核心素養導向的小學數學跨學科融合教育探索

黃艷芳

【摘 要】本文對小學數學跨學科融合的方法和優勢進行闡述。實施方法與路徑包括：基于數學眼光、基于數學思維、基于數學語言和基于數學觸覺。跨學科融合的優勢在于能夠為學生未來成長賦能、為教師專業成長提速。

【關鍵詞】小學數學 核心素養 跨學科 融合教育

在未來的教育中，學科教學不再是孤立的分科教育。數學教學除了專業的數學知識技能傳授以外，還需要帶給學生更多的實踐空間，承擔更多的育人任務，跨學科融合教育也正成為當前教育發展的需求。

跨學科融合教育是在尊重學科差異的基礎上，打破學科與學科之間的邊界，促進學科間相互滲透、交叉的一種教學活動。從新頒布的《義務教育數學課程標準（2022年版）》來看，其更加強調基于核心素養的教學。因此，培養學生數學的眼光、數學的思維、數學的語言也一躍成為小學數學教育的重中之重。正因如此，本文在探索跨學科融合教育的方法途徑時，將會以發展學生的核心素養為主旨來展開闡述。

一、核心素養與跨學科融合探索

跨學科融合教育不僅僅指多個學科一起授課，還指真正意義上的融合，如內容、形式、理論以及教學目標、育人目標的相融合。因此，在數學教育中，教師利用跨學科融合的方法技巧，引導學生沉浸跨學科綜合教學情境、體驗核心素養的價值，對于激活學生學習興趣，感受分立課程之中的合力解題方法有著深遠的意義。下面筆者將基于核心素養導向的小學數學跨學科融合教育實施的方法與途徑進行闡述。

1. 基于數學眼光的跨學科融合

數學眼光主要表現為抽象能力、幾何直觀、空間觀念與創新意識。“通過對現實世界中基本數量關系與空間形式的觀察，學生能夠直觀理解所學的數學知識及其現實背景；……逐步養成從數學角度觀察現實世界的意識與習慣。”[1]5在數學課堂中，可以嘗試融入語文學科的內容，不僅能夠為學生帶來奇特的學習體驗，還能培養學生的觀察能力，以及發現生活中的數學的眼光。如北宋邵雍的《山村詠懷》（見圖1），詩人用低年級數學中數數的方式將鄉村美景娓娓道來，通俗易懂，畫面清晰。學生只要能數出一到十就可學會它，換一種思維觀察；學生也可以在讀詩的同時練習數數技能。又如人教版四年級語文上冊的課文《題西林壁》（見圖2），詩中所呈現的意境蘊含著多種數學觀察的角度：如前兩句描述的是風景，暗藏的是數學元素的三視圖，通過不同角度觀察立體世界，就會得到不同的圖形。通過類似的跨學科融合的方式，可以讓數學的世界觀教育不再局限于學科本身，而是與其他學科中的數學元素進行聯動，讓學生在融合的情境中，運用數學的眼光，從現實世界的客觀現象中發現數量關系與空間形式，尋找到不同知識之間的呼應交融，進而感受數學之趣，欣賞數學之美，同時也是對中華優秀傳統文化的創造性繼承。

2. 基于數學思維的跨學科融合

數學思維主要表現為運算能力、推理意識或推理能力[1]6。為發展學生的數學思維，筆者進行了主題性跨學科融合教育的探索，設計了“數學長城手牽手”的主題性教學，在課堂教學中融入長城元素，讓學生從數學課堂走到了“中國長城”，并嘗試用數學的思維來分析中華優秀傳統文化中的古建筑之美。本活動的目標是引導學生在跨學科背景下用數學的思維去思考現實世界，幫助學生感悟數學與現實世界的聯系。在活動中，學生面對現實的背景，從數學的角度發現并提出問題，綜合運用數學和其他學科的知識與方法，分析并解決問題。在活動的開始，教師出示長城文化素材，如視頻、圖片等，激發學生的學習興趣。接下來，嘗試根據實物圖提取數學模型，如選取長城的一段城墻為觀察素材，提供真實尺寸，引導學生用數學思維進行思考與觀察，然后將實物進行數學轉換，成為一高一矮兩個長方形（見圖3）。

在學生完成這個數學建模后，教師提出問題：現實中長城的尺寸很大，畫到紙上就應該縮小，那么每個人畫出來的長城的尺寸就會不一樣，怎樣才能在A4紙上畫出相同尺寸的長城圖案呢？由此引導學生思考解決問題的關鍵—比例，并提出1︰100比例尺的作圖規則，然后再提出“數學長城手牽手”小組活動要求：每位小組成員使用一張紙，完成一段城墻的設計，所有小組成員最終繪制的成品均能夠無縫地連接在一起，形成一條完整的長城，就算挑戰成功。（提示1：要保證前一個人設計圖的城墻末端的高度與另一個人的設計圖的城墻首端高度一致，才算牽手成功；提示2：可以在城墻上設計有關數學的元素符號，如乘法口訣、數學運算等。見圖4）

