張新星，梁俏瑩，龐戀蘊(yùn)

（1.昆山杜克大學(xué)自然與應(yīng)用科學(xué)部，江蘇昆山 215316；2.大亞灣西區(qū)第一小學(xué)永盛分校，廣東惠州 516083；3.昆山杜克大學(xué)語(yǔ)言文化中心，江蘇昆山 215316）

2011年版《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》確定了新的數(shù)學(xué)課程改革重點(diǎn)，和以前的課程標(biāo)準(zhǔn)相比最大的改變就是明確了數(shù)學(xué)教育是探究數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué)。[1]明確普及科學(xué)知識(shí)、在學(xué)校教育中提倡科學(xué)方法和傳播科學(xué)精神，促進(jìn)他們綜合素質(zhì)全面發(fā)展。將科學(xué)知識(shí)融入數(shù)學(xué)教學(xué)可以使教學(xué)活動(dòng)充滿樂趣，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生獲得心照不宣的科學(xué)知識(shí)，借助實(shí)踐過程可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生堅(jiān)強(qiáng)不屈、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，對(duì)他們科學(xué)素養(yǎng)的提升有著舉足輕重的作用。顯而易見，在新課改的背景下，研究科學(xué)知識(shí)在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的滲透作用就變得特別重要。

一、目前小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)整體情況

在與學(xué)生談話中得知對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)感興趣的學(xué)生只占30%，其中，6%的學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)的條理性強(qiáng)，可以擴(kuò)展自己的思維，13%的學(xué)生覺得數(shù)學(xué)很有趣，還有4%的學(xué)生認(rèn)為對(duì)日常生活有很大的幫助。這部分學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)感興趣是覺得數(shù)學(xué)對(duì)自己有益。而7%的學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)感興趣是因?yàn)橄矚g這個(gè)數(shù)學(xué)老師。當(dāng)然還有70%的學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)是缺乏興趣的，在這70%的學(xué)生中有56%的學(xué)生覺得數(shù)學(xué)的知識(shí)難，有8%的學(xué)生不喜歡這個(gè)數(shù)學(xué)老師，還有6%的學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)不理想、總做錯(cuò)，這三個(gè)原因使他們對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不感興趣。

因而只有少部分學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)感興趣，還是因?yàn)檎J(rèn)為數(shù)學(xué)對(duì)自身有利。而好大一部分學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)絲毫提不起興趣是因?yàn)檎J(rèn)為數(shù)學(xué)知識(shí)抽象枯燥難理解。小學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績(jī)整體來看并不是很理想，高分的學(xué)生也是占少數(shù)，這與學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣有很大關(guān)系，因此要提高學(xué)生的成績(jī)，就必須在學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣上下功夫。

二、小學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的原因分析

小學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱有兩部分原因：一部分是學(xué)校教育的原因，另一部分是家庭教育的原因。

學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不太感興趣，是因?yàn)槌橄蟮臄?shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)公式、復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)問題使他們難以理解，再加上教師的上課方式枯燥，教學(xué)內(nèi)容單調(diào)，沒有對(duì)數(shù)學(xué)的相關(guān)課外知識(shí)進(jìn)行滲透教學(xué)，只是單純傳授教材中的內(nèi)容，沒有傳授教材中隱藏的課外知識(shí)，導(dǎo)致數(shù)學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際聯(lián)系不夠，這也使他們對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)缺乏興趣。學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)與生活有密切相關(guān)時(shí)，更容易激發(fā)他們對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。的確，目前的上課方式總是采用單純的填鴨式教學(xué)，教師在講臺(tái)上講，學(xué)生在下面聽，從而導(dǎo)致教學(xué)方式單一。而在新課程改革下，應(yīng)該采用合作探究學(xué)習(xí)，以學(xué)生為中心，教師作為一位引導(dǎo)者，要讓學(xué)生自主探索新知識(shí)。數(shù)學(xué)并不是一門孤立的學(xué)科，數(shù)學(xué)與科學(xué)聯(lián)系密切，在數(shù)學(xué)的教學(xué)中不能沒有科學(xué)知識(shí)的滲透，沒有科學(xué)知識(shí)的滲透，學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的思想、方法會(huì)被禁錮，會(huì)有定向思維，思維不易被發(fā)散。另外，沒有滲透科學(xué)知識(shí)，學(xué)生就對(duì)科學(xué)知識(shí)缺乏自主探究的機(jī)會(huì)，就不會(huì)查閱資料了解更多課外知識(shí)拓展自己的知識(shí)面。

