一、科數(shù)融合訓(xùn)練活動(dòng)的設(shè)計(jì)理念：基于課標(biāo)與學(xué)情的雙向錨定演講人01科數(shù)融合訓(xùn)練活動(dòng)的設(shè)計(jì)理念：基于課標(biāo)與學(xué)情的雙向錨定02科數(shù)融合訓(xùn)練活動(dòng)的實(shí)施路徑：從知識(shí)融合到能力遷移03科數(shù)融合訓(xùn)練活動(dòng)的典型案例：從“知識(shí)疊加”到“思維共生”04科數(shù)融合訓(xùn)練活動(dòng)的評(píng)價(jià)體系：從“結(jié)果導(dǎo)向”到“過程增值”目錄2025小學(xué)六年級(jí)科學(xué)上冊(cè)科數(shù)融合訓(xùn)練活動(dòng)課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育12年的一線教師，我始終堅(jiān)信：科學(xué)與數(shù)學(xué)從來不是割裂的學(xué)科，它們?nèi)缤矌诺膬擅妫餐瑯?gòu)成了人類認(rèn)識(shí)世界的思維工具。2022年新課標(biāo)明確提出“加強(qiáng)學(xué)科間的關(guān)聯(lián)，帶動(dòng)課程綜合化實(shí)施”的要求后，我便開始系統(tǒng)探索小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)的融合路徑。今天，我將結(jié)合六年級(jí)科學(xué)上冊(cè)教材（以教科版為例），從設(shè)計(jì)理念、實(shí)施路徑、典型案例、評(píng)價(jià)體系四個(gè)維度，與各位同仁分享“科數(shù)融合訓(xùn)練活動(dòng)”的實(shí)踐思考。01科數(shù)融合訓(xùn)練活動(dòng)的設(shè)計(jì)理念：基于課標(biāo)與學(xué)情的雙向錨定1政策依據(jù)：新課標(biāo)下的跨學(xué)科實(shí)踐要求《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》在“課程內(nèi)容”部分明確指出：“通過跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程等學(xué)科的知識(shí)和方法，解決真實(shí)情境中的問題?！绷昙?jí)作為小學(xué)階段的收尾年級(jí)，學(xué)生已具備初步的邏輯推理能力（能理解簡(jiǎn)單的函數(shù)關(guān)系）、數(shù)據(jù)處理能力（會(huì)繪制折線圖、柱狀圖）和模型建構(gòu)意識(shí)（能通過變量控制設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)），這為科數(shù)深度融合提供了認(rèn)知基礎(chǔ)。2學(xué)科關(guān)聯(lián)：科學(xué)探究與數(shù)學(xué)思維的天然契合科學(xué)探究的核心流程“提出問題—猜想假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—分析數(shù)據(jù)—得出結(jié)論”，每一步都需要數(shù)學(xué)思維的支撐：?jiǎn)栴}提出：需用數(shù)學(xué)語言量化描述（如“擺的快慢與擺長(zhǎng)有什么關(guān)系？”需明確“快慢”是“10秒內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)”）；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：需運(yùn)用“變量控制法”（數(shù)學(xué)中的“控制單一變量”思想）；數(shù)據(jù)記錄：需設(shè)計(jì)表格、選擇測(cè)量工具（涉及長(zhǎng)度、時(shí)間等單位換算）；數(shù)據(jù)分析：需通過統(tǒng)計(jì)圖（折線圖、散點(diǎn)圖）、統(tǒng)計(jì)量（平均數(shù)、極差）發(fā)現(xiàn)規(guī)律；結(jié)論推導(dǎo)：需抽象出數(shù)學(xué)模型（如“擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，擺動(dòng)次數(shù)越少”可轉(zhuǎn)化為“擺長(zhǎng)與擺動(dòng)次數(shù)成反比”）。