蘇方陽

《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》指出：“改革課程結(jié)構(gòu)過于強(qiáng)調(diào)學(xué)科本位，門類過多和缺乏整合的現(xiàn)狀，整體設(shè)計(jì)九年一貫的課程門類和課時(shí)比例，并設(shè)置課程綜合，以適應(yīng)不同地區(qū)和學(xué)生發(fā)展的需要。體現(xiàn)課程結(jié)構(gòu)的均衡性、綜合性和選擇性?！边@里提到的綜合性，旨在逐步地推進(jìn)課程綜合化。它的意義在于促進(jìn)學(xué)科知識的應(yīng)用，促進(jìn)生活體驗(yàn)和學(xué)科的統(tǒng)一。科學(xué)是為了觀察和解釋已有的客觀世界，數(shù)學(xué)是人們對客觀世界定性的把握與定量的刻畫，數(shù)學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)，也是重大技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。科學(xué)課程與數(shù)學(xué)課程的密切關(guān)系為教學(xué)時(shí)的整合提供了可能。在探究式的科學(xué)課堂中應(yīng)根據(jù)科學(xué)教學(xué)本身的特點(diǎn)，尋找與數(shù)學(xué)課程綜合的切入點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)具有豐富性、挑戰(zhàn)性和開放性的教學(xué)環(huán)境，追求真實(shí)、互動(dòng)，讓科學(xué)課堂煥發(fā)生命的活力。

一、科學(xué)課程與數(shù)學(xué)課程的關(guān)系

對于數(shù)學(xué)與科學(xué)的關(guān)系，真可謂源遠(yuǎn)流長。從最早的人類開始他們的觀察活動(dòng)時(shí)，就經(jīng)常數(shù)周圍事物的個(gè)數(shù)。人們天生的好奇心是他們帶著極大的興趣來觀察著周圍的一切。他們熱衷于計(jì)算事物的數(shù)量，并將他們進(jìn)行分類以便更好地了解。這使得科學(xué)與數(shù)學(xué)在人類早期文明中就已經(jīng)緊密聯(lián)系起來。

科學(xué)課程與數(shù)學(xué)課程的密切關(guān)系為教學(xué)時(shí)的整合提供了可能?？茖W(xué)是為了觀察和解釋已有的客觀世界。數(shù)學(xué)是人們對客觀世界定性的把握與定量的刻畫，逐漸抽象概括、形成方法和理論并進(jìn)行廣泛應(yīng)用的過程。數(shù)學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)，也是重大技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)教育獨(dú)立于科學(xué)教育，但不是說科學(xué)教育與數(shù)學(xué)教育毫無干系。這兩者是能夠相互滲透，并彼此提供知識和能力的支持的。在現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，科學(xué)技術(shù)數(shù)學(xué)化是一個(gè)很重要的手段。小學(xué)科學(xué)的教學(xué)離不開數(shù)學(xué)知識，如何用好、用活數(shù)學(xué)知識對自然科學(xué)知識的掌握和運(yùn)用有很重要的作用。

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

（1）是科學(xué)課程新定位的要求。對于科學(xué)教育而言，它的新定位是突出科學(xué)探究。那么科學(xué)探究究竟是什么呢？《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》指出：“科學(xué)探究指的是用以研究自然界并基于此種研究獲得證據(jù)提出科學(xué)解釋的多種不同途徑?！爆F(xiàn)行的“科學(xué)”課代替了“自然”課，是因?yàn)榭茖W(xué)可以指導(dǎo)學(xué)生獲得一些淺顯的自然科學(xué)基礎(chǔ)知識，同時(shí)培養(yǎng)他們的科學(xué)志趣，以及學(xué)科學(xué)，用科學(xué)的能力，準(zhǔn)確地概括課程的內(nèi)容。既讓學(xué)生獲得科學(xué)知識，又讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的探究方法;既培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的興趣，又培養(yǎng)他們科學(xué)的自然觀。我們現(xiàn)在處于知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代，科學(xué)技術(shù)日新月異，教師不可能把樣樣?xùn)|西都學(xué)會、弄通了再去教學(xué)生。因此，學(xué)生必須學(xué)會學(xué)習(xí)，才能適應(yīng)當(dāng)今社會;學(xué)生必須學(xué)會探究，才能積極主動(dòng)地去掌握科學(xué)信息。這也是教材編寫中之所以具有綜合性、關(guān)聯(lián)性的內(nèi)容來幫助實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域?qū)W習(xí)的原因。這樣的科學(xué)課程內(nèi)容突出了“整合”與“探究”兩個(gè)特點(diǎn)，要求教師積極探索科學(xué)課程與其它各門課程整合的內(nèi)容與途徑。

