小学科学与小学数学在实践中有效融合

发表时间:2021/4/30   来源:《中国教师》2021年1月3期   作者:陈剑 支华权
[导读] 小学数学与小学科学之间有着神秘的“血缘”关系,“形式科学”与“形式化的学科”之间进行融合,
        陈剑 支华权
        泸县兆雅镇杨九学校  646101
        摘要:小学数学与小学科学之间有着神秘的“血缘”关系,“形式科学”与“形式化的学科”之间进行融合,存在必要条件;数学是科学的前沿,科学实践离不开数学思维;科学学科和数学学科无论是在课程目标,还是在教学目标上,都着眼于学生观察能力、动手能力、分析能力的培养。两门学科之间相辅相成,不但在学科的知识结构上相互渗透、互相融合,同时也为科学学科内容的大杂糅和数学学科的精确程度提供了相应的知识和理论基础,在教学中要将小学数学与小学科学有效融合。
        关键词:小学数学;小学科学;融合;实践
在STEM教育理论蓬勃发展的今天,我们经常会提到“融合”、“创新”一类的词汇,学科与学科之间的融合已经成为了时代发展的需求。仔细探究,认真比较,我们会发现小学数学与小学科学之间有着神秘的“血缘”关系。
        一、“形式科学”与“形式化的学科”关系密切
数学是人类对事物的抽象结构与模式进行严格描述的一种通用手段,可以引用表格、图像、公式等。我们可以将这些数学知识或者理论应用于现实世界的很多问题中,其实,数学对象的本质基本都是“人为定义的”。从这某种意义上来讲,数学隶属于“形式科学”,而形式科学、对人类历史发展的进程和现代化社会中多姿多彩的生活发挥着不可替代的作用,同时它也是人类终身学习和研究现代化科学技术中必不可少的基本手段。
科学学科是一门建立在检验、解释和对客观事物的形式、组织等进行预测的系统化的知识;是反应社会、自然、等的知识体系;是系统化和公式化了的知识;是从事实中发现规律,得出结论。科学探索的对象是客观现象,内容是“形式化的科学”理论。(形式科学是以定义和规律为基础的形式,系统型的性质是用来建造和建造观察真实世界的科学模型。)形式是语言,而语言包括自然和数学两种。
数学学科与科学学科之间在内涵上关系密切,它们之间进行融合,存在必要条件,而拓宽学生知识面,构建完整的知识体系也需要小学数学与小学科学之间进行课程融合。
        二、数学是科学的前沿,科学实践离不开数学思维
在科学课标的内容安排上,科学学科和数学学科是相辅相成、互为彼此又可以说是不分左右、不薄前后的关系。既可以是数学学科在前作为知识深度拓展的前概念、科学学科在后的实践探索归纳总结情况,如,在二年级数学《一分钟有多长》一节的教学中,让学生从数学的角度充分感受一分钟时间的长度,体验时间的珍贵。

同样在五年级的科学教材中也要求对于“一分钟”“时间”的感受,让学生从科学的角度充分认识时间这一概念。根据学生已有的学习经验和前概念的再次认识时间。从低到高、由浅入深的将知识从两种不同的角度一一呈现,充分的展现出以学生为本,以学生学习为中心,以能力的培养为重,以减轻学生负担提高教学质量的教育教学目的。又可以是科学在前的探究活动的开展,数学在后的实验探究中的测量与数据采集。如,三年级科学《比较水的多少》一节的教学中,让学生了科学的角度了解比较的方法及应用,同样从数学的角度知道“毫升”是体积单位和在实验探究中学会使用量筒测量物体的体积。通过具体的科学探究实验活动,熟知科学比较的方法和具体应用,初步了解数学学科中体积的具体含义及概念,。在科学探究活动中学习操作、相互交流,共同感受物体体积的大小和形成对对空间的前概念。
        三、在教学中将小学数学与小学科学有效融合
科学学科和数学学科不论是在课程目标,还是在教学目标上,都着眼于学生观察能力、动手能力、分析能力的培养。两门学科之间可以说是相辅相成,不但在学科的知识结构上相互渗透、互相融合,同时也为科学学科内容的大杂糅和数学学科的精确程度提供了相应的知识和理论基础。在科学的实验教学中经常可以看到数学的影子,在数学的数据分析后有科学的理论“像”。在科学的实验教学中数学往往都是“先行者”,在科学实验探究中只有先获取了相应的“影子”后才能更有效的进行后面的研究学习。例如,对《不同坡度斜面的研究》进行知识点的教学时,第一步就是要测量出不同的坡度(30°、60°、90°)然后进行入实验操作,测量在不同坡度上匀速拉动相同物体所用力的大小,拉动物体的力通过一次实验便可得知,但一次性的实验结果难以让人信服而且具有诸多的偶然因素,学生必须通过反复的实验,这样不仅让学生获取准确性较高的科学知识。又加深了学生对平均数这个数学概念的认识。
马克思说过“一种科学只有成功的运用数学时,才算达到了真正完善的地步”。在数学的教育教学工作中经常用到“建立模型”,而建立模型即为了理解事物而对事物做出一种抽象的,是对事物的一种全面的书面描述,又可以将这种书面描述转化为可操作、可触摸、直观的真实的事物模型。在科学中这样以书面描述转化为模型相互关联的案例数不胜数。例如:在教科版科学教材中《建高塔》一节,将高塔不容易倒的秘密:上轻下重、上小下大用书面描述的方式简单的阐明其中蕴含的科学原理,然后实践是检验真理的唯一标准,让学生在熟知书面描述的科学原理的基础上将其转化为可触摸、可操作、可触摸、直观的实物模型来检验是否是“真理”,在熟知科学原理的基础上用建模的方式来验证,既刺激学生在科学上的求知本能,又锻炼了学生将实际问题转化成数学模型的能力。
总的来说,小学科学学科与小学数学学科是相辅相成的,数学可以使科学的研究成果展现的更加符合客观事实,更加有理有据。在科学学科的教育教学上适时的使用数学的方式、方法,对学生的思维发展与科学素养有促进作用。
参考文献:
【1】肖顺兰.小学数学与小学科学教学的整合策略[J].课程教育研究.2020年35期
【2】韩良.小学科学和数学学习资源有效融合实践[J].教育与管理.2013
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