张新星，梁俏莹，庞恋蕴

（1.昆山杜克大学自然与应用科学部，江苏昆山 215316；2.大亚湾西区第一小学永盛分校，广东惠州 516083；3.昆山杜克大学语言文化中心，江苏昆山 215316）

2011年版《义务教育数学课程标准》确定了新的数学课程改革重点，和以前的课程标准相比最大的改变就是明确了数学教育是探究数量关系和空间形式的科学。[1]明确普及科学知识、在学校教育中提倡科学方法和传播科学精神，促进他们综合素质全面发展。将科学知识融入数学教学可以使教学活动充满乐趣，培养学生的学习兴趣，促进学生获得心照不宣的科学知识，借助实践过程可以实现对学生坚强不屈、创新精神的培养，对他们科学素养的提升有着举足轻重的作用。显而易见，在新课改的背景下，研究科学知识在小学数学学习中的渗透作用就变得特别重要。

一、目前小学生数学学习的一个整体情况

在与学生谈话中得知对数学学习感兴趣的学生只占30%，其中，6%的学生认为数学的条理性强，可以扩展自己的思维，13%的学生觉得数学很有趣，还有4%的学生认为对日常生活有很大的帮助。这部分学生对数学学习感兴趣是觉得数学对自己有益。而7%的学生对数学感兴趣是因为喜欢这个数学老师。当然还有70%的学生对数学是缺乏兴趣的，在这70%的学生中有56%的学生觉得数学的知识难，有8%的学生不喜欢这个数学老师，还有6%的学生数学成绩不理想、总做错，这三个原因使他们对数学学习不感兴趣。

因而只有少部分学生对数学学习感兴趣，还是因为认为数学对自身有利。而好大一部分学生对数学学习丝毫提不起兴趣是因为认为数学知识抽象枯燥难理解。小学生的数学学习成绩整体来看并不是很理想，高分的学生也是占少数，这与学生的数学学习兴趣有很大关系，因此要提高学生的成绩，就必须在学生对数学学习的兴趣上下功夫。

二、小学生数学基础薄弱的原因分析

小学生数学基础薄弱有两部分原因：一部分是学校教育的原因，另一部分是家庭教育的原因。

学生对数学学习不太感兴趣，是因为抽象的数学概念、数学公式、复杂的数学模型和数学问题使他们难以理解，再加上教师的上课方式枯燥，教学内容单调，没有对数学的相关课外知识进行渗透教学，只是单纯传授教材中的内容，没有传授教材中隐藏的课外知识，导致数学知识与生活实际联系不够，这也使他们对数学学习缺乏兴趣。学生认为数学与生活有密切相关时，更容易激发他们对数学学习的兴趣。的确，目前的上课方式总是采用单纯的填鸭式教学，教师在讲台上讲，学生在下面听，从而导致教学方式单一。而在新课程改革下，应该采用合作探究学习，以学生为中心，教师作为一位引导者，要让学生自主探索新知识。数学并不是一门孤立的学科，数学与科学联系密切，在数学的教学中不能没有科学知识的渗透，没有科学知识的渗透，学生学习数学的思想、方法会被禁锢，会有定向思维，思维不易被发散。另外，没有渗透科学知识，学生就对科学知识缺乏自主探究的机会，就不会查阅资料了解更多课外知识拓展自己的知识面。

在家庭教育里面，没有得到父母的及时肯定。家长在课后辅导孩子作业的时候也缺乏科学知识的渗透，只是将抽象的内容再给孩子重复讲一遍，让本来难理解的知识还是这么难理解，同时孩子也被局限在“象牙塔”里。

综上所述，本身数学知识抽象难理解，再加上教师上课方式乏味导致学生对数学学习不感兴趣，从而导致小学生数学基础薄弱，所以要在小学数学的教学上渗透科学知识，让数学课堂焕发活力，也使抽象复杂的数学知识变得简单明了，提高学习效率。

