〔摘 要〕 新課標(biāo)實(shí)施后，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中突出了數(shù)量關(guān)系和空間形式的重要性。為了實(shí)現(xiàn)對學(xué)生核心素養(yǎng)的培育并提升教學(xué)效果，應(yīng)在“并聯(lián)式”教學(xué)思路下加強(qiáng)對科學(xué)知識的融合應(yīng)用。本文以此為出發(fā)點(diǎn)，概述了小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的基本內(nèi)容，剖析了教學(xué)實(shí)踐中滲透科學(xué)知識的必要性，并從科學(xué)常識、科學(xué)情境、科學(xué)現(xiàn)象三個層面，提出學(xué)科滲透的思考。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)數(shù)學(xué)；科學(xué)教學(xué)；滲透策略

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 19 139-141

小學(xué)數(shù)學(xué)這門學(xué)科，可以為學(xué)生提供了解世界與認(rèn)識世界的新視角。從《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中的內(nèi)容看，新時期小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)已從知識教學(xué)轉(zhuǎn)向了對學(xué)生核心素養(yǎng)的培育，要求學(xué)生從科學(xué)的角度學(xué)習(xí)并掌握數(shù)量關(guān)系、空間形式，增強(qiáng)對數(shù)學(xué)的理解與運(yùn)用。在新課改的大背景下，小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)需要普及科學(xué)知識，并通過“應(yīng)用科學(xué)方法”和“對科學(xué)精神的傳播”激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其在感性直觀能力的基礎(chǔ)上，發(fā)展出知性分析能力及理性思辨能力，進(jìn)而提升其認(rèn)知能力。

一、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)概述

新時期，小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)主要從立德樹人教育的根本任務(wù)出發(fā)，按照綜合素質(zhì)教育總目標(biāo)與核心素養(yǎng)分層目標(biāo)開展教學(xué)活動。主要內(nèi)容包括數(shù)的認(rèn)識、四則運(yùn)算、圖形和長度計算、單位轉(zhuǎn)換、式與方程、數(shù)量關(guān)系、空間形式等。從實(shí)踐經(jīng)驗看，教師在新課標(biāo)的要求下通常以設(shè)計教學(xué)一體化實(shí)踐模式為主，把數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)與課程教學(xué)結(jié)合起來，進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)分解、教學(xué)方案設(shè)計及教學(xué)實(shí)踐等，如圖所示。

二、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)滲透科學(xué)的必要性

（一）從核心素養(yǎng)角度分析

根據(jù)《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中的要求，小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括兩大部分。第一部分與德、智、體、美、勞相關(guān)，強(qiáng)調(diào)對學(xué)生公共道德、個人品德、認(rèn)知能力、審美能力、動手能力的訓(xùn)練。第二部分與學(xué)生的應(yīng)用意識、創(chuàng)意意識、數(shù)學(xué)思想等密切關(guān)聯(lián)，側(cè)重多維度下的學(xué)生“數(shù)學(xué)素質(zhì)”培養(yǎng)。但是，小學(xué)數(shù)學(xué)是一門概念性強(qiáng)、抽象性特征十分鮮明的學(xué)科，部分教師一方面對核心素養(yǎng)的理解不夠全面深入，另一方面在實(shí)際教學(xué)期間仍將教學(xué)重點(diǎn)放在“算題”“解題”上，較難實(shí)現(xiàn)對學(xué)生核心素養(yǎng)的拓展訓(xùn)練。目前，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透科學(xué)知識既符合新課標(biāo)中“明確普及科學(xué)知識”的要求，也能進(jìn)一步發(fā)掘數(shù)學(xué)學(xué)科與科學(xué)知識之間的關(guān)系，進(jìn)而使教師在“并聯(lián)式”教學(xué)思路下，通過融合教學(xué)途徑更為合理地輔助學(xué)生完成各項能力的拓展訓(xùn)練等。

（二）從教學(xué)效果角度分析

新時期小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)突出了教師與學(xué)生兩大教育主體，強(qiáng)調(diào)了教師作為“引導(dǎo)者”的角色和學(xué)生作為“學(xué)習(xí)者”的角色定位。在這種角色發(fā)生分工的現(xiàn)狀下，教師一般將學(xué)生放在教學(xué)的中心地位，通過課前引導(dǎo)、課堂講解、課后復(fù)習(xí)等開展教學(xué)活動（包括數(shù)學(xué)知識教學(xué)與數(shù)學(xué)實(shí)踐活動教學(xué)）。事實(shí)上，由于學(xué)生感性直觀能力強(qiáng)、知性分析能力尚未形成，面對復(fù)雜、干巴巴的數(shù)學(xué)公式與模型，往往會感到學(xué)習(xí)枯燥、知識難學(xué)難用。當(dāng)學(xué)生逐漸失去興趣后，容易發(fā)生教學(xué)效果不及預(yù)期等問題。科學(xué)知識包括了科學(xué)常識、科學(xué)原理、科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)方法、科學(xué)精神等，不僅具有較強(qiáng)的直觀性，還具備吸引學(xué)生注意力的各種“神奇現(xiàn)象”，可以在瞬間引起學(xué)生興趣并激發(fā)其好奇心。在這種前提下，將科學(xué)知識漸進(jìn)式地滲透到小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，有利于解決學(xué)生學(xué)習(xí)枯燥感強(qiáng)、興趣不高的問題。進(jìn)一步看，通過鍛煉學(xué)生科學(xué)思維能力，使其走出單一的數(shù)學(xué)“禁錮區(qū)”，也有利于讓學(xué)生形成自主探索式的學(xué)習(xí)習(xí)慣，最終實(shí)現(xiàn)提高教學(xué)效果的目的。

