在“方向與位置”教學中整合數(shù)學與科學課程

◇趙慧萍（甘肅：民樂縣洪水小學）

數(shù)學和科學在教學理念和學習方法上聯(lián)系比較緊密，都以探究為核心，都注重理性思維的培養(yǎng)。但是在實際教學中卻存在互相割裂的情況。在小學數(shù)學課堂上，教師注重學生思維能力的培養(yǎng)，忽視學生動手實踐，缺乏實證意識；在科學課堂上，教師注重實驗操作，忽視學生理性思考。面對這種情況，在學科融合的趨勢下，將小學數(shù)學與科學課程進行整合，讓它們相輔相成、取長補短，不僅可以彌補學科教學的遺憾，也可以促進學生核心素養(yǎng)發(fā)展。具體來講，小學數(shù)學與科學課程整合的策略可以從以下幾個方面探索。

一、加強課程分析，做好教學準備

所謂“凡事預則立，不預則廢”。小學數(shù)學與科學課程的整合是一個系統(tǒng)的過程，其中涉及知識、方法、思想、情感等層面的聯(lián)結與融合。因此，教師要合理選擇課程內容，選擇既有趣味性又與生活實際密切相關的課程內容，并通過設計與處理，形成教學整合的載體；教師應明確教學目標，根據(jù)學生的核心素養(yǎng)發(fā)展要求，兼顧數(shù)學與科學學科特點，設計多維度發(fā)展目標；教師應合理選擇教學方式，設計教學策略，讓學生在自主探索、合作學習中，經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的過程，讓他們在理解知識的基礎上，實現(xiàn)遷移應用與創(chuàng)新探索；教師應準備教學材料，構建良好的探索學習環(huán)境，奠定學生數(shù)學與科學探索的物質基礎。

在北師大版小學數(shù)學教材二年級下冊第二單元“方向與位置”的教學設計中，教師做了如下準備。

（一）整合內容

這一單元內容的設計重視學生數(shù)學活動經(jīng)驗的積累，并安排了多個實踐與操作活動，引導學生在活動中辨認東、南、西、北，促使他們充分體會物體間的相對位置關系，以初步建立空間觀念。如，在《東南西北》一課中，教科書借助在操場上辨認方向的實踐“太陽每天從東方升起”，幫助學生找到辨認方向的經(jīng)驗性方法。在“地圖”與“現(xiàn)實空間”的聯(lián)系過程中，引導學生把觀察到的景象與地圖上的內容聯(lián)系起來，讓學生經(jīng)歷空間觀念發(fā)展的過程，提升數(shù)學素養(yǎng)。從內容上看，這一單元內容與科學之間存在著密切的聯(lián)系，其中《東南西北》涉及的方向問題與地球自轉與公轉的內容相關；《辨認方向》則可以與指南針的使用相聯(lián)系。因此，教師可以抓住課程的融合點，實現(xiàn)內容整合。

（二）設計教學目標

教師依據(jù)課程內容，結合學生發(fā)展設計教學目標：1.在辨認方向的活動中，了解地球的公轉和自轉，初步發(fā)展空間觀念；通過描述物體所在方向的活動，體會數(shù)學與現(xiàn)實生活的聯(lián)系。2.知道東北、西北、東南、西南四個方向；能辨認地圖上的方向；能利用指南針在實際生活中辨認方向；能制作地圖與簡易指南針。3.在實踐探索過程中保持學習興趣和探究欲望，認識中國四大發(fā)明之一的指南針的重要價值，發(fā)展民族自豪感。

（三）選擇教學方法

為實現(xiàn)教學目標，教師選擇了多元化教學方法，其中包括情境教學，即營造情境，啟發(fā)學生從生活中提取經(jīng)歷，激發(fā)對辨認方向的積極性；任務引導，即以辨認方向、學習使用指南針、制作地圖、制作指南針為任務，使得課程教學有序推進；合作學習，即引導學生合理分工，鼓勵大家通力合作完成任務。

（四）準備教學材料

教師準備了地球儀、指南針、牙簽、膠水、硬紙板等材料。

在做好了充分的準備后，教師需要進一步制訂完善實踐方案，確保各環(huán)節(jié)的可行性，保證數(shù)學與科學的有效融合、教學目標的有效落實。

二、制訂實踐方案，推動教學實施

相較于單一的課程教學，數(shù)學與科學的整合為教學實施帶來了諸多挑戰(zhàn)。例如，如何構建合理有效的教學情境、如何將數(shù)學與科學知識滲透到實踐活動之中、如何讓學生真正經(jīng)歷學習過程等等。為解決這些問題，教師應合理設計實踐方案，完善教學細節(jié)，讓學生從獨立思考到成立小組合作交流，經(jīng)歷觀察、分析、歸納過程，提煉數(shù)學知識與科學知識，并通過全班交流，深入分析、講解，使得學生對學科知識的認識逐漸清晰。這樣才能讓數(shù)學學習在科學情境中變得更寬、更廣、更高。

