让数学 成为科学学习的好帮手

戚振中

在小学科学的学习过程中，必然会与其他学科产生交叉和联系。在实际教学过程中，小学数学与小学科学的联系密切。小学科学与小学数学可以在基本技能、迁移能力、核心思想等横向方面进行整合借鉴。小学科学的教师可以借鉴小学数学的思维方法，利用小学数学的知识技能，进行有效教学，使小学科学的教学能够更加有效，从而提高学习效果。

科学和数学作为理科的两门最重要的学科，本应该是紧密联系的两兄弟。然而在小学的日常教学中，由于教师本身专业、意识的局限性，两门学科往往各自为战。特别对于小学科学来说，离开了小学数学的辅助，常常会遇到意想不到的问题。

一、问题的提出：科学失去“源”“本”

科学老师在课前了解学情时，往往只关注科学学情，而忽视了数学学情。在教科版四上天气单元第3课《气温与温度》一课时，课堂上老师请同学们将一天的气温数据，绘制成一张折线统计图。老师的本意是通过折线图使孩子们更加直观地了解一天气温变化的趋势。然而，由于科学老师不了解四年级的学生并没有掌握折线统计图的绘制能力，所以选择了错误的图表。

数学是自然科学的基础，它是所有理科的基础。数学的工具性、数学思想会给科学学习提供有力的帮助。例如维恩图，维恩图是数学中常见的图形，我们时常把维恩图作为比较异同的图示，广泛运用。我们却常常认为小学科学“定性不定量”，采取闭门造车的态度，把小学科学和小学数学的关系切断。

二、关于小学科学与小学数学借鉴整合意义的思考

课改要求我们培养学生的核心素养，要求我们将数学和科学进行整合。此外，基于“STME”课程的理念和PLB教学的理念，提升学生分析问题、解决问题的能力，也需要我们将数学和科学进行整合。

虽然小学科学印象是“定性不定量”。但是数学作为科学的工具有两个功能，一是对自然现象定量的描述与测量，二是对科学思维方式的补充，将演绎、推理的方法融入科学验证的过程。

三、关于小学科学与小学数学借鉴整合的策略

（一）探究之用数学：科学严谨之美在数学思维中体现

1.测量——从感性到理性

首先，科学教学中首先对数学的借鉴是在测量的过程中，测量是数学的基本技能，也是科学探究过程中的基本技能。

2.统计——分析数据，归纳得出结论

其次，是对数学中统计的运用。科学的验证方式是在大量的数据中进行归纳总结，寻找其中的科学定律。而进行归纳最好的方式就是进行统计。运用统计的方法可以让杂乱的数据变得清晰，也有利于数据的分析与比较，从而归纳出正确的科学概念。

3.统计图——直观发现变化的趋势

最后，利用图表进一步帮助学生进行科学探究。图表，特别是统计图表有利于学生更直观地发现数据变化的趋势和规律。通过对数学的测量、统计、图表的借鉴和整合，让科学的学习更加高效。

（二）推理之用数学：科学逻辑之美在数学思维中展现

小学科学秉持“定性不定量”的原则。由于没有“量”这个具体的数据支持，仅仅依靠“性”这个感性的认知，有时候也会造成学生理解的困难。这时，适时引入数学的数理结合，可以让学生更好地掌握知识点。

在教科版五下《沉浮》单元，学生对改变体积、重量导致物体沉浮状态改变的概念表示难以理解，容易混淆。第一课时“单一材料构成的物体沉浮状态与物体的重量、体积无关”这条概念矛盾，难以理解。适时引入分数的概念，用数学中分数的教学方式，引导学生将沉浮状态看成真假分数，分子看成重量，分母看成体积，就很好理解了。

（三）分析之用数学：科学发现之美在数学思维中呈现

科学探究的过程中，我们经常用的思维方法是归纳法。即用很多实验例证来不断证明自己的假设，如果出现一个反例则证明为假。但是由于课堂时间和空间的局限性，需要引入数学的演绎和逻辑推理的方法来验证。

四、成效与思考

（一）小学科学与小学数学借鉴整合的成效

1.有利于学生突破科学学习难点，提升学习效率

不难看出，对于小学数学的借鉴可以对小学科学的不少教学难点进行突破，使得原本棘手的问题等到解决。以教科版五下《沉浮》单元为例，原本拗口易混淆，又难以理解的沉浮关系，与数学学习中的分数相联系，使得学生简单易懂。

2.有利于学生思维方式整合，完善思维结构。

科学实验的数据是客观的，但有时，我们的实验结果由于客观原因会出现偏差。这时我们就需要整理數据，进行演绎、逻辑推理。整理数据，并进行逻辑验证，是检验数据是否合理的重要方式。

（二）关于课程借鉴整合对教师素质要求的思考

1.打破课程藩篱，树立大课程观念

课程整合是新课程改革的重点。教师在科学课上遇到一些问题，和我们教师本身缺乏对其他学科的了解，斩断了学科之间的联系，处于“各扫门前雪”的情况有关。而建立大课程观是培养学生核心素养的必要前提。

2.熟悉数学课程内容，深入了解学情

首先，要了解每个年段、时段，学生对科学、数学两门学科的掌握情况，不能超前，也不能为了借鉴数学，抢了数学老师的“饭碗”，把科学课变成数学课。而要结合自身教学需求和学生特点，选取合适的内容，为学生量身定做。

此外，对于数学的借鉴不能仅仅停留在知识概念、技能等粗浅的表面上，而是应该做到思维方式、核心概念上的深层次结合。这样才能将数学的精髓与科学的思维相结合。

综上所述，既然数学和科学如此密不可分，让我们将它们紧密结合，共同促进学生的核心素养提升吧！