小学数学量感与科学实验的跨学科整合研究

在小学数学教育体系里，量感是核心素养的关键构成，是学生运用数学知识解决现实问题的基石。它让学生对物体数量特征形成直观认知，推动数学思维发展，助力科学素养养成。人教版小学数学中高年级教材包含大量量感知识，但传统教学多聚焦知识灌输，量感实践与跨学科融合不足。科学实验作为探究式学习手段，具备直观、有趣、实践性强等特点，能营造丰富量感体验情境。基于此，开展小学数学量感与科学实验跨学科整合研究，现实意义重大。

一、量感的内涵与重要性

量感是指学生对物体的大小、长短、轻重、快慢等数量特征以及度量单位的直观感知和运用能力。它不仅仅是简单的感官认知，更是一种基于经验与思维的综合判断能力 培养学生的量感具有重要意义。方面，量感有助于学生建立数学与现实生活的紧密联系， 识解释生活中的现象，解决实际问题，增强数学学习的实用性与趣味性。另一方面， 量感的 生数学思维从具体形象向抽象逻辑的转变，为后续学习更复杂的数学知识奠定基础。同时，量感作为 素养的重要组成部分，对于学生理解科学概念、进行科学探究也具有关键作用。

二、人教版小学数学中高年级量感相关内容分析

人教版小学数学中高年级教材在多个知识板块融入了量感相关内容。数与代数方面，学生要熟悉长度、面积、体积、质量、时间等度量单位，掌握单位换算并用于实际计算，像求物体周长、面积，预估物品质量等。图形与几何领域，学生借助对图形的观察、测量和对比，感知其大小、形状特征，进而培育空间观念与量感，如测量三角形、长方形边长，比较不同图形面积。统计与概率板块，学生通过收集、整理、分析数据，对比描述数据，体会数量变化差异，深化对量的认知。不过，教学中这些内容常缺乏系统规划与实践操作，学生量感体验不够充分。

三、科学实验在培养学生量感方面的价值

（一）提供直观体验

科学实验具有直观性的特点，能够通过具体的操作与观察，让学生亲身感受物体的数量特征。例如，在进行“测量物体的质量”实验时，学生通过使用天平称量不同物品的质量，直观地看到不同物体质量的差异，从而加深对质量单位“克”“千克”的理解与感知。这种直观体验是传统课堂教学难以替代的，能够有效地帮助学生建立量感。

（二）激发学习兴趣

科学实验通常具有较强的趣味性与挑战性，能够吸引学生的注意力，激发学生的学习热情。在实验过程中，学生需要主动思考、动手操作、合作交流，这种积极的学习状态有助于学生更深入地理解数学知识，提高量感培养的效果。例如，在“探究影响物体沉浮的因素”实验中，学生通过改变物体的质量、体积等条件，观察物体的沉浮情况，不仅能够理解质量与体积对物体沉浮的影响，还能在实验过程中感受到数学的乐趣与科学探究的魅力。

（三）培养科学思维

科学实验强调观察、假设、实验、验证等科学方法，学生在参与实验的过程中，需要运用科学思维分析问题、解决问题。这种思维方式与数学思维相互渗透、相互促进，有助于培养学生的逻辑思维、创新思维与实践能力。例如，在“测量不规则物体的体积”实验中，学生通过将不规则物体转化为规则物体进行测量，运用了转化的数学思想，同时也培养了科学探究的思维方法。

四、小学数学量感与科学实验跨学科整合策略

（一）教学目标整合

在制定教学目标时，要充分考虑数学量感培养与科学实验目标的有机结合。既要明确数学学科中量感培养的具体要求，如学生对度量单位的掌握程度、量感的应用能力等，又要结合科学实验的特点，确定学生在实验过程中需要培养的科学探究能力、合作交流能力等[1]。通过目标的整合，使跨学科教学具有明确的方向与重点。

（二）教学内容整合

深入挖掘人教版小学数学中高年级教材中与科学实验相关的量感内容，将数学知识与科学实验有机融合。例如，在学习“时间的测量”时，可以结合科学实验中的“制作简易日晷”活动，让学生在制作与观察日晷的过程中，理解时间的概念与测量方法，感受古代人民的智慧[2]。同时，通过对比现代计时工具与古代计时工具的差异，进一步加深对时间单位的认识与量感的培养。

（三）教学方法整合

采用多样化的教学方法，将数学课堂讲授与科学实验操作相结合。在课堂教学中，教师可以先通过讲解、演示等方式，向学生传授相关的数学知识与实验技能，然后引导学生进行实验操作与探究。在实验过程中，鼓励学生自主思考、合作交流，培养学生的实践能力与创新精神。例如，在学习“图形的面积”时，教师可以先讲解面积的概念与计算方法，然后让学生通过拼图、测量等实验活动，验证不同图形面积的计算公式，加深对面积概念的理解与量感的培养。

（四）教学评价整合

建立多元化的教学评价体系，综合考虑学生在数学量感培养与科学实验过程中的表现。评价内容不仅要包括学生对数学知识的掌握程度与量感的应用能力，还要关注学生在科学实验中的探究精神、合作能力、创新思维等方面的发展。评价方式可以采用教师评价、学生自评与互评相结合的方式，使评价结果更加客观、全面、公正[3]。通过教学评价的整合，及时反馈教学信息，调整教学策略，促进学生的全面发展。

五、结论

小学数学量感与科学实验的跨学科整合是培养学生数学素养与科学素养的有效途径。通过将科学实验引入小学数学教学，能够为学生提供丰富的量感体验场景，激发学生的学习兴趣，培养学生的科学思维与实践能力。在教学实践中，教师要充分认识量感培养的重要性，深入挖掘教材内容，合理整合教学目标、教学内容、教学方法与教学评价，打破学科界限，实现数学与科学的有机融合，为学生的全面发展奠定坚实的基础。未来，还需要进一步探索跨学科整合的有效模式与方法，不断优化教学实践，提高教学质量。

参考文献

[1]蔡秀丽. 基于量感培养的小学数学跨学科教学策略 [J]. 天津教育, 2025, (18): 32-34.

[2]张鸿雁. 基于量感培养的小学数学跨学科主题式教学实践与研究 [J]. 小学生(中旬刊), 2025, (02): 13-15.

[3]张寿兰. 跨学科视角下小学数学量感教学的实践与探索 [J]. 课堂内外(高中版), 2024, (47): 80-81.