三、科学知识融入小学数学的策略

（一）在抽象数学概念中引入科学知识

数学知识本身抽象、复杂、枯燥，科学知识是对客观世界的如实体现。可以为数学教学提供情境化教学，同时对自然现象进行解释，在渗透科学知识的情况下，教学小学数学知识，能使数学知识从复杂变得容易，这样就更好理解数学的内涵。

例如，人教版三年级下册第79页的“你知道吗？”讲的就是公转周期的科学知识，教师在教学前可以先科普地球自转和公转的相关知识，因为地球的公转、自转周期产生年和日的长短，所以出现平年和闰年及每个月的天数不同，从而引出本节课的课题《年、月、日》，这样抽象的数学知识通过科学知识、科学情境的渗透，就变得通俗易懂，更好地理解数学内涵，也使数学知识变得更立体化。

（二）利用科学知识阅读资料提高数学学习兴趣

因为数学知识的抽象难理解导致学生对数学学习不感兴趣，人教版数学教材中的“你知道吗”“生活中的数学”“阅读资料”这三种都是与科学知识相联系的阅读资料，这些材料都是以科学知识的形式介绍数学知识，使数学知识不再抽象空乏，而变得生动有趣，所以在教学中教师要善于利用好书本后面的阅读材料，不仅传授数学知识，还要充盈学生的其他知识，从而使学生获得数学知识之余还可以博览群书，让学生感受生活中到处都存在数学，使学生愿意学习、乐于学习、能够学习、懂得运用数学知识。在小学数学的教学中渗透科学知识，这样既可以增强数学课堂的吸引力，也激励学生更热爱学习数学，提升数学教学效果，加强素质教育的发展，提高学生的兴趣，慢慢地学生的数学成绩也有所提升。

（三）在数学知识中引入与生活有关的科学知识

科学知识融入小学数学的学习中，教师应该根据学生已有的生活经验和平时的兴趣爱好设计教学情境，利用书本涉及的科学知识培养学生的良好品质。

教材上的你知道吗、生命世界领域的动物、我的重量、胫骨与股骨的比值，还有曹冲称象的科学小故事，这是科学物质世界中的浮力知识以及地球的自转和公转周期产生日和年的长短，这些都是以科学知识介绍关联的数学内容，使数学与科学关系密切，同时在数学学习中渗透了科学知识，令数学变得更加真实，与生活更加靠近，这样有助于学生喜欢学数学，在生活中遇到的问题能用课堂上学到的知识解决。

（四）利用科学知识可视化数学概念，拓宽学生思维

在新课程改革下，教师是一个引导者，引导和帮助学生对知识的加工重构，学生自己得出的新知识比直接向学生输送现成的知识好得多，突显了学生的主体地位，只有学生通过思考对原有知识进行加工后获得的新知识才记忆更的深刻，自身也会有成就感，知识更能被掌握和灵活运用。

人教版五年级下册第27页《体积和体积单位》这一课和教科版三年级上册科学中的认识量同两课的知识相联系。在教学《体积和体积单位》这一课时，教师引导学生拿两个一模一样的玻璃杯，把其中的一个玻璃杯装满水，在另一个杯子里放入一块小石子，将第一个玻璃杯的水倒进第二个玻璃杯，引导学生观察结果，再进行合作探究讨论，教师可以拿出课前已经准备好的量筒，再让学生自主进行探究溢出来的水的体积，从而引出体积和体积单位的概念。

这样学生不但对体积有了一定的概念，而且掌握了量筒的读数方法。对学生而言，只要所学的知识是通过加工创造出来的，学习新知识与培养创新意识是可以统一的。因而，在小学数学教学中渗透科学知识可以拓宽学生的思维。

