跨學科融合教學：數學課堂提質增效的有效路徑

江蘇啟東市善成小學 （226200） 楊東梅

當今社會正處于一個高度融合、快速變革的時代，新技術、新觀念和新模式不斷涌現，為了適應這種節奏，跨學科融合教學逐漸成為基礎教育課程改革的有效途徑。

跨學科融合教學中，教師應充當組織者和學習者的角色，設計跨學科融合教學的內容。例如，在科學實驗中的測量和數據分析與數學中的測量和統計概念相對應，美術中的幾何圖形與數學中的幾何概念相對應，社會科學中的統計和概率與數學中的統計和概率概念相對應，等等。教師還應考慮學生的年齡特點和發展水平，選擇適合他們的內容進行融合。例如，選擇簡單易懂，并且能夠激發學生的興趣和好奇心的內容。此外，教師還要明確教學目標，選擇的內容應有助于實現這些目標。例如，如果教學目標是培養學生的實際應用能力，可以選擇與數學相關的學科內容，讓學生應用數學知識解決相應的實際問題。

基于以上分析，并結合教學實踐，筆者設計了課前準備、課中鼓勵、課后留白三個環節，探索了基于情境設置、問題導向的啟發式、互動式、體驗式和探究式的跨學科融合教學方法；采用教師主導、學生主體、問題主線和興趣主旨的“四主”教學策略，根據學生的實際情況和反饋，靈活調整和改進融合教學的內容和方法，不斷提高教學質量。

一、數學與科學的融合

數學與科學密切相關，例如，教學幾何時，可以將其與生活中的空間結構和物體形狀聯系起來，培養學生的觀察和分析能力。此外，數學的數據處理和統計方法也可以應用于科學實驗中。通過數學建模，學生能夠學會觀察和提出科學問題、收集和分析數據，并用實驗驗證。這種綜合學習過程有助于培養學生的邏輯思維、創新思維和批判性思維能力。

以蘇教版教材中“蒜葉的生長”為例，除了教材中設計的水培和土培的對比記錄，教師還可以將科學知識與數學融合起來，增加“光照對植物的影響”對比實驗，促使學生探索科學原理。

觀察與記錄：學生可以觀察水培和土培根、葉的生長情況，并記錄每天的觀察結果；測量葉的長度，用文字記錄葉片的變化，比如葉片顏色的變化和葉片的大小等。通過觀察和記錄，學生可以了解植物的生長速度和變化規律，從而得出簡單的科學原理。

實驗設計：學生可以設計一些簡單的實驗活動，探究不同因素對蒜葉生長的影響。例如，可以設置不同光照條件下的實驗組和對照組，觀察蒜葉在不同光照條件下的生長情況。

科學解釋：學生可以通過觀察和實驗，提出自己的假設，并通過制作統計表進行數據對比，解釋觀察結果。例如，學生提出“蒜葉生長需要充足的陽光”“土培的蒜葉長得更快”等假設后通過觀察和實驗來驗證。

環保意識：通過探究蒜葉的生長，學生了解到植物生長所需的環境因素，如光照、水分和溫度等，進而理解環境對植物生長的重要性，并思考如何保護和改善環境條件。

科學知識與實際生活密切相關，將科學知識融入數學課堂可以讓學生直觀地感受到數學知識的實際應用價值，提高學生的學習興趣，并培養學生的綜合能力和創新思維。同時，將數學與科學融合有利于學生理解科學原理和概念，從而培養學生的科學素養，為學生未來的學習和發展打下堅實的基礎。

二、數學與美術的融合

數學與美術融合可以增加數學學習的趣味性，激發學生的學習興趣，培養他們的創造力和審美觀。通過創造性的藝術活動，學生可以積極參與數學學習，從而提高學習主動性，提升對數學的理解。

以蘇教版教材“軸對稱圖形”為例，將軸對稱圖形與美術融合，并將抽象的數學概念轉化為具體形象，可以提升學生對軸對稱圖形的理解和感知能力，培養他們的創造力和審美觀。以下教學活動可以依據實際擇其一二開展。

繪畫創作：教師可以引導學生繪制自己喜歡的軸對稱圖形，并通過設置對稱軸使圖形呈現對稱效果。繪畫創作與軸對稱圖形的融合可以讓學生感受軸對稱圖形的美感和優點，從而提高審美觀和鑒賞力。同時，這種融合還可以培養學生的觀察力、細致性、空間感和構圖能力，拓寬創作思路和表現方式。

手工制作：學生可以使用紙張、剪刀、彩色紙等材料制作軸對稱圖形，通過手工制作的過程應用軸對稱圖形的知識，加深對對稱性的理解，培養自身的動手能力和創造力。

攝影藝術：教師可以要求學生在日常生活中尋找具有對稱性的景物或建筑，并拍攝下來，然后觀察其對稱軸的位置。這種融合能夠幫助學生在拍攝照片時更加注重對稱性的呈現形式，提升他們的觀察力和細節把握能力。

數字藝術：學生可以使用圖形繪制工具創建對稱圖案，通過調整對稱軸的位置來觀察軸對稱圖形的變化。這種融合能夠幫助學生在數字環境中應用軸對稱圖形的知識，培養他們的數字技術能力和創造力。

