、主動地參與和體驗，“自然”地動手、思考，以獲取科學(xué)知識、領(lǐng)悟科學(xué)思想、學(xué)習(xí)科學(xué)方法為目的。由于“探究”是以證據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用各種信息分析和邏輯推理得出結(jié)論，為此“發(fā)布研究結(jié)果” “接受質(zhì)疑” “持續(xù)更新和深入”是其主要特點(diǎn)。數(shù)學(xué)探究和科學(xué)探究，特別是二者的整合，是人們探索知識的重要方法，盡管小學(xué)數(shù)學(xué)課程和科學(xué)課程的學(xué)習(xí)方式多種多樣，但探究式學(xué)習(xí)卻因其能有效地促進(jìn)主動學(xué)習(xí)、突出創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境而被廣泛重視。強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”和“學(xué)中思”，通過合作與探究，逐步培養(yǎng)學(xué)生“提出問題” “提出解決問題的辦法” “信息采集和處理” “獲取新知識”等分析問題和解決問題的能力，并且學(xué)生的“溝通與合作”能力也會得到有效提升，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性、批判性思維和想象力；重視數(shù)學(xué)科學(xué)與人文的結(jié)合，求善、求美教育與求真教育的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生基本的數(shù)學(xué)和科學(xué)倫理精神，以及熱愛數(shù)學(xué)和科學(xué)的品質(zhì)[4][5]。

三、小學(xué)數(shù)學(xué)課程與科學(xué)課程整合的方法探析

（一）制定相應(yīng)的“教學(xué)目標(biāo)”，是小學(xué)數(shù)學(xué)課程與科學(xué)課程整合的前提和基礎(chǔ)

在日常的教學(xué)活動中，制定適宜的“教學(xué)目標(biāo)”是課程整合的前提和重要基礎(chǔ)，只有在適宜的教學(xué)目標(biāo)支撐下，教師才有可能挖掘到教學(xué)內(nèi)容中可能蘊(yùn)含的教育價值。通過長期的教學(xué)過程實踐，逐漸實現(xiàn)課程的整體目標(biāo)，并通過獨(dú)立思考或者合作交流的方式感悟數(shù)學(xué)的基本思想，引導(dǎo)學(xué)生在參與數(shù)學(xué)活動的過程中積累基本經(jīng)驗，從而幫助學(xué)生逐漸形成認(rèn)真勤奮、獨(dú)立思考、合作交流、反思質(zhì)疑等良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是科學(xué)課程的宗旨。小學(xué)階段的科學(xué)教學(xué)是為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)打基礎(chǔ)的，應(yīng)將科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)作為教學(xué)設(shè)計與實施的最高準(zhǔn)則。在確定教學(xué)目標(biāo)時，既要關(guān)注科學(xué)知識，也要關(guān)注科學(xué)素養(yǎng)中的其他成分，注重各方面目標(biāo)的整合與平衡。科學(xué)素養(yǎng)的形成是長期的、艱苦的，教師應(yīng)從整體上把握課程標(biāo)準(zhǔn)、教材的設(shè)計思路，以及與其他學(xué)科的橫向關(guān)聯(lián)，知道每堂課的教學(xué)目標(biāo)與學(xué)段目標(biāo)、課程目標(biāo)的關(guān)系，正確定位每節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。

