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)知識對于學(xué)生的數(shù)學(xué)知識學(xué)習、學(xué)習動機、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)、實驗操作、引入科學(xué)問題、借用科學(xué)原理、開展綜合性學(xué)習等策略以有效融合科學(xué)知識，提升數(shù)學(xué)教學(xué)效益?？茖W(xué)知識不僅僅是一種學(xué)科知識，更是一種思維方式和解決問題的工具?？茖W(xué)知識和數(shù)學(xué)知識是相互依存、相互滲透的。科學(xué)知識可以為數(shù)學(xué)教學(xué)提供豐富的背景和實際應(yīng)用場景，而數(shù)學(xué)知識可以幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用科學(xué)知識。因此，將科學(xué)知識融入小學(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，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力。本文就科學(xué)知識融入小學(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；知識融合；有效策略

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 07? ? 136-138

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

（一）有利于增進學(xué)生對數(shù)學(xué)原理的認識

數(shù)學(xué)是建立在客觀現(xiàn)實基礎(chǔ)上的高度概括，它源于自然科學(xué)并運用于科學(xué)之中。因此，將科學(xué)知識融入小學(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，加深對數(shù)學(xué)概念和原理的理解。例如，在學(xué)習幾何時，可以引入科學(xué)知識中的物理原理，讓學(xué)生通過實際觀察和實踐操作，探索幾何形狀的現(xiàn)實來源與應(yīng)用，從物質(zhì)結(jié)構(gòu)深入認識點、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)習興趣和動機

科學(xué)知識通常與生動具體的事物及有趣的實驗相關(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)習數(shù)學(xué)的興趣。例如，在學(xué)習數(shù)據(jù)統(tǒng)計時，可以引入有關(guān)概率和統(tǒng)計的科學(xué)實驗案例，讓學(xué)生通過對具體自然事件的實際觀察和數(shù)據(jù)收集，充分感受數(shù)字與數(shù)據(jù)的奧妙，探索統(tǒng)計方法的應(yīng)用，增強學(xué)生學(xué)習數(shù)學(xué)的興趣和動機。

（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)的目標不僅僅是教會學(xué)生思考與運算，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的志趣與嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。將科學(xué)知識融入數(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)會用科學(xué)的方式思考和分析問題。例如，在學(xué)習數(shù)學(xué)論證時，可以引入科學(xué)領(lǐng)域中的實驗數(shù)據(jù)的價值問題，用具體鮮明的事件引導(dǎo)學(xué)生認識到科學(xué)的客觀性與嚴肅性。讓學(xué)生深入認識到數(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，任何結(jié)論的做出必須有根有據(jù)，并經(jīng)得起檢驗，教育學(xué)生通過實證方法驗證數(shù)學(xué)結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的求真求實精神和批判性思維。

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

（一）情境創(chuàng)設(shè)

在科學(xué)知識中，有很多與數(shù)量、幾何問題相關(guān)的具體科學(xué)事件，它們有利于展示認知數(shù)學(xué)的過程，由此建構(gòu)起具體生動的數(shù)學(xué)學(xué)習情境，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，增強學(xué)生學(xué)習數(shù)學(xué)的動力。例如，在學(xué)習面積和體積時，可以引入科學(xué)實驗中的液體容量、土地面積等概念，讓學(xué)生通過實際操作和觀察，理解數(shù)學(xué)概念的實際應(yīng)用。

在學(xué)習人教版小學(xué)數(shù)學(xué)《圖形的運動（一）》時，我曾經(jīng)創(chuàng)設(shè)了一個在實驗中使用鏡子觀察一些物體反射現(xiàn)象的實驗，引領(lǐng)學(xué)生初步認識軸對稱圖形的基本特征。在情境中，我向?qū)W生展示了鏡子反射的圖片，引發(fā)學(xué)生對鏡像對稱的注意。然后，我引導(dǎo)學(xué)生通過討論，理解了軸對稱的概念，即圖形能夠通過某條線（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)生在上面繪制軸對稱圖形。學(xué)生可以通過折疊紙板或使用鏡子等方法，找到圖形的對稱軸，并在紙板上繪制出軸對稱圖形。學(xué)生完成繪制后，可以互相展示自己的作品，并討論對稱軸的位置是否準確。活動結(jié)束時，我與學(xué)生一起總結(jié)軸對稱圖形的基本特征和對稱軸的含義。本節(jié)課，由于學(xué)生置身對稱圖形的探尋中，他們在操作中經(jīng)歷了軸對稱圖形的形成過程，因此非常自然地認識了軸對稱圖形、對稱軸的特征，并興致勃勃地總結(jié)了相關(guān)的概念。

（二）實驗操作

科學(xué)實驗是一種特殊的實踐活動，它通過對實驗條件的控制操作探求真理，因此有利于學(xué)生在實踐操作中探尋數(shù)學(xué)原理。例如，在學(xué)習數(shù)據(jù)統(tǒng)計時，可以讓學(xué)生設(shè)計并進行與科學(xué)實驗相關(guān)的數(shù)據(jù)收集，然后利用統(tǒng)計方法進行分析和展示。這樣的實踐活動可以讓學(xué)生更好地理解統(tǒng)計的概念和方法，并提升學(xué)生的數(shù)據(jù)處理和解釋能力。