三、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)滲透科學(xué)的思考

小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)知識既有區(qū)別也有聯(lián)系。從區(qū)別方面看，兩者屬于不同的學(xué)科范疇，前者以概念、公理、公式、運(yùn)算、證明作為核心要素，后者則主要采用“通過科學(xué)現(xiàn)象看本質(zhì)”的思路，在抽象原理與直觀現(xiàn)象間構(gòu)建對應(yīng)關(guān)系（如一條原理對應(yīng)若干現(xiàn)象，一條原理對應(yīng)某個現(xiàn)象等）。從聯(lián)系方面看，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透科學(xué)知識，可以將后者作為教學(xué)活動中的方法與素材，一方面從方法上引導(dǎo)學(xué)生通過生活現(xiàn)象看到其中應(yīng)用的數(shù)學(xué)知識，把握生活現(xiàn)象與數(shù)學(xué)公式的關(guān)系，完成對邏輯思維的訓(xùn)練；另一方面通過聯(lián)系科學(xué)現(xiàn)象，將其作為教學(xué)材料引入教學(xué)實(shí)踐后，輔助學(xué)生直接檢驗數(shù)學(xué)教學(xué)問題中的答案，使其從科學(xué)視野審視數(shù)學(xué)學(xué)科的重要性，檢驗數(shù)學(xué)問題答案等。下面分別從科學(xué)常識、科學(xué)情境、科學(xué)現(xiàn)象三個層面，提出幾點(diǎn)有利于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)滲透科學(xué)知識的實(shí)踐策略。

（一）利用科學(xué)常識，深化對數(shù)學(xué)的理解

在小學(xué)數(shù)學(xué)教材中，雖然以數(shù)學(xué)“知識點(diǎn)”的形式涉及了速度、質(zhì)量單位等概念，但是它與科學(xué)知識并沒有本質(zhì)差別。在這種素材一致的條件下，教師可以通過文獻(xiàn)查閱法輔助學(xué)生從科學(xué)常識角度，深化對數(shù)學(xué)的理解。

例如，從數(shù)學(xué)模型角度對“速度”進(jìn)行分析時，教師主要按照“每份數(shù)”開展教學(xué)，其抽象性較強(qiáng)，學(xué)生較難理解作為“每份數(shù)”的速度概念。此時，教師可以從數(shù)學(xué)素材、科學(xué)素材本質(zhì)無差別的思路出發(fā)，查閱科學(xué)素材中的“速度”知識，引導(dǎo)學(xué)生刻畫物體的運(yùn)動狀態(tài)，讓學(xué)生了解物體運(yùn)動速度與表示速度的單位，進(jìn)一步構(gòu)建一個比較容易理解、易于掌握的“速度模型”。以日常生活中的物體運(yùn)動現(xiàn)象為例，對人、自行車、汽車、火車、飛機(jī)等，均會使用速度描述其運(yùn)動狀態(tài)，教師可以針對人的行走速度、自行車的行駛速度等輔助學(xué)生從更廣的范圍認(rèn)識速度概念。以自然界的生物運(yùn)動現(xiàn)象為例，教師可以通過啟發(fā)式教學(xué)激發(fā)學(xué)生思考，引導(dǎo)其完成對海洋動物、陸地動物速度的描述，如烏龜爬行速度慢、海豚游行速度快等。完成對日常生活、自然界各類與速度相關(guān)的現(xiàn)象描述后，學(xué)生可以更為直觀、深刻地理解速度概念。進(jìn)一步，教師可以指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用“說一說”“查一查”的方法，通過問詢、討論、書籍、網(wǎng)絡(luò)等查找不同速度的單位，進(jìn)而深化對數(shù)學(xué)中的速度的理解。

（二）創(chuàng)設(shè)科學(xué)情境，培育學(xué)生邏輯思維

新課改后，小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中普遍引入了情境教學(xué)法。在單一的數(shù)學(xué)情境教學(xué)中，教師主要采用“設(shè)問”的方法構(gòu)建教學(xué)情境，在一問一答之間引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入情境教學(xué)中。從課堂教學(xué)的角度看，這能夠提高教學(xué)效果，然而受到數(shù)學(xué)知識本身的抽象屬性限定，情境教學(xué)的效果往往不及預(yù)期。在這種情況下，教師可以將數(shù)學(xué)情境教學(xué)與科學(xué)知識融合起來，把一些科學(xué)素材轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)問題的“生活原型”，一方面拓展學(xué)生的科學(xué)視野，另一方面完成對學(xué)生邏輯思維的拓展訓(xùn)練。需要說明的是，數(shù)學(xué)中的邏輯思維和科學(xué)中的發(fā)展思維具有互補(bǔ)性，后者可以彌補(bǔ)前者的不足，使學(xué)生更好地掌握邏輯思維。