精心設(shè)計問題并適時地精心指導(dǎo)是一個問題的兩個不同層面。“精心設(shè)計問題”可以主動引導(dǎo)學(xué)生思考，問題可以來自學(xué)生，也可以來自其他群體，但無論問題來自哪里，都必須與學(xué)生的實際學(xué)習(xí)能力相符。同時，強(qiáng)調(diào)在有限的課堂上更要精心設(shè)計一些對于學(xué)生的思維發(fā)展有價值的真實問題。教師的精心指導(dǎo)是學(xué)生原生態(tài)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的重要基礎(chǔ)，為了保證指導(dǎo)的適時、有效，教師要對探究中顯現(xiàn)的問題高度關(guān)注，并保持一定的敏感性，才能在必要時給予適當(dāng)?shù)刂笇?dǎo)。指導(dǎo)重在啟發(fā)，最好是在教師的“巧妙”提示下讓學(xué)生自己思考、自己發(fā)現(xiàn)問題，使學(xué)生成為自我學(xué)習(xí)的主人。如，教學(xué) “求平均數(shù)”一課時，這類常規(guī)的應(yīng)用題，教師完全可以從富有現(xiàn)實意義的問題出發(fā)進(jìn)行“循循善誘”地啟發(fā)：“你在什么地方用到過求平均數(shù)？”然后進(jìn)一步直接拋出“假如我想了解一下全班同學(xué)的平均身高和體重，那該如何計算呢？”看似簡單的一問，就會徹底“激活”學(xué)生的思維，學(xué)習(xí)氣氛頓時就會輕松起來，積極性也會更加高漲，再通過交流、反饋，各種計算方法自然就應(yīng)運(yùn)而生了。

（二）適應(yīng)應(yīng)用課堂評價，是促進(jìn)小學(xué)數(shù)學(xué)課程和科學(xué)課程深度融合的關(guān)鍵

在課堂教學(xué)中注意科學(xué)、及時地引入“評價”，是關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、有效體現(xiàn)學(xué)生“發(fā)展性”的重要體現(xiàn)。如，課堂評價可以更多地關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以“長期的學(xué)習(xí)發(fā)展”為最終目的，淡化評價的甄別與選拔功能，突出評價的激勵和調(diào)控功能，關(guān)注學(xué)生發(fā)展的切身需要，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的發(fā)展動力。在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)多給予學(xué)生鼓勵，對于他們的新發(fā)現(xiàn)多給予肯定，因為教師的一個小小的表揚(yáng)或批評對學(xué)生的影響非常大。

數(shù)學(xué)作為一門理論學(xué)科和應(yīng)用學(xué)科，是從量的角度來研究、反映客觀世界及其規(guī)律的，它的首要價值是能夠被應(yīng)用于現(xiàn)實世界中發(fā)生的問題上。數(shù)學(xué)與科學(xué)的結(jié)合成為了現(xiàn)代科學(xué)的一個重要特點(diǎn)。近代科學(xué)的發(fā)展，是同數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用和發(fā)展緊密聯(lián)系的。數(shù)學(xué)本身并不是目的，而是一種工具和手段，這在應(yīng)用數(shù)學(xué)中表現(xiàn)得非常具體和清楚。

（三）加強(qiáng)聯(lián)系與溝通，是小學(xué)數(shù)學(xué)課程和科學(xué)課程進(jìn)行融合的促進(jìn)劑

要想實現(xiàn)學(xué)科之間的整合，單憑一門學(xué)科來完成會有很大的阻礙，所以需要各個學(xué)科之間進(jìn)行合作和交流。要實現(xiàn)數(shù)學(xué)課程與科學(xué)課程之間的良好整合，就需要數(shù)學(xué)教師和科學(xué)教師密切地進(jìn)行交流和聯(lián)系，從而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

四、實施小學(xué)數(shù)學(xué)課程與科學(xué)課程整合應(yīng)注意的幾個問題（一）確定適當(dāng)?shù)恼蠈W(xué)習(xí)內(nèi)容和問題（任務(wù)）

在具體的教學(xué)實踐中，如何確立適當(dāng)?shù)恼蠈W(xué)習(xí)內(nèi)容和問題非常重要。充分考慮到“數(shù)學(xué)”和“科學(xué)”兩門課程的特點(diǎn)，嘗試進(jìn)行讓學(xué)生“做中學(xué)”的教學(xué)方式改革，從激發(fā)學(xué)生的興趣入手，鼓勵學(xué)生積極、主動地參與，靈活運(yùn)用小組合作、探究為主的學(xué)習(xí)方式，促使學(xué)生自主獲取各類教學(xué)信息。在“認(rèn)識磁鐵”一課中，通過營造有趣的問題情境，讓學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題-提出問題-建立假設(shè)-設(shè)計實驗驗證-得出結(jié)論-解決問題-再次提出新問題的過程，通過這一過程去認(rèn)識磁鐵的性質(zhì)。運(yùn)用直觀演示、設(shè)疑導(dǎo)學(xué)等方法，引導(dǎo)學(xué)生自主、合作、探究，讓學(xué)生在動手操作、合作交流、分析歸納中探究磁鐵兩極的磁力大小以及磁極間的相互作用，從而培養(yǎng)學(xué)生動口、動手、動腦的好習(xí)慣，提高其數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