在家庭教育里面，沒有得到父母的及時(shí)肯定。家長(zhǎng)在課后輔導(dǎo)孩子作業(yè)的時(shí)候也缺乏科學(xué)知識(shí)的滲透，只是將抽象的內(nèi)容再給孩子重復(fù)講一遍，讓本來難理解的知識(shí)還是這么難理解，同時(shí)孩子也被局限在“象牙塔”里。

綜上所述，本身數(shù)學(xué)知識(shí)抽象難理解，再加上教師上課方式乏味導(dǎo)致學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不感興趣，從而導(dǎo)致小學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，所以要在小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)上滲透科學(xué)知識(shí)，讓數(shù)學(xué)課堂煥發(fā)活力，也使抽象復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識(shí)變得簡(jiǎn)單明了，提高學(xué)習(xí)效率。

三、科學(xué)知識(shí)融入小學(xué)數(shù)學(xué)的策略

（一）在抽象數(shù)學(xué)概念中引入科學(xué)知識(shí)

數(shù)學(xué)知識(shí)本身抽象、復(fù)雜、枯燥，科學(xué)知識(shí)是對(duì)客觀世界的如實(shí)體現(xiàn)?？梢詾閿?shù)學(xué)教學(xué)提供情境化教學(xué)，同時(shí)對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行解釋，在滲透科學(xué)知識(shí)的情況下，教學(xué)小學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)，能使數(shù)學(xué)知識(shí)從復(fù)雜變得容易，這樣就更好理解數(shù)學(xué)的內(nèi)涵。

例如，人教版三年級(jí)下冊(cè)第79頁(yè)的“你知道嗎？”講的就是公轉(zhuǎn)周期的科學(xué)知識(shí)，教師在教學(xué)前可以先科普地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的相關(guān)知識(shí)，因?yàn)榈厍虻墓D(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)周期產(chǎn)生年和日的長(zhǎng)短，所以出現(xiàn)平年和閏年及每個(gè)月的天數(shù)不同，從而引出本節(jié)課的課題《年、月、日》，這樣抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)通過科學(xué)知識(shí)、科學(xué)情境的滲透，就變得通俗易懂，更好地理解數(shù)學(xué)內(nèi)涵，也使數(shù)學(xué)知識(shí)變得更立體化。

（二）利用科學(xué)知識(shí)閱讀資料提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣

因?yàn)閿?shù)學(xué)知識(shí)的抽象難理解導(dǎo)致學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不感興趣，人教版數(shù)學(xué)教材中的“你知道嗎”“生活中的數(shù)學(xué)”“閱讀資料”這三種都是與科學(xué)知識(shí)相聯(lián)系的閱讀資料，這些材料都是以科學(xué)知識(shí)的形式介紹數(shù)學(xué)知識(shí)，使數(shù)學(xué)知識(shí)不再抽象空乏，而變得生動(dòng)有趣，所以在教學(xué)中教師要善于利用好書本后面的閱讀材料，不僅傳授數(shù)學(xué)知識(shí)，還要充盈學(xué)生的其他知識(shí)，從而使學(xué)生獲得數(shù)學(xué)知識(shí)之余還可以博覽群書，讓學(xué)生感受生活中到處都存在數(shù)學(xué)，使學(xué)生愿意學(xué)習(xí)、樂于學(xué)習(xí)、能夠?qū)W習(xí)、懂得運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)。在小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)中滲透科學(xué)知識(shí)，這樣既可以增強(qiáng)數(shù)學(xué)課堂的吸引力，也激勵(lì)學(xué)生更熱愛學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，提升數(shù)學(xué)教學(xué)效果，加強(qiáng)素質(zhì)教育的發(fā)展，提高學(xué)生的興趣，慢慢地學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)也有所提升。

（三）在數(shù)學(xué)知識(shí)中引入與生活有關(guān)的科學(xué)知識(shí)

科學(xué)知識(shí)融入小學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中，教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)和平時(shí)的興趣愛好設(shè)計(jì)教學(xué)情境，利用書本涉及的科學(xué)知識(shí)培養(yǎng)學(xué)生的良好品質(zhì)。