（2）加強(qiáng)兩門學(xué)科之間的整合更有利于促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展：①數(shù)學(xué)課程中整合科學(xué)課程內(nèi)容可使數(shù)學(xué)課程更加生動(dòng)。無論基礎(chǔ)課程改革進(jìn)行的如何順利，數(shù)學(xué)知識本身所具有的純粹性和抽象性始終會讓大多數(shù)學(xué)生舉步維艱。隨著改革的進(jìn)行，數(shù)學(xué)教師已經(jīng)注重以創(chuàng)設(shè)情景的方法來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而引起學(xué)生的注意。但是，數(shù)學(xué)教材上的題目是由編者設(shè)計(jì)好的，數(shù)學(xué)課上的題目大多是老師設(shè)計(jì)好的，學(xué)生只是按照老師的題目去思考、去解題，抽象的數(shù)學(xué)概念和純粹唯一的數(shù)學(xué)答案，難免會使數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有一些形式化。這使得學(xué)生的想象力被禁錮在一個(gè)固定的框架內(nèi)，形成了思維定勢便不利于思維的發(fā)展。對于這種現(xiàn)象，如果能夠?qū)⒖茖W(xué)探究這一學(xué)習(xí)方式融入到數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)中，數(shù)學(xué)題目中的一些數(shù)據(jù)是學(xué)生親自實(shí)踐得來的，那么學(xué)生在解題時(shí)，效果會非常好，而且也體現(xiàn)出數(shù)學(xué)來自生活、數(shù)學(xué)來自實(shí)踐的觀念。這樣既有利于數(shù)學(xué)思維的發(fā)展，又能夠?qū)崿F(xiàn)《綱要》中關(guān)于課程綜合化的要求。②科學(xué)課程中整合數(shù)學(xué)內(nèi)容可使科學(xué)探究更加嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確。小學(xué)科學(xué)的教學(xué)離不開數(shù)學(xué)知識，如何用好用活數(shù)學(xué)知識，對自然科學(xué)知識的掌握和運(yùn)用有很重要的作用。數(shù)學(xué)作為科學(xué)的工具主要有兩個(gè)各個(gè)功能。一是把科學(xué)理論抽象成“公式”，另一是對自然現(xiàn)象定量的描述與測量。在小學(xué)階段，數(shù)學(xué)在科學(xué)中的作用主要表現(xiàn)在第二功能。如：計(jì)算、測量、形狀、位置、制表作圖以及用數(shù)學(xué)語言來描述解釋圖表。如果只是將科學(xué)中觀察的現(xiàn)象和測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行一下大致的了解，不但不會實(shí)現(xiàn)科學(xué)課探究的目的，同時(shí)還有悖于科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度。因此，將數(shù)學(xué)運(yùn)用到科學(xué)探究中可以使科學(xué)探究更加嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確。

三、科學(xué)課程與數(shù)學(xué)課程整合的策略

（1）教師要提高自身的綜合素質(zhì)。新的課程綱要和課程標(biāo)準(zhǔn)，為教師提供了一個(gè)新的課程環(huán)境。通過教師對課程內(nèi)容的把握可以發(fā)現(xiàn)新課程增加了不確定性，對教學(xué)內(nèi)容的不確定性更為明顯。課程的綜合性加大，教材與教參為教師留有極大的余地，教師需要費(fèi)很多時(shí)間去查找資料補(bǔ)充教材的內(nèi)容，需要通過課堂教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。教材的處理、學(xué)生的新特性、教法的變革等都使教師面臨新時(shí)代的挑戰(zhàn)，需要教師不斷的充實(shí)自己，加深自己專業(yè)的修養(yǎng)，也要放寬自己的視野，不能忽視其他相關(guān)聯(lián)的學(xué)科。只有不斷的提高自身的綜合素質(zhì)，才能順應(yīng)新課程發(fā)展腳步，全面的帶動(dòng)學(xué)生多方位的發(fā)展！

（2）要加強(qiáng)兩學(xué)科之間的聯(lián)系與溝通。對于實(shí)現(xiàn)學(xué)科的整合，單憑一個(gè)學(xué)科教師獨(dú)立來完成，會有很大的阻礙，所以需要各個(gè)學(xué)科教師之間進(jìn)行合作交流，以最直接的方法在最短的時(shí)間內(nèi)獲得最廣泛正確的綜合性的教學(xué)資源;需要科學(xué)教師和數(shù)學(xué)教師之間進(jìn)行密切的交流和聯(lián)系，通過兩者之間的有機(jī)結(jié)合來促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)、調(diào)查中的一些數(shù)據(jù)可為小學(xué)數(shù)學(xué)教師編題提供豐富的整合素材。同時(shí)，數(shù)學(xué)教師也要根據(jù)科學(xué)課程的進(jìn)行靈活調(diào)整數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容，為科學(xué)探究過程中所需的數(shù)學(xué)技能奠定基礎(chǔ)。