以六年級(jí)上冊(cè)“能量”單元為例，“電和磁”“電磁鐵”等內(nèi)容涉及“電流大小與磁性強(qiáng)弱”的定量關(guān)系，天然需要數(shù)學(xué)的測(cè)量、統(tǒng)計(jì)與建模能力支撐。3學(xué)情定位：六年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)通過近三年的跟蹤觀察，我發(fā)現(xiàn)六年級(jí)學(xué)生（11-12歲）的認(rèn)知發(fā)展呈現(xiàn)三個(gè)關(guān)鍵特征：1具象到抽象的過渡期：能從具體實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中歸納規(guī)律，但需借助數(shù)據(jù)可視化工具（如Excel折線圖）輔助抽象；2問題解決的主動(dòng)性增強(qiáng)：愿意嘗試用已學(xué)數(shù)學(xué)方法解決科學(xué)問題（如用“平均數(shù)”減少實(shí)驗(yàn)誤差）；3合作學(xué)習(xí)的規(guī)范性提升：小組分工更明確（如“記錄員”負(fù)責(zé)整理數(shù)據(jù)，“操作員”負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)，“分析員”負(fù)責(zé)繪制圖表）。4這些特點(diǎn)要求科數(shù)融合活動(dòng)需“以問題為驅(qū)動(dòng)，以數(shù)據(jù)為線索，以工具為支撐”，避免脫離實(shí)際的理論灌輸。502科數(shù)融合訓(xùn)練活動(dòng)的實(shí)施路徑：從知識(shí)融合到能力遷移1精準(zhǔn)挖掘教材中的科數(shù)融合點(diǎn)要實(shí)現(xiàn)有效融合，首先需梳理六年級(jí)科學(xué)上冊(cè)各單元與數(shù)學(xué)的關(guān)聯(lián)點(diǎn)（以教科版為例）：|科學(xué)單元|核心科學(xué)概念|關(guān)聯(lián)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)|融合目標(biāo)||------------------|-----------------------------|-------------------------------|-----------------------------------||工具與技術(shù)|杠桿、輪軸的省力原理|比例、乘法（力×力臂=阻力×阻力臂）|用數(shù)學(xué)公式解釋工具省力規(guī)律||生物與環(huán)境|生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)|統(tǒng)計(jì)（種群數(shù)量）、百分比（能量流動(dòng)）|用統(tǒng)計(jì)圖呈現(xiàn)生態(tài)數(shù)據(jù)，分析因果關(guān)系|1精準(zhǔn)挖掘教材中的科數(shù)融合點(diǎn)|能量|電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素|變量控制、折線圖（電流/匝數(shù)與磁性的關(guān)系）|通過數(shù)據(jù)建?？偨Y(jié)科學(xué)規(guī)律||地球的運(yùn)動(dòng)|晝夜交替與四季變化|角度測(cè)量（太陽高度角）、坐標(biāo)系（公轉(zhuǎn)軌道）|用數(shù)學(xué)工具模擬天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律|以“工具與技術(shù)”單元的“杠桿的科學(xué)”為例，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量“鉤碼數(shù)量×距離支點(diǎn)格數(shù)”的乘積，會(huì)發(fā)現(xiàn)“左邊乘積=右邊乘積”時(shí)杠桿平衡，這正是數(shù)學(xué)中“等式”與“比例”的具象化應(yīng)用。