教材上的你知道嗎、生命世界領(lǐng)域的動(dòng)物、我的重量、脛骨與股骨的比值，還有曹沖稱象的科學(xué)小故事，這是科學(xué)物質(zhì)世界中的浮力知識(shí)以及地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期產(chǎn)生日和年的長(zhǎng)短，這些都是以科學(xué)知識(shí)介紹關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)內(nèi)容，使數(shù)學(xué)與科學(xué)關(guān)系密切，同時(shí)在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中滲透了科學(xué)知識(shí)，令數(shù)學(xué)變得更加真實(shí)，與生活更加靠近，這樣有助于學(xué)生喜歡學(xué)數(shù)學(xué)，在生活中遇到的問題能用課堂上學(xué)到的知識(shí)解決。

（四）利用科學(xué)知識(shí)可視化數(shù)學(xué)概念，拓寬學(xué)生思維

在新課程改革下，教師是一個(gè)引導(dǎo)者，引導(dǎo)和幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)的加工重構(gòu)，學(xué)生自己得出的新知識(shí)比直接向?qū)W生輸送現(xiàn)成的知識(shí)好得多，突顯了學(xué)生的主體地位，只有學(xué)生通過思考對(duì)原有知識(shí)進(jìn)行加工后獲得的新知識(shí)才記憶更的深刻，自身也會(huì)有成就感，知識(shí)更能被掌握和靈活運(yùn)用。

人教版五年級(jí)下冊(cè)第27頁(yè)《體積和體積單位》這一課和教科版三年級(jí)上冊(cè)科學(xué)中的認(rèn)識(shí)量同兩課的知識(shí)相聯(lián)系。在教學(xué)《體積和體積單位》這一課時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生拿兩個(gè)一模一樣的玻璃杯，把其中的一個(gè)玻璃杯裝滿水，在另一個(gè)杯子里放入一塊小石子，將第一個(gè)玻璃杯的水倒進(jìn)第二個(gè)玻璃杯，引導(dǎo)學(xué)生觀察結(jié)果，再進(jìn)行合作探究討論，教師可以拿出課前已經(jīng)準(zhǔn)備好的量筒，再讓學(xué)生自主進(jìn)行探究溢出來的水的體積，從而引出體積和體積單位的概念。

這樣學(xué)生不但對(duì)體積有了一定的概念，而且掌握了量筒的讀數(shù)方法。對(duì)學(xué)生而言，只要所學(xué)的知識(shí)是通過加工創(chuàng)造出來的，學(xué)習(xí)新知識(shí)與培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)是可以統(tǒng)一的。因而，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透科學(xué)知識(shí)可以拓寬學(xué)生的思維。

四、在實(shí)際教學(xué)中如何滲透科學(xué)知識(shí)（教學(xué)案例）

前述分析闡述了科學(xué)知識(shí)融入小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性，為了解決在實(shí)際教學(xué)中如何滲透科學(xué)知識(shí)這個(gè)問題，提供部分教學(xué)設(shè)計(jì)方便教師在教學(xué)時(shí)進(jìn)行參照。

（一）案例一：小學(xué)數(shù)學(xué)《負(fù)數(shù)》和小學(xué)科學(xué)《認(rèn)識(shí)氣溫計(jì)》

在本節(jié)課滲透教學(xué)中，筆者設(shè)計(jì)了兩個(gè)教學(xué)探究活動(dòng)：探究一，多媒體屏幕呈現(xiàn)1月22日北京、上海、哈爾濱、長(zhǎng)沙、武漢、?？诹鶄€(gè)城市圖片以及溫度，同時(shí)教師出示溫度計(jì)，介紹溫度計(jì)的構(gòu)造，組織學(xué)生觀察并在體溫計(jì)上找到每個(gè)城市溫度對(duì)應(yīng)的位置，說說不同城市的冷暖情況。由出現(xiàn)不熟悉的數(shù)字引出課題。探究二，在圖上觀察到長(zhǎng)沙的氣溫是0 ℃，引導(dǎo)小組討論0℃、-3 ℃和3 ℃分別表示什么意思，要求學(xué)生在溫度計(jì)上找出來，你是從哪兒數(shù)到哪兒表示3 ℃和-3 ℃，再進(jìn)行師生總結(jié)。再進(jìn)行舉一反三進(jìn)行練習(xí)鞏固，最后問學(xué)生在這節(jié)課中學(xué)習(xí)收獲了什么？

在這節(jié)課的教學(xué)中，探究一滲透科學(xué)工具——溫度計(jì)，學(xué)生可以直觀形象地學(xué)會(huì)負(fù)數(shù)的寫法，并理解正負(fù)數(shù)及零的意義，掌握正負(fù)數(shù)的表述方法。同時(shí)學(xué)生感受到生活中每個(gè)地方都存在著數(shù)學(xué)，幫助他們解決生活中遇到的問題。