學生在學習中能夠潛移默化地感受到傳統建筑的魅力。此外，學生在跨學科問題探究過程中，還會自然而然地運用美術、工程等學科的技能。在經歷了不同學科融合的主題活動后，學生發現數學與現實世界之間的邏輯聯系的核心能力得到了提升，逐步形成重論據、有條理、合乎邏輯的思維品質，進一步增強了科學態度與理性精神。

3. 基于數學語言的跨學科融合

數學語言主要表現為數據意識或數據觀念、模型意識或模型觀念、應用意識[1]6。在引導學生進行數學語言的表達的時候，關鍵是要讓學生先去體驗現實世界中的數量關系與空間形式，讓他們感悟數學與現實世界的交流方式。在發展數據意識方面，既可以在數學課程中引入社會主義先進文化發展中的各種先進技術，如高鐵、GDP、基建等數據案例，也可以引入與生命安全和健康教育相關的真實數據，還可以使用與學生密切相關的社區日常生活數據。總之，要引導學生關注身邊的生活數據所蘊含的數學元素，讓他們在學習數學知識的同時也得到學科外精神文化的熏陶，進一步落實立德樹人的根本任務。在發展模型意識方面，可以多設計開放性的數學活動，鼓勵學生多觀察與日常生活密切相關的數及其表示的事物，如物價、質量、距離、身高、學號、班級人數等。引導學生構建生活數據模型，進一步理解現實世界也是一個數據化的世界這樣一種理念。

4. 基于數學觸覺的跨學科融合

根據課標對“綜合與實踐”領域的描述，數學教育還需要引導學生動手操作與實踐探究，用數學的觸覺感受現實世界。只有充分調動感官系統，親身感受現實世界的數學現象，才能真正發展“接地氣”的數學素養。在單學科教育中，學生或許能運用數學知識，熟練地計算出各種幾何圖形的面積，但如果給他們一塊真實場地去測量時，因為不規則或斜坡等因素，學生的學科知識可能會與現實狀況產生偏差，出現單純的學科技能并不能支持他們解決實際問題的情況。因此，數學教育離不開個人數學觸覺的培養。例如，在認識尺子的時候，教師可以提出問題：在不能用尺子的情況下，如何測量某件物品的尺寸？然后順勢發起“感受身上的‘尺子”活動，鼓勵學生用手去觸碰、用腳去丈量、用身體上的“尺子”去測量，讓學生理解除了用眼睛、思維和語言以外，還可以運用觸覺去感受現實世界的數學。在這種跨學科活動的影響下，學生能夠體驗到數據的力量與能量，這不僅能夠為他們以后學習統計與概率及其他方面的數學知識積累感性經驗，還能讓他們進一步體會到數學知識的價值，發現數學的實用性以及數學與自己的具身關聯。

二、跨學科融合的優勢

跨學科融合的學習方式能讓學生更容易發現創新的機會，發展創造性思維，提高綜合素質。

1. 為學生未來成長賦能

跨學科融合教育依托項目式學習，可以將抽象的數學知識具象化、生活化，更貼近學生日常生活，讓學生感受到數學以外的數學元素；能鍛煉學生學以致用的能力，進一步提升他們對學科的認同感；也有助于提升師生數學眼光、數學思維以及數學語言的核心素養水平，在運用跨學科知識解決實際問題的過程中，能有效發展師生的符號意識、數感、量感、空間意識、幾何直觀、推理意識、運算能力、模型意識、數據意識等素養，提高立體式、多角度思考問題以及應對綜合復雜問題的關鍵能力，在重大主題的體驗中提升了思維品質。

2. 為教師專業成長提速

教師除了關注學科的專業知識以外，還需要掌握其他領域的知識、技能，才能在跨學科融合教育中得心應手。而教師在跨學科教育領域研究越深入，其綜合素質水平就越高，在應對現實中的教學問題時就可能會有更多的解決問題的方法與策略。在大數據時代背景下，人工智能、5G網絡、云平臺這些新技術、新概念層出不窮，教育教學進行跨學科融合已經逐漸成為主流。教師應該深入思考跨學科融合教育的路徑方法，實現其特殊的育人價值，最終實現為教育賦能，為自身的專業成長提速。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部. 義務教育數學課程標準（2022年版）[S]. 北京：北京師范大學出版社，2022.

（作者單位：廣東省東莞市企石鎮江南小學）

責任編輯：孫昕