通過美術將抽象的數學概念轉化為具體的形象，可以給學生提供直觀的感受和體驗，使數學概念更加具體，從而加深學生對數學知識的理解和記憶。同時，學生多參與藝術活動可以提升自己的創造力和審美觀，通過藝術表達和創作，培養想象力和創造力，提高藝術欣賞和表達能力，從而提升綜合素質和創造性思維。

三、數學與信息技術的融合

數學中引入信息技術，例如使用電子表格進行數據分析、利用圖形繪制軟件進行幾何圖形的構建等，可以培養學生的信息技術能力，同時幫助他們更好地理解和應用數學概念。

以蘇教版教材中的“復式統計表”為例，利用信息技術為課堂教學提供支持，讓表格繪制、數據整理等更加有效、便捷。

使用電子表格：可以使用電子表格軟件，如Excel 或Google 表格來創建和填寫單式統計表，然后通過問題引導學生將多張單式統計表整合成復式統計表，接著對表格進行修改調整、豐富數據，讓學生充分經歷知識獲得的過程。教師可以提供模板和指導，幫助學生理解和應用復式統計表的概念，并進行圖表繪制、數據輸入、計算等操作。

數據可視化工具：利用數據可視化工具，如圖表生成軟件或在線數據可視化平臺，學生可以將復式統計表中的數據導入工具中，再創建柱狀圖、折線圖、餅圖等各種類型的圖表。通過數據可視化，學生能夠直觀地看到數據的分布和趨勢，進一步加深對復式統計表的理解。

網絡調查和數據收集：學生可以上網查閱和收集數據，并將收集到的數據整理成復式統計表，然后使用電子表格進行整理和分析。這種數據收集形式方便快捷，同時信息也更加豐富，符合當代小學生的認知需求。

數據分析和推理：借助信息技術提供的數據分析工具和算法，如數據透視表、數據挖掘和機器學習，學生可以分析復式統計表中的數據，并得出結論。這將提高學生的數據分析和推理能力，遠遠超越傳統課堂教學效果。

協作和共享：信息技術使學生能夠方便地進行協作和共享。借助在線協作平臺或云存儲服務，學生可以共享復式統計表和相關資料，便于教師與同學之間的交流和合作。這種協作和共享的形式促進學生之間的合作學習，提高課堂效率和互動性。

在小學數學教材中，還有很多內容可以與信息技術相融合，例如基礎計算、分數和小數、幾何圖形、問題解決和探究等。通過與信息技術融合，課堂教學可以更加生動有趣。學生可以通過實踐和探索，深入理解數學的概念和原理，形成信息技術素養和數學思維能力。同時，信息技術也提供了許多資源和工具，能幫助教師進行差異化教學和個性化輔導。

四、融合教學對數學課堂的積極意義

《義務教育數學課程標準（2022 年版）》提出了關于學科融合的指導意見，旨在促進學生跨學科學習和綜合素養發展。通過學科融合，學生可以更好地理解和應用數學知識，形成綜合素養和跨學科思維能力。同時，學科融合也有助于促進學科之間的交叉合作，提高教學的創新性和綜合性。

首先，深化數學理解。跨學科融合教學可以引導學生進行探究性學習、反思和交流，幫助他們更全面、更深入地理解數學概念。這種綜合性學習方式不僅增強了學習的實際意義，還促進了學生的綜合思考和解題能力的發展。同時，跨學科融合教學也促進了學科之間的相互促進和交流，培養了學生的創新能力、綜合素養和跨學科思維，使他們能夠更好地應對復雜的現實問題。

其次，提升解題能力。在跨學科融合教學中，學生被鼓勵運用多學科知識和技能來解決問題。通過小組合作、團隊項目等學習形式，學生可以共同思考和解決問題。教師可以提供啟發性評價和反饋，并關注學生解決問題的過程和策略，幫助他們發現問題和改進解決方案。這種綜合性學習方式培養了學生的解題能力，他們不僅學會了計算和推理，還能將數學與其他學科的知識相結合，更好地解決實際問題。

再次，增強數學應用能力。跨學科融合教學可以增強學生的數學應用能力。通過創設情境化數學學習環境，將數學知識應用于其他學科，例如將數學知識應用于科學實驗的數據分析。這種應用能力的提升使學生能夠更好地理解和應用數學知識，提高數學知識的實用性。

最后，激發學習興趣和動機。跨學科融合教學讓學生接觸到不同學科的知識和技能，拓寬了他們的視野，有助于自身全面發展。同時，跨學科融合教學通過多樣化學習方式和資源激發學生的學習興趣和動機，加深學生對數學的實際應用和意義的認知，使他們成為具有綜合素養的終身學習者。

跨學科融合教學為數學課堂帶來了新的思維方式和充滿活力的氛圍。它不僅將數學與現實生活相連，還使生活與科學知識有機結合，使學科的育人價值得以實踐和發展。從單一的學科框架到多學科知識的鏈接，從單一的學習空間到自然廣袤的空間，從單一的思維方式到多樣創新的思維方式，從一個教師的“獨角戲”到一群教師的攜手合作……數學與其他學科的融合只是初步探索，還需要更多的通路和更好的模式。希望廣大教師能立足課堂，不斷思考和實踐，推動跨學科融合教學的發展，為學生創造更豐富、有意義的學習環境。