例如，在學(xué)習人教版小學(xué)數(shù)學(xué)《倍的認識》時，可以設(shè)計一個實驗，讓學(xué)生通過觀察和比較，建立倍的概念。實驗可以是關(guān)于物體的重量或長度的比較。首先，讓學(xué)生選擇兩個物體，并使用天平或尺子進行比較，記錄下它們的重量或長度。然后，讓學(xué)生將其中一個物體加倍，即加重或拉長，再次進行比較。從實驗結(jié)果中，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)加倍后的物體與原物體相比，重量或長度都是原來的兩倍。通過這個實驗，學(xué)生能夠親身體驗倍的概念，理解加倍的含義。此外，也可以引入其他科學(xué)實驗，如重力、浮力等，進一步加深學(xué)生對“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)習更加生動有趣。

（三）引入科學(xué)問題

問題是科學(xué)的起點，是數(shù)學(xué)學(xué)習的起點，也是引領(lǐng)學(xué)生走進數(shù)學(xué)殿堂的奧秘所在。將科學(xué)問題引入數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以使學(xué)生學(xué)習更有目的性、針對性，更有探索意愿。學(xué)習中，可以提出一個與科學(xué)實驗相關(guān)的問題，讓學(xué)生通過建立數(shù)學(xué)模型解決實際問題，由此引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到實際情境中，并培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和解決問題的能力。

例如，在學(xué)習人教版小學(xué)數(shù)學(xué)《小數(shù)的四則運算》中，教師可以給學(xué)生提出一個問題：“某超市賣出的飲料總共有150升，如果每瓶飲料是0.5升，那么這個超市賣出了多少瓶飲料？”這個問題既涉及小數(shù)的除法計算，也與商業(yè)運作相關(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)點位置與被除數(shù)和除數(shù)的小數(shù)點位置對應(yīng)。通過比較整數(shù)除法和小數(shù)除法的差異，加深學(xué)生對小數(shù)除法法則的認識，提高計算能力，也從中培養(yǎng)了學(xué)生在商業(yè)運作中的數(shù)學(xué)思維?？茖W(xué)是解決問題的成果，蘊含許多生動的問題解決案例，值得我們從數(shù)學(xué)教學(xué)實際出發(fā)，探尋富有教學(xué)意義的問題線索，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，可以增強學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的理解和應(yīng)用。例如，在學(xué)習平面和立體幾何時，引入科學(xué)領(lǐng)域中的光學(xué)原理，可以讓學(xué)生通過實際觀察和實驗，更全面深入地認識幾何形狀，建構(gòu)更完整的幾何概念。

例如，在學(xué)習人教版小學(xué)數(shù)學(xué)《因數(shù)與倍數(shù)》時，教師可以給學(xué)生提出一個問題：“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)生思考這個問題，并嘗試用學(xué)生的數(shù)學(xué)知識來解釋。然后，引導(dǎo)學(xué)生進行實驗，比如用天平來比較不同物質(zhì)的質(zhì)量，觀察它們之間的關(guān)系。通過實驗，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)實驗結(jié)果，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律：如果一個物質(zhì)的質(zhì)量是另一個物質(zhì)質(zhì)量的整數(shù)倍，那么這個整數(shù)就是它們的倍數(shù)，而這個物質(zhì)的質(zhì)量就是另一個物質(zhì)的因數(shù)。通過這樣的探索，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。在實踐活動中，可以鼓勵學(xué)生合作探索，互相交流觀點和思考，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和熱愛數(shù)學(xué)學(xué)習的情感。同時，通過引入科學(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，讓學(xué)生認識到事物之間的相互聯(lián)系和相互依存。融合科學(xué)知識，探索科學(xué)原理，可以使數(shù)學(xué)教學(xué)更加生動有趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新意識。

（五）開展綜合性學(xué)習

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，也應(yīng)是兩個學(xué)科共同的追求。兩個學(xué)科可以攜手開展綜合性學(xué)習，以課題（主題）、項目為核心共同探索科學(xué)奧秘。這樣的綜合性跨學(xué)科合作可以促進學(xué)科間的交流和融合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合學(xué)習能力和團隊合作精神。

例如，在教學(xué)人教版小學(xué)數(shù)學(xué)《圖形與幾何》時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過觀察和實踐，了解長方體和正方體的特征和性質(zhì)。通過觀察這些圖形的不同面、棱和頂點的數(shù)量，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)它們的共同特征和區(qū)別。同時，可以引入科學(xué)領(lǐng)域的知識，如物體的形狀和結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生理解為什么長方體和正方體具有特定的屬性。接著，可以通過一視圖、三視圖的繪制和擺放小正方體的活動，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力。通過讓學(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)會根據(jù)平面圖表示三維空間中的物體，學(xué)會運用圖形的運動和變換，加深對幾何圖形的理解。同時，在解決實際問題的過程中，應(yīng)著力引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)學(xué)知識與生活聯(lián)系起來，體會數(shù)學(xué)的價值。例如，可以提出一個問題：“如何用最少的小正方體搭建一個長方體的模型？”讓學(xué)生思考和實踐，找到解決問題的方法，并培養(yǎng)其創(chuàng)新精神。通過融合科學(xué)知識，進行跨學(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)習興趣，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新意識。

三、結(jié)語

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)知識融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，讓學(xué)生在與自然、現(xiàn)實的直接接觸中更深入地感受、認識數(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)實際，深入發(fā)掘數(shù)學(xué)與科學(xué)的聯(lián)結(jié)點，積極運用多種有效途徑推動學(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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