·师说新语·

□ 计艳

科学教育与数学教育在小学长期分科，数学重逻辑推理与符号运算，科学侧重实验探究与现象解释，二者本质是工具与实践的关系。从教学理论角度审视，学科融合具有协同效应，知识整合能激活大脑神经网络，形成“认知协同网络”，提升信息处理效率等；思维迁移可打破单一学科局限，激发创新意识。

在日常教学中，笔者积极开展学科融合教学实践，运用气泡图对样本特征进行结构化记录与认知，进一步使用统计表和条形统计图等可视化工具对特征数据进行量化分析，直观展示数据规律，并从数据中提炼出科学规律，将抽象的变化转化为具体的模式。这不仅提升了学生的数据分析能力，更重要的是使学生深刻体验到科学探究（如现象观察、属性描述、规律总结）与数学工具（结构化记录、量化分析、可视化呈现）的协同价值，有效连接了具体现象与抽象表征，形成了完整的科学思维链条。这突破了单一学科的思维限制，培养学生跨学科思维能力，提升了数据敏感度。

协同效应的认知机制

学科融合具有坚实的支撑。国际上，美国“下一代科学标准”明确将数学实践融入科学课程，凸显学科融合在教育领域的导向性。神经科学研究揭示，跨学科学习能激活大脑神经网络。当学生运用数学建模分析生态数据时，前额叶皮层、顶叶和颞叶协同工作，形成“认知协同网络”。这种多区域联动提升信息处理效率，增强知识深度理解与长期记忆，多维度认知刺激显著提高问题解决能力和思维灵活性。同时，数学建模的抽象化思维与科学探究的实验设计思维结合，能打破单一学科思维局限，实现思维迁移，激发创新能力，为创新型人才培养提供认知基础。

在笔者教学实践中，“校园气象站”项目充分体现了思维迁移的创新能力。学生运用数学统计方法分析气温变化趋势，不仅掌握了数据处理技能，还从数据中提炼出科学规律。在观察气温数据过程中，他们学会运用数学工具整理和分析，将抽象的气温变化转化为具体的数据模式。这一过程提升了学生的数据敏感度，激发了创新意识。这个项目有效打破了数学与科学学科的界限，将两者有机结合，培养了学生的跨学科思维，为解决实际问题提供了新的思路和方法。

融合教学模式的实践案例

教学中采取学科融合教学模式，旨在培养学生综合运用多学科知识解决问题的能力，不仅更加重视跨学科教学的重要性，还能促使不同学科知识融合产生协同效应。在《石头》教学实践中，科学目标引导学生通过观察石头物理特征掌握分类与描述方法，气泡图作为可视化工具，帮助学生系统整理石头属性，培养描述性分析能力。同时，结合地质学知识探讨石头斑纹形成原因，深化学生对自然现象的理解，培养科学推理能力，体现了科学教育与多学科知识的融合。

笔者在《石头》教学实践中，组织学生分组采集校园内石头样本。学生运用气泡图记录石头的颜色分布、表面纹理和形状规则性，形成结构化认知。在数学融合方面，学生通过统计表对石头特征进行量化分析，如统计不同颜色石头数量占比，为更直观呈现数据规律，使用条形图等可视化工具。这一过程不仅提升了学生的数据分析能力，还让他们深刻理解科学探究与数学工具的协同价值。学生通过从现象观察到理论假设，形成了完整的科学思维链条。

学科融合的实施策略

在当今社会，各国教育标准都鼓励学科融合，以培养学生适应未来社会的能力。以“锚点问题”为核心驱动的课程设计，能选取与学生生活密切相关的真实问题作为切入点，激发学生学习兴趣。这种问题导向的学习方式，使抽象学科知识在真实情境中得到应用，符合学生的认知规律。

“如何减少校园食物浪费”项目要求学生运用数学统计方法分析浪费情况，结合科学知识探究对环境的影响，将数学与科学知识有机结合，培养学生综合运用知识的能力。在开展“如何减少校园食物浪费”项目时，学生首先运用称重记录、数据可视化等数学统计方法，分析校园食物浪费的具体情况，如不同时间段、不同餐食的浪费量。然后，结合科学知识进行微生物分解实验，了解食物浪费对环境造成的污染，如产生有害气体、滋生细菌等。通过这个项目，学生不仅掌握了数学和科学知识，还提高了解决实际问题的能力，增强了环保意识。这种以真实问题为导向的学科融合教学策略，有效激发了学生的探究兴趣，实现了知识的综合运用。

跨学科学习不仅是知识的叠加，更是认知范式革命。数学与科学的融合能够激活全脑学习、培育跨界思维，并为学生应对未来复杂问题奠定基础。通过课程设计、教师协同与评价体系的优化，学科融合能够真正实现“1+1＞2”的教育增值效应，为培养复合型人才提供有效路径。

（作者单位：马鞍山市湖东路第四小学）