2設(shè)計(jì)“問題鏈-任務(wù)群-工具包”的活動(dòng)框架為避免融合活動(dòng)流于形式，需構(gòu)建“問題鏈驅(qū)動(dòng)任務(wù)，任務(wù)群整合知識(shí)，工具包支撐探究”的實(shí)施框架：2設(shè)計(jì)“問題鏈-任務(wù)群-工具包”的活動(dòng)框架2.1問題鏈：從生活現(xiàn)象到科學(xué)本質(zhì)問題設(shè)計(jì)需遵循“生活情境→科學(xué)問題→數(shù)學(xué)建模”的遞進(jìn)邏輯。例如，在“電磁鐵”教學(xué)中，可設(shè)計(jì)以下問題鏈：科學(xué)問題：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)？生活情境：為什么電磁起重機(jī)可以吸起成噸的鋼鐵？數(shù)學(xué)建模：如何用數(shù)據(jù)證明“電流越大，磁性越強(qiáng)”？需要測(cè)量哪些變量？用什么統(tǒng)計(jì)圖呈現(xiàn)數(shù)據(jù)？2設(shè)計(jì)“問題鏈-任務(wù)群-工具包”的活動(dòng)框架2.2任務(wù)群：跨學(xué)科能力的分層培養(yǎng)任務(wù)設(shè)計(jì)需覆蓋“觀察記錄—分析推理—應(yīng)用創(chuàng)新”三個(gè)能力層級(jí)。以“校園植物多樣性調(diào)查”（生物與環(huán)境單元延伸活動(dòng)）為例：基礎(chǔ)任務(wù)（觀察記錄）：用數(shù)學(xué)的“樣方法”（隨機(jī)選取5個(gè)1m2樣方）統(tǒng)計(jì)不同植物數(shù)量，填寫包含“植物名稱、數(shù)量、高度（cm）”的記錄表；進(jìn)階任務(wù)（分析推理）：計(jì)算“物種豐富度”（樣方內(nèi)植物種類數(shù)的平均值），用柱狀圖對(duì)比不同區(qū)域（操場(chǎng)/花壇/樹林）的植物多樣性；創(chuàng)新任務(wù)（應(yīng)用創(chuàng)新）：建立“植物高度與光照強(qiáng)度”的散點(diǎn)圖，用數(shù)學(xué)的“趨勢(shì)線”分析二者相關(guān)性，提出“優(yōu)化校園植物種植”的建議。32142設(shè)計(jì)“問題鏈-任務(wù)群-工具包”的活動(dòng)框架2.3工具包：支撐探究的技術(shù)與方法誤差控制：指導(dǎo)“多次測(cè)量取平均值”的操作（如測(cè)量擺的擺動(dòng)次數(shù)時(shí)，測(cè)量3次取平均數(shù)）。數(shù)據(jù)分析：教授“用Excel快速生成折線圖”的方法，或用“描點(diǎn)法”手動(dòng)繪制散點(diǎn)圖；數(shù)據(jù)記錄：提供“變量控制實(shí)驗(yàn)表”（含“改變的條件”“保持相同的條件”“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”三列）；為降低學(xué)生的操作門檻，需提供“可視化工具+方法指南”。例如：CBAD3課堂實(shí)施的“三階段六步驟”流程通過2023-2024學(xué)年的實(shí)踐，我總結(jié)出科數(shù)融合活動(dòng)的課堂實(shí)施流程，可概括為“準(zhǔn)備—探究—遷移”三階段，每階段包含兩個(gè)步驟：3課堂實(shí)施的“三階段六步驟”流程3.1準(zhǔn)備階段：情境導(dǎo)入與任務(wù)拆解（10分鐘）步驟1：創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境（如“學(xué)校要新建垃圾分類站，如何選擇最優(yōu)位置？”），引發(fā)認(rèn)知沖突；步驟2：拆解任務(wù)目標(biāo)（明確需解決的科學(xué)問題與需用到的數(shù)學(xué)方法，如“測(cè)量不同位置的垃圾量→用統(tǒng)計(jì)圖對(duì)比→選擇最大值位置”）。3課堂實(shí)施的“三階段六步驟”流程3.2探究階段：實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)建模（25分鐘）步驟3：小組合作實(shí)驗(yàn)（強(qiáng)調(diào)“一人操作、一人記錄、一人核對(duì)”的分工，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性）；步驟4：數(shù)據(jù)可視化分析（用折線圖呈現(xiàn)“時(shí)間-垃圾量”變化，用柱狀圖對(duì)比“不同位置-垃圾量”差異）。