跨学科视角下小学数学与科学学科融合的教学方法构建
在教育改革背景下,跨学科融合教学是培养学生综合素养的重要手段。小学数学与科学学科之间有着密不可分的内在联系,把数学、科学两个学科交叉融合,可以使学生的学习变得丰富多彩,可以给学生带来更高维度的深度学习,培养学生解决实际问题的能力和创新思维。本文深入探究乐跨学科学习视角下小学数学与科学学科融合的教学方法的构建。
一、学科融合,塑造层次分明的教学体系
数学是人类探究现实世界中的数量关系和空间结构及其变化、运动的一门学问,是一门研究一般的关系、结构、系统和模式,以及逻辑上可能存在的各种形式的数学的关系,包括自然科学领域中的长度、物体的质量、温度、速度等属于物理学中实验和观察的对象的全部学科。而科学则是包括物理、化学、生物等多方面的为人们探索自然规律而产生的一门学科,研究的物质内容及方法是在观察和做实验等内容中得到的。数学在科学的研究中必不可少,在学习单一学科时,如果学生对学科内容存在片面的分析,就难以形成完整性的认识。数学和科学的融合能够帮助学生打破学科的界限,促使学科知识结合,做到多角度的思考以及提高解决问题的效率。
二、跨学科融合,构建深入化教学策略体系
在跨学科视角下,小学数学与科学学科的融合教学能够显著提升学生的综合素养,提高学习的兴趣。以下是教学方法在融合教学中的应用。
(一)情景创设法。将生活实例巧妙地融入情境之中,创设能够体现数学和科学两门学科属性的问题情境。比如在桥梁建设情境中,桥梁的稳固主要体现的是力学知识,属于科学范畴;桥梁的几何结构,例如拱的弧度、梁的长度与角度等,与数学知识相关。将不同类型的桥梁图片或视频展示给学生,引导学生观察和思考:“这座桥的构建形状为什么是这样的?运用了哪些数学和科学知识?”学生大胆地提出假设,例如桥梁的形状与跨度、承重能力有关等,从而引发学生强烈的探究欲望。
(二)实验探究法。设计跨学科实验,将数学概念和科学实验的验证巧妙地融合在一起。例如,在学习“圆”这一章节时,可以让学生体验绘制圆的过程。在简单的实验中,体会“圆的概念”,让学生明确科学画圆,更加深入地理解线段顶点运动的轨迹,就是圆。通过相关实验,将抽象的数学概念变成更加直观、容易理解的几何图形画法。这种方法巧妙地实现了数学概念和验证实验的有机结合,提升了学生的综合素养,帮助学生打牢了数学学习的基础。
(三)模型构建法。即设计基础运算模型,将数学运算和运算模型相结合的方法。涉及运算的概念、定律、法则等方面,从基础运算模型中来深入理解。用加法、减法、乘法、除法等模型,来理解运算概念;还有加法和乘法的交换律、结合律等,来构建模型,理解运算定律;法则的运算,可以通过构建递等式等方法掌握。学生能够从各种基础运算模型的推导中,熟悉各种运算的规律,领略数学的魅力。
三、把握学科关联,促进立体化教学
小学数学与科学学科融合教学方法的构建,就是抓住关联学科的精准对接,发挥数学在科学研究中的作用。在运用实际案例的基础上,可以通过运用科学知识辅以数学教学。在教学方法上,情境创设要贴近生活、激发探索欲,实验探究要和数学测量验证相结合;模型构建上引导学生用数学知识解释科学。这样整体融合教学不仅可以极大地提升学生的学习兴趣,还能够使学生灵活理解运用知识,解决一些跨学科学习问题。在数学与科学知识融合的基础上,熟悉多学科知识之间的关系,而且能激发创新思维和增强团队协作。
未来,跨学科融合教学将更加深入、更加广阔。教师可以充分利用虚拟现实、人工智能等新技术创建沉浸式的学习环境。教育工作者要加强跨学科素养,积极探索跨学科教学方法,打破学科界限,设计更具综合性、更富创造性、更有意思的教学活动,以此来鼓励学生探究学习,培养适应未来社会发展的、具有综合素养的创新型人才。