例如：三年級“平均數(shù)的認(rèn)識”，因?yàn)槠骄鶖?shù)的意義非常抽象，對于學(xué)生來說，是難以理解的。必須讓學(xué)生置身于一個(gè)生活化的情景，在感知用總體和個(gè)體比較不公平的情況下，用代表這一組數(shù)據(jù)整體水平的一個(gè)數(shù)據(jù)來衡量。而三年級科學(xué)課“小車的運(yùn)動(dòng)”中，在研究小車的運(yùn)動(dòng)與推力和拉力的大小有什么關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過程中，用一次小車運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間來得出推力和拉力越大，小車的運(yùn)動(dòng)越快的結(jié)論，由于有誤差等各因素的影響，難以讓人心服，所以需要通過多次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，通過求出這幾次實(shí)驗(yàn)的平均時(shí)間來得出結(jié)論，才更科學(xué)，更有說服力。學(xué)生在這個(gè)過程中，不僅能輕松地明白平均時(shí)間的意義，還得出科學(xué)研的結(jié)論，更有利于養(yǎng)成科學(xué)的探究方法。

再如：在小學(xué)數(shù)學(xué)的教材編排中，每個(gè)年級都會涉及到統(tǒng)計(jì)的知識。帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)知識難道只是為了讓他們學(xué)會如何制作統(tǒng)計(jì)圖統(tǒng)計(jì)表或者計(jì)算平均數(shù)嗎？并非如此，學(xué)習(xí)的主要目的是能將所學(xué)的知識運(yùn)用到生活當(dāng)中去，并能以此來解決問題，而科學(xué)課中有大量的統(tǒng)計(jì)內(nèi)容可以與數(shù)學(xué)課程整合，這樣的整合不僅減輕了學(xué)生的負(fù)擔(dān)，更重要的是不同學(xué)科課程得以相通、整合，使學(xué)生能得到了更好的發(fā)展。

（3）整合過程中要明確兩者主從的相互作用的關(guān)系。在科學(xué)課與數(shù)學(xué)課整合的過程中要注意：在科學(xué)課上發(fā)展數(shù)學(xué)技能時(shí)，不要掉入一個(gè)境地，利用很少的科學(xué)活動(dòng)引出大堆的數(shù)學(xué)問題。畢竟，科學(xué)課能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的影響是有限的，并不能持續(xù)地影響。在長一點(diǎn)的時(shí)間和練習(xí)中，它的影響力會消失。另外，不能忘記科學(xué)課學(xué)習(xí)的主要目的就是進(jìn)行科學(xué)探究和發(fā)展科學(xué)概念。

以一堂科學(xué)實(shí)驗(yàn)課“水溫的變化”為例。本課是在學(xué)習(xí)了如何使用溫度計(jì)的基礎(chǔ)進(jìn)行的，提出“熱水的溫度是怎樣變化的？”在“熱水溫度變化”實(shí)驗(yàn)中，我們所用到的數(shù)學(xué)技能的數(shù)量和種類是很多的：學(xué)生用攝氏度為單位測量熱水的溫度，用鐘表來記錄時(shí)間，選擇合適的格尺標(biāo)定圖上軸的刻度，并寫出坐標(biāo)軸上的刻度數(shù)，也可以通過圖上點(diǎn)的位置來進(jìn)行推測。這就是科學(xué)教學(xué)過程中所體現(xiàn)的數(shù)學(xué)特征，但在科學(xué)課上的主要目的是利用這些數(shù)學(xué)技能來發(fā)現(xiàn)熱水溫度的變化規(guī)律，學(xué)會探究的過程和方法。為此，需要在科學(xué)活動(dòng)之前奠定基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)技能。

如果在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，教師能夠關(guān)注數(shù)學(xué)與科學(xué)等其它各學(xué)科的融合，就能夠讓學(xué)生經(jīng)歷有價(jià)值的學(xué)習(xí)活動(dòng)，提供解決復(fù)雜問題的機(jī)會，從而全面地看待事物，促進(jìn)思維品質(zhì)的良好發(fā)展。這個(gè)探索過程是漸進(jìn)的過程，我們每一個(gè)教師都要為之努力！