（二）教師在整合學(xué)習(xí)中扮演“導(dǎo)演”的角色

教師在整合學(xué)習(xí)中應(yīng)該是“導(dǎo)演”，學(xué)生應(yīng)該是“演員”，目的是加強(qiáng)師生之間、生生之間的交流與互動。教師給學(xué)生自主權(quán)，并不等于讓學(xué)生放任自流，學(xué)習(xí)是學(xué)生自己的事，他人無法替代。教師不能只關(guān)注自己的教學(xué)，更應(yīng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)運(yùn)用知識解決實際生活中的問題時，不可能一蹴而就、一帆風(fēng)順，教師要為學(xué)生的活動留有充足的和必要的時間。匆匆而過和急于求成的活動對于學(xué)生能力的提升是沒有意義的，教師要變“告訴”為啟發(fā)，變單向傳輸為師生互動，變學(xué)生被動為學(xué)生主動。

（三）整合學(xué)習(xí)應(yīng)在獨(dú)立學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行

課程改革強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，特別是隨著信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合進(jìn)程的加速，“微課” “翻轉(zhuǎn)課堂”出現(xiàn)，以學(xué)生為中心的教學(xué)模式得到進(jìn)一步確認(rèn)，強(qiáng)調(diào)教師指導(dǎo)、學(xué)生設(shè)計流程，融合、創(chuàng)新多樣性的教學(xué)方法來解決實際的教學(xué)問題，學(xué)生和教師共同開發(fā)評估標(biāo)準(zhǔn)。這些課程環(huán)節(jié)都給學(xué)生提供了主動學(xué)習(xí)的空間，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的持續(xù)性。從真實情境中學(xué)習(xí)來自實際生產(chǎn)、生活中的問題，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑是開放的，其探索結(jié)果也是開放的，從而刺激學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和創(chuàng)造思維，有助于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

團(tuán)隊合作能力是教育所要培養(yǎng)的必不可少的素養(yǎng)之一。團(tuán)隊合作可以集合更多人的智慧和創(chuàng)造力，提高工程流程的效率，從而展現(xiàn)出一個動態(tài)的、活躍的課堂氣氛。工程實踐的每一個環(huán)節(jié)都離不開團(tuán)隊合作，學(xué)生需要共同交流和討論出問題、方案的細(xì)節(jié)和評估標(biāo)準(zhǔn)，合作完成工程流程設(shè)計、實驗操作、數(shù)據(jù)檢驗、模型構(gòu)建和修復(fù)等環(huán)節(jié)，采用小組合作的方式展開教學(xué)，并且將合作滲透到課程的多個環(huán)節(jié)中，完成任務(wù)、交流、研討、調(diào)查等多種方式也通過合作的形式進(jìn)行。團(tuán)隊合作使課堂更加生動、有趣，促進(jìn)了學(xué)生的參與、交流和共享，也促進(jìn)了課程的動態(tài)生成。

團(tuán)隊合作不僅是課堂內(nèi)生生之間的合作，也包括學(xué)生與企業(yè)、工廠、實驗室之間的交流，包括課程開發(fā)人員、教師、工程師、科學(xué)家之間的親密合作。只有這樣，才能將學(xué)習(xí)內(nèi)容與生活實踐、生產(chǎn)實踐聯(lián)系起來，才能讓學(xué)生學(xué)會如何將學(xué)到的知識運(yùn)用于實際生活中。 做到上述并非易事，具有豐富經(jīng)驗的一線教師深知其在教學(xué)中的難度。只有踏踏實實地去克服傳統(tǒng)學(xué)科教育的固有思想和做法，在教學(xué)中勇于實踐和思考，勇于創(chuàng)新和開拓，才能走出一條切實可行的路徑，讓教育理念落實到教育過程的方方面面。

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