3課堂實(shí)施的“三階段六步驟”流程3.3遷移階段：結(jié)論驗(yàn)證與拓展應(yīng)用（10分鐘）步驟5：推導(dǎo)科學(xué)結(jié)論（如“垃圾量最大的位置是教學(xué)樓出口，因?qū)W生丟棄垃圾最集中”）；步驟6：聯(lián)系生活實(shí)際（如“根據(jù)調(diào)查結(jié)果，建議在教學(xué)樓出口增設(shè)大垃圾桶”）。03科數(shù)融合訓(xùn)練活動(dòng)的典型案例：從“知識(shí)疊加”到“思維共生”科數(shù)融合訓(xùn)練活動(dòng)的典型案例：從“知識(shí)疊加”到“思維共生”科學(xué)目標(biāo)：探究擺的擺動(dòng)次數(shù)與擺長(zhǎng)、擺重、擺角的關(guān)系；01數(shù)學(xué)目標(biāo)：運(yùn)用“控制變量法”設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，用折線圖呈現(xiàn)“擺長(zhǎng)-擺動(dòng)次數(shù)”的關(guān)系。023.1案例1：“擺的快慢與什么有關(guān)”——變量控制與函數(shù)關(guān)系的融合1.1活動(dòng)過程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：學(xué)生分組討論，確定“每次只改變一個(gè)變量（擺長(zhǎng)/擺重/擺角），其他變量保持不變”的方案；數(shù)據(jù)記錄：測(cè)量“擺長(zhǎng)為10cm、20cm、30cm時(shí)，10秒內(nèi)的擺動(dòng)次數(shù)”，記錄3組數(shù)據(jù)并計(jì)算平均值（如擺長(zhǎng)10cm時(shí)，次數(shù)為15、14、16，平均值15）；數(shù)據(jù)分析：以“擺長(zhǎng)（cm）”為橫軸，“擺動(dòng)次數(shù)（次/10秒）”為縱軸繪制折線圖，發(fā)現(xiàn)“擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，擺動(dòng)次數(shù)越少”的規(guī)律；模型建構(gòu)：引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)語言描述規(guī)律——“擺長(zhǎng)與擺動(dòng)次數(shù)成反比”（雖未學(xué)“反比例函數(shù)”，但能通過圖像感知“一增一減”的關(guān)系）。教學(xué)反饋：原本認(rèn)為“擺重影響擺動(dòng)次數(shù)”的學(xué)生，通過數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)“擺重為1個(gè)鉤碼、2個(gè)鉤碼、3個(gè)鉤碼時(shí)，擺動(dòng)次數(shù)均為15次”，從而修正了前概念，深刻體會(huì)到“數(shù)據(jù)是檢驗(yàn)假設(shè)的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。1.1活動(dòng)過程2案例2：“家庭用電調(diào)查”——統(tǒng)計(jì)與能量轉(zhuǎn)化的融合科學(xué)目標(biāo)：了解家庭用電的能量轉(zhuǎn)化（電能→光能/熱能/機(jī)械能）；數(shù)學(xué)目標(biāo)：統(tǒng)計(jì)家庭一周用電量，計(jì)算電費(fèi)，分析“高耗能電器”。2.1活動(dòng)過程0504020301數(shù)據(jù)收集：學(xué)生回家記錄“冰箱、空調(diào)、電視”等電器的功率（W）和每日使用時(shí)間（h），計(jì)算“用電量（度）=功率×?xí)r間÷1000”；圖表制作：用餅圖呈現(xiàn)“各類電器用電量占比”（如空調(diào)占40%，冰箱占30%，電視占20%，其他占10%）；結(jié)論推導(dǎo)：發(fā)現(xiàn)“空調(diào)是家庭第一大耗電電器”，進(jìn)而聯(lián)系科學(xué)知識(shí)“空調(diào)通過電能轉(zhuǎn)化為熱能/冷能，效率較低”；實(shí)踐建議：提出“空調(diào)溫度設(shè)定26℃更省電”“冰箱避免頻繁開關(guān)”等節(jié)能方案。