例如，在“方向與位置”的教學指導中，教師根據(jù)教材中《東南西北》和《辨認方向》這兩課內容，設計了教學實施方案。

教學《東南西北》這一課，為了讓學生認識東、南、西、北四個方向，教師先把學生帶到操場上，引導學生通過觀察，說一說太陽每天的運動軌跡，明確太陽東升西落的現(xiàn)象。接下來，教師利用科學教學中的地球模型儀器幫助學生了解地球是如何自傳的?？茖W觀測儀器的使用，直觀地幫助學生理解了地球自轉這一自然現(xiàn)象，并快速識別了東、南、西、北四個方向。這樣學生不僅掌握了數(shù)學知識，也對科學學習產(chǎn)生了極大的興趣，同時實現(xiàn)了本課難點的突破。然后，教師趁熱打鐵，安排“繪制地圖”的活動，引導學生參考地圖，按照“上北、下南、左西、右東”的基本原則來設計。因為有了先前科學直觀認識地球上東、南、西、北方向關系和親身體驗的基礎，學生在繪制地圖過程中，可以運用科學的方式把實際物體與圖上的物體合理地轉換，理解現(xiàn)實中的方向與地圖上的方向之間的聯(lián)系，進而達到事半功倍的教學效果。

《辨認方向》這一課的重點，是讓學生進一步體會方向的相對性，初步學會結合具體情境給定一個方向，辨認其余七個方向。在教學實施中，教師讓學生親自感受、親手操作、親身體會，通過實際操作認識方向。而為實現(xiàn)這一目的，教師引入了我國四大發(fā)明之一的指南針。指南針涉及的數(shù)學知識、科學知識有很多。例如，指南針能夠辨別方向；磁鐵具有指南北的性質，磁鐵同極相斥、異極相吸等等。但是，這些內容對于二年級學生來說存在一定難度，且與數(shù)學教學目標的契合度不高。因此，教師刪繁就簡，通過我國古代的四大發(fā)明引發(fā)學生學習興趣，并講解了指南針的工作原理，引導學生根據(jù)自己所掌握的方向與位置知識觀測指南針，了解指南針的結構以及指南北的性質，進而引出“制作指南針”的實踐活動，鼓勵學生利用生活中的材料制作簡易指南針，并利用它辨別方向。

這樣的教學實踐讓學生經(jīng)歷了數(shù)學探索和科學體驗，感受到了數(shù)學的神奇和科學的有趣，也體會到了獨立思考與合作學習的價值，在學習中得到全面發(fā)展。

三、立足學生發(fā)展，優(yōu)化教學評價

評價的目的是檢驗教學過程是否遵循了教學規(guī)律、教學目標是否實現(xiàn)、是否有效地促進了學生的全面發(fā)展和健康成長，以及教學效果是否達到了預期。小學數(shù)學與科學的整合，讓教學過程呈現(xiàn)出了綜合性的特點。在評價中，教師不僅要展現(xiàn)學生對數(shù)學知識的探究學習，也要檢驗學生科學素養(yǎng)的發(fā)展情況。基于此，教師必須對教學評價進行調整和優(yōu)化，以全面展現(xiàn)學生在數(shù)學與科學探究中的狀態(tài)與成果，并為教與學的改進提供反饋指導。

（一）設計全面性評價內容

教學目標體現(xiàn)了對學生全面發(fā)展的要求，囊括了整個教學過程的全面性。因此，評價內容也應該根據(jù)目標設計，對學生各個方面的發(fā)展狀態(tài)以及最終的學習成果做出判斷?！胺较蚺c位置”這一單元，教學目標從學生對數(shù)學與科學知識的理解、實踐探索能力以及情感價值的發(fā)展，提出了明確的要求。教師在評價中自然也應根據(jù)這幾項內容設計標準。例如，學生是否能夠辨認方向；是否能夠理解地球與太陽之間的位置關系；是否能夠繪制簡單的地圖，是否能夠制作簡易的指南針；是否保持足夠的學習興趣和探究欲望；是否對傳統(tǒng)文化形成了正確的認識；等等。這些內容可以通過量化和質化的方式進行衡量，最終形成對學生的綜合評價，以檢驗學生發(fā)展過程以及教學目標的實現(xiàn)情況。

（二）確立多元化的評價主體

新課程標準強調評價主體的多元化，即教師不再是唯一的評價主體，學生、家長以及其他相關人員也可以參與到評價之中，共同為教學過程“打分”，以保證評價的真實性。在小學數(shù)學與科學整合過程中，教師應積極引入多方主體，根據(jù)學生的反饋來真實呈現(xiàn)教學狀態(tài)，以保證教學整合的有效推進。在“方向與位置”的教學評價中，教師尊重學生的主體地位，讓學生自評、互評，鼓勵學生表達實踐探究體驗以及對教學的要求。這樣學生評價與教師評價的結合能更好地反映數(shù)學與科學整合的效果，為教學改進提供可靠依據(jù)。

（三）采用多樣性的評價方式

評價方式的選擇在某種程度上會影響學生學習的積極性。當前常見的教學評價方式有分層評價、實時評價、延遲評價等等，教師應根據(jù)教學實際靈活選擇。在“方向與位置”的教學評價中，教師根據(jù)學生的探究過程進行實時評價，對于學生數(shù)學學習與科學探究成果實時反饋，讓學生在情感上獲得有效激勵，強化學生繼續(xù)學習的動機，以保證教學評價效果。

總之，在小學數(shù)學與科學課程整合的過程中，教師以學生為教學主體，優(yōu)化課程內容，設計實踐活動，提升了學生的認知，培養(yǎng)了學生的自主探究能力，鍛煉了學生的創(chuàng)新及實踐能力，也提高了教學效率。當然，學科融合是一個復雜工程，需要教師有敏銳的發(fā)現(xiàn)力、全面把握教材的掌控力、善于創(chuàng)新的意志力。因此，教育工作者應不斷探索、積極合作，結合學科特點，尋找恰當?shù)慕虒W策略和結合點，為學生的全面發(fā)展與健康成長提供有力支持。