（二）案例二：小學(xué)數(shù)學(xué)《解簡(jiǎn)易方程》和小學(xué)科學(xué)中的天平

在本節(jié)課滲透教學(xué)中，筆者設(shè)計(jì)了四個(gè)教學(xué)探究活動(dòng)：探究一，先出示科學(xué)工具——天平，引導(dǎo)學(xué)生在天平兩側(cè)放置質(zhì)量相同的砝碼，提問：天平左右兩側(cè)物體的質(zhì)量關(guān)系是否可以用式子表示？揭示像這樣左右兩邊相等的式子叫作等式。探究二，以四人為小組，拿走天平左邊的砝碼，學(xué)生觀察并說出天平此時(shí)的情況，提問：現(xiàn)在還能用等式表示兩邊物體的質(zhì)量關(guān)系嗎？[7]那如果不能怎樣表示左右兩邊物體的質(zhì)量關(guān)系呢？從而引出本課的重點(diǎn)。探究三，將未知數(shù)用字母表示，用含未知數(shù)的式子表示數(shù)量關(guān)系，將未知數(shù)加到左邊，使方程兩邊相等，從而小結(jié)方程的概念。學(xué)生動(dòng)手列方程，在學(xué)生分清了那些方程后，再進(jìn)行探究四，如何進(jìn)行解方程。

將天平引進(jìn)教學(xué)，天平中隱含的科學(xué)知識(shí)，當(dāng)托盤兩邊物體質(zhì)量相等，天平平衡的性質(zhì)滲透于解簡(jiǎn)易方程這一單元的學(xué)習(xí)中，幫助學(xué)生更好理解方程的意義，為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，同時(shí)，小組合作探究可以提高他們的合作交流能力和自主探究的思維能力。

五、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，本研究是以大多數(shù)教師上課枯燥為研究緣起，基于許多學(xué)者對(duì)數(shù)學(xué)與科學(xué)這兩學(xué)科的相關(guān)研究，目的是建立將科學(xué)知識(shí)滲透于小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)，為小學(xué)數(shù)學(xué)教師提供教學(xué)啟示。在本研究中，通過文獻(xiàn)調(diào)查法對(duì)目前有關(guān)小學(xué)教學(xué)中滲透科學(xué)知識(shí)的研究進(jìn)行分析，結(jié)果表明大多數(shù)教育工作者只是將小學(xué)數(shù)學(xué)和小學(xué)科學(xué)的知識(shí)進(jìn)行梳理總結(jié)，缺乏在實(shí)際教學(xué)中將這兩學(xué)科相關(guān)知識(shí)融合再進(jìn)行教學(xué)的研究及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，研究通過訪談形式得知大部分學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)沒有興趣，甚至厭煩數(shù)學(xué)，認(rèn)為數(shù)學(xué)的知識(shí)復(fù)雜且難理解，而只有少部分的學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)感興趣是因?yàn)橛X得數(shù)學(xué)對(duì)自身有利，研究進(jìn)一步地利用比較分析法對(duì)文獻(xiàn)調(diào)查和訪談進(jìn)行科學(xué)分析和探討，明確科學(xué)知識(shí)的滲透在實(shí)際教學(xué)中的重要性以及給學(xué)生帶來的益處，研究結(jié)論表明目前小學(xué)教育中融合科學(xué)知識(shí)所存在的主要問題是數(shù)學(xué)概念抽象難理解，教師教學(xué)方法枯燥以及家長(zhǎng)不主動(dòng)在家庭作業(yè)輔導(dǎo)中滲透科學(xué)知識(shí)，這些問題給學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)造成不良影響，在此基礎(chǔ)上提出在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透科學(xué)知識(shí)對(duì)促進(jìn)學(xué)生各方面成長(zhǎng)的重要性，既可以讓學(xué)生更喜歡學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，也能幫助學(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)概念，還能解決生活中遇到的難題，開闊他們的思維，促進(jìn)他們綜合素質(zhì)全面發(fā)展。最后對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教材中科學(xué)知識(shí)的滲透案例進(jìn)行個(gè)別分析，提出滲透教學(xué)的建議，并結(jié)合研究結(jié)論和自身的實(shí)習(xí)工作經(jīng)驗(yàn)，選取設(shè)計(jì)了部分滲透教學(xué)的案例，為廣大一線教師提供小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)知識(shí)相互聯(lián)系教學(xué)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐方法指導(dǎo)。