四、在实际教学中如何渗透科学知识（教学案例）

前述分析阐述了科学知识融入小学数学学习中的重要性，为了解决在实际教学中如何渗透科学知识这个问题，提供部分教学设计方便教师在教学时进行参照。

（一）案例一：小学数学《负数》和小学科学《认识气温计》

在本节课渗透教学中，笔者设计了两个教学探究活动：探究一，多媒体屏幕呈现1月22日北京、上海、哈尔滨、长沙、武汉、海口六个城市图片以及温度，同时教师出示温度计，介绍温度计的构造，组织学生观察并在体温计上找到每个城市温度对应的位置，说说不同城市的冷暖情况。由出现不熟悉的数字引出课题。探究二，在图上观察到长沙的气温是0 ℃，引导小组讨论0℃、-3 ℃和3 ℃分别表示什么意思，要求学生在温度计上找出来，你是从哪儿数到哪儿表示3 ℃和-3 ℃，再进行师生总结。再进行举一反三进行练习巩固，最后问学生在这节课中学习收获了什么？

在这节课的教学中，探究一渗透科学工具——温度计，学生可以直观形象地学会负数的写法，并理解正负数及零的意义，掌握正负数的表述方法。同时学生感受到生活中每个地方都存在着数学，帮助他们解决生活中遇到的问题。

（二）案例二：小学数学《解简易方程》和小学科学中的天平

在本节课渗透教学中，笔者设计了四个教学探究活动：探究一，先出示科学工具——天平，引导学生在天平两侧放置质量相同的砝码，提问：天平左右两侧物体的质量关系是否可以用式子表示？揭示像这样左右两边相等的式子叫作等式。探究二，以四人为小组，拿走天平左边的砝码，学生观察并说出天平此时的情况，提问：现在还能用等式表示两边物体的质量关系吗？[7]那如果不能怎样表示左右两边物体的质量关系呢？从而引出本课的重点。探究三，将未知数用字母表示，用含未知数的式子表示数量关系，将未知数加到左边，使方程两边相等，从而小结方程的概念。学生动手列方程，在学生分清了那些方程后，再进行探究四，如何进行解方程。

将天平引进教学，天平中隐含的科学知识，当托盘两边物体质量相等，天平平衡的性质渗透于解简易方程这一单元的学习中，帮助学生更好理解方程的意义，为以后的学习打下基础，同时，小组合作探究可以提高他们的合作交流能力和自主探究的思维能力。

五、结束语

总而言之，本研究是以大多数教师上课枯燥为研究缘起，基于许多学者对数学与科学这两学科的相关研究，目的是建立将科学知识渗透于小学数学学习的教学设计，为小学数学教师提供教学启示。在本研究中，通过文献调查法对目前有关小学教学中渗透科学知识的研究进行分析，结果表明大多数教育工作者只是将小学数学和小学科学的知识进行梳理总结，缺乏在实际教学中将这两学科相关知识融合再进行教学的研究及相关经验。同时，研究通过访谈形式得知大部分学生对数学的学习没有兴趣，甚至厌烦数学，认为数学的知识复杂且难理解，而只有少部分的学生对数学感兴趣是因为觉得数学对自身有利，研究进一步地利用比较分析法对文献调查和访谈进行科学分析和探讨，明确科学知识的渗透在实际教学中的重要性以及给学生带来的益处，研究结论表明目前小学教育中融合科学知识所存在的主要问题是数学概念抽象难理解，教师教学方法枯燥以及家长不主动在家庭作业辅导中渗透科学知识，这些问题给学生学习数学造成不良影响，在此基础上提出在小学数学教学中渗透科学知识对促进学生各方面成长的重要性，既可以让学生更喜欢学习数学，也能帮助学生理解抽象的数学概念，还能解决生活中遇到的难题，开阔他们的思维，促进他们综合素质全面发展。最后对小学数学教材中科学知识的渗透案例进行个别分析，提出渗透教学的建议，并结合研究结论和自身的实习工作经验，选取设计了部分渗透教学的案例，为广大一线教师提供小学数学与科学知识相互联系教学的理论基础和实践方法指导。