教學(xué)價(jià)值：學(xué)生不僅掌握了“功率×?xí)r間=電量”的數(shù)學(xué)計(jì)算，更通過真實(shí)數(shù)據(jù)理解了“能量轉(zhuǎn)化的效率”這一科學(xué)概念，真正實(shí)現(xiàn)“用數(shù)學(xué)解決生活中的科學(xué)問題”。04科數(shù)融合訓(xùn)練活動(dòng)的評(píng)價(jià)體系：從“結(jié)果導(dǎo)向”到“過程增值”1評(píng)價(jià)維度：知識(shí)、能力、態(tài)度的三維觀測(cè)傳統(tǒng)評(píng)價(jià)易聚焦于“是否得出正確結(jié)論”，而科數(shù)融合活動(dòng)需關(guān)注學(xué)生在探究過程中的綜合表現(xiàn)：1評(píng)價(jià)維度：知識(shí)、能力、態(tài)度的三維觀測(cè)|評(píng)價(jià)維度|具體觀測(cè)點(diǎn)||----------------|----------------------------------------------------------------------------||科學(xué)知識(shí)|能否用科學(xué)概念解釋數(shù)據(jù)規(guī)律（如“擺長(zhǎng)影響擺動(dòng)次數(shù)”的原理）||數(shù)學(xué)能力|能否正確使用測(cè)量工具、設(shè)計(jì)記錄表、繪制統(tǒng)計(jì)圖、計(jì)算統(tǒng)計(jì)量||探究態(tài)度|實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性（如是否重復(fù)測(cè)量）、小組合作的有效性（如分工是否明確）||創(chuàng)新意識(shí)|能否提出改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的建議（如“用秒表代替手動(dòng)計(jì)時(shí)更準(zhǔn)確”）、能否遷移知識(shí)解決新問題|2評(píng)價(jià)工具：多元記錄與動(dòng)態(tài)反饋為實(shí)現(xiàn)“過程性評(píng)價(jià)”，可采用以下工具：01探究日志：記錄實(shí)驗(yàn)前的猜想、實(shí)驗(yàn)中的困難（如“擺繩打結(jié)導(dǎo)致擺長(zhǎng)測(cè)量誤差”）、數(shù)據(jù)修正的過程；02小組評(píng)價(jià)表：包含“分工合理性”“數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性”“表達(dá)清晰度”等維度，由組內(nèi)成員互評(píng)；03教師觀察量表：重點(diǎn)記錄“關(guān)鍵行為”（如“主動(dòng)用平均數(shù)處理數(shù)據(jù)”“能指出他人實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的漏洞”）。043評(píng)價(jià)反饋：基于證據(jù)的個(gè)性化指導(dǎo)評(píng)價(jià)的最終目的是促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。例如，某學(xué)生在“擺的實(shí)驗(yàn)”中數(shù)據(jù)波動(dòng)大，通過查看其探究日志發(fā)現(xiàn)“擺長(zhǎng)測(cè)量時(shí)未拉直繩子”，教師可針對(duì)性指導(dǎo)“用直尺緊貼擺繩測(cè)量”；另一學(xué)生繪制的折線圖坐標(biāo)軸未標(biāo)單位，教師可結(jié)合數(shù)學(xué)“統(tǒng)計(jì)圖規(guī)范”進(jìn)行糾正。結(jié)語：科數(shù)融合，培育“用數(shù)據(jù)說話”的科學(xué)思維者回顧12年的教學(xué)實(shí)踐，我最深的體會(huì)是：科數(shù)融合不是簡(jiǎn)單的“知識(shí)拼盤”，而是