例如，在“比的應(yīng)用”教學(xué)中，教師可以通過創(chuàng)設(shè)科學(xué)情境的方法設(shè)計“我來制作水琴樂器”之類的教學(xué)活動，然后通過實(shí)踐教學(xué)拓寬學(xué)生的科學(xué)視野，訓(xùn)練其發(fā)散思維。具體如下：（1）在該實(shí)踐活動方案下，教師以演示方式向?qū)W生展示一個“小游戲”。首先，教師按照不同比例把水注入準(zhǔn)備好的玻璃瓶（數(shù)量為7個，大小一致，按照1∶2∶3∶4∶5∶6∶7注入水量），從水量的多到少依次排列，并將其取名為“水琴樂器”。其次，教師使用一根木棍輕輕敲擊各個玻璃瓶，演奏一首簡單的曲子。（2）學(xué)生看到游戲后，既開心又好奇。此時，教師可以根據(jù)學(xué)生的狀態(tài)進(jìn)一步通過“設(shè)問”方式引導(dǎo)學(xué)生思考如下問題：為什么玻璃瓶的聲音各不相同，這和里邊盛的水量多少有關(guān)系嗎？經(jīng)過問答后，教師進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗與數(shù)據(jù)記錄，探索上述問題的答案。（3）教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗心得與統(tǒng)計數(shù)據(jù)，進(jìn)一步講解水位與音調(diào)的關(guān)系并預(yù)留問題：為什么水位越低音調(diào)越高？（4）學(xué)生在課后帶著問題通過不同的渠道查閱資料，最后完成該實(shí)踐教學(xué)活動課程的總結(jié)等。

（三）結(jié)合科學(xué)現(xiàn)象，檢驗數(shù)學(xué)問題答案

在解決日常生活問題時，用到的數(shù)學(xué)知識很多，我們通過歸納已證實(shí)了數(shù)學(xué)的工具性。從表面上看，學(xué)生可以從工具與用途及其解決問題的角度理解數(shù)學(xué)，并在問題導(dǎo)向下應(yīng)用數(shù)據(jù)知識加以解決。實(shí)質(zhì)上，學(xué)生在學(xué)以致用的過程中仍存在諸多疑惑與困難，尤其表現(xiàn)在對數(shù)學(xué)問題答案的不確定方面。此時，教師可以通過聯(lián)系科學(xué)現(xiàn)象的途徑，借助它輔助學(xué)生完成對數(shù)學(xué)問題的檢驗。

例如，在“測量身高與影子長度”的實(shí)踐教學(xué)活動中，學(xué)生需要測量上午、中午、下午三個時間段的身高與影子長度，并通過實(shí)際記錄數(shù)據(jù)完成對其“比”的計算。教師在教學(xué)期間，將三個時間段的時間點(diǎn)確定為8：00、12：00、4：30；采用分組法，以同桌兩人為一組完成分組后，要求其中一人充當(dāng)測量者、一人充當(dāng)被測量對象。然后，在固定的地點(diǎn)、確定的時間完成身高與影子的數(shù)據(jù)測量；在實(shí)際測量過程中，影響數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性的因素主要包括應(yīng)用的測量方法、選取的測量單位及記錄方式等。因而，不排除數(shù)據(jù)發(fā)生偏差的現(xiàn)象存在。完成測量活動后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生先通過回憶法分析“早晨太陽從東方升起”“中午太陽當(dāng)空照”“傍晚太陽從西方落下”時，人的影子跟著太陽發(fā)生的位置變化，然后指導(dǎo)其對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行初步判斷，從中篩選掉錯誤數(shù)據(jù)，再根據(jù)符合影子隨太陽變化規(guī)律的數(shù)據(jù)，完成對比的計算等。

總之，小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容豐富，抽象特點(diǎn)鮮明，在新時期核心素養(yǎng)導(dǎo)向下融入科學(xué)知識具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，既可以增加教學(xué)直觀性，也能夠提升教學(xué)效果。建議教師在新時期的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，有必要突出科學(xué)知識的重要性，從不同的層面對其進(jìn)行融合運(yùn)用。具體操作時，教師應(yīng)充分利用科學(xué)常識、科學(xué)情境、科學(xué)現(xiàn)象，一方面促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的直觀理解，另一方面輔助學(xué)生完成對邏輯思維的拓展訓(xùn)練。另外，應(yīng)將科學(xué)現(xiàn)象與數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合，通過不同學(xué)科知識之間的交叉與聯(lián)系提高小學(xué)數(shù)字教學(xué)效果，完成對小學(xué)生綜合素質(zhì)的培育。

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