小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的策略研究

摘 要：跨學(xué)科教學(xué)是一種創(chuàng)新性的教學(xué)方法，旨在提高學(xué)生的綜合實踐能力和解決問題能力.本文以“圓柱和圓錐”為例，通過分析小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科的理論框架、開發(fā)過程及實施過程，提出一系列教學(xué)策略，如情境教學(xué)策略、合作學(xué)習(xí)策略、科學(xué)全面評價策略等.

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué)；跨學(xué)科教學(xué)；教學(xué)策略；圓柱和圓錐

*基金項目：福建省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年“研究共同體”專項立項課題“基于地域文化特色開展小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實踐研究”（項目編號：Fjygzx23-009）.

1 小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的理論框架

在小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)中，實施跨學(xué)科教學(xué)的首要任務(wù)是構(gòu)建完善的理論框架.這個理論框架旨在破除傳統(tǒng)學(xué)科教學(xué)的界限，推動不同學(xué)科之間的交流和融合，實現(xiàn)知識的綜合運用.

小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的理論框架應(yīng)建立在三個核心原則上（如圖1）.第一個核心原則是整合性原則.它要求學(xué)生將數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的知識、方法和思維方式進(jìn)行深度整合，打破學(xué)科壁壘，形成一個跨學(xué)科的知識體系.這種整合不僅可以幫助學(xué)生全面理解數(shù)學(xué)知識，還可以促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展.第二個核心原則是實踐性原則.跨學(xué)科教學(xué)是通過實踐活動，讓學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實際情境中，實現(xiàn)知識的有效應(yīng)用與轉(zhuǎn)化.例如，教師可以通過科學(xué)實驗、藝術(shù)創(chuàng)作等方式，讓學(xué)生親自動手操作，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實踐能力.第三個核心原則是創(chuàng)新性原則.跨學(xué)科教學(xué)鼓勵學(xué)生發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，以便提高其創(chuàng)新思維.在解決跨學(xué)科問題的過程中，學(xué)生不僅需要運用多學(xué)科的知識，還需要展現(xiàn)出獨特的創(chuàng)新思維和應(yīng)用能力.

圖1

2 小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的開發(fā)過程

小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的開發(fā)過程是一個系統(tǒng)且復(fù)雜的任務(wù)（如圖2），它涉及多個方面的考量與規(guī)劃.確立跨學(xué)科教學(xué)目標(biāo)是開發(fā)過程的起點.教師需要根據(jù)數(shù)學(xué)學(xué)科的特點，學(xué)生的年齡、認(rèn)知水平等，制定出一個明確又具體的教學(xué)目標(biāo).

選擇跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容是開發(fā)過程的關(guān)鍵.教師需要深入挖掘數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系，選擇那些既能體現(xiàn)數(shù)學(xué)本質(zhì)，又能與其他學(xué)科相互融合的內(nèi)容.例如，在“圓柱和圓錐”的教學(xué)中，教師可以選擇與美術(shù)的繪畫、雕塑相結(jié)合.

設(shè)計跨學(xué)科教學(xué)活動是開發(fā)過程的核心環(huán)節(jié).教師需要根據(jù)所選內(nèi)容去設(shè)計教學(xué)活動.這些活動可以是實踐操作類的，如組織學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實驗，制作“圓柱和圓錐”的模型；也可以是解決問題類的，如設(shè)置跨學(xué)科實際問題，引導(dǎo)學(xué)生運用多學(xué)科知識共同解決.

在開發(fā)過程中，教師還需要重視跨學(xué)科教學(xué)評價.為了全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，教師可以通過觀察、記錄、測試等多種方式進(jìn)行評價，以便及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為后續(xù)的教學(xué)調(diào)整提供依據(jù).

圖2

3 小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的實施過程——以“圓柱和圓錐”為例

案例一：與科學(xué)的融合.

目的：教師通過將小學(xué)數(shù)學(xué)中的“圓柱和圓錐”知識與科學(xué)相融合，讓學(xué)生在探究圓柱和圓錐的形成原理的過程中，更深入地理解其結(jié)構(gòu)特點，并認(rèn)識到數(shù)學(xué)與科學(xué)之間的緊密聯(lián)系（如圖3）.

具體實施過程如下.

引入階段.教師先展示日常生活中的圓柱和圓錐形狀的物體，如水桶、漏斗等，引起學(xué)生的興趣和好奇心.接著，教師引導(dǎo)學(xué)生回顧之前學(xué)過的圓柱和圓錐的基本定義和性質(zhì)，為后續(xù)的科學(xué)探究做鋪墊.

探究活動階段.教師組織學(xué)生進(jìn)行分組實驗，利用紙張、膠水等材料制作圓柱和圓錐模型.在制作過程中，教師還要引導(dǎo)學(xué)生思考圓柱和圓錐的形成原理，并觀察其結(jié)構(gòu)特點.同時，教師還要提供實驗指導(dǎo)，幫助學(xué)生理解圓柱和圓錐的側(cè)面展開圖，以及如何通過旋轉(zhuǎn)和平移等操作形成立體圖形.

觀察討論階段.在學(xué)生完成制作后，教師組織學(xué)生分享自己的制作過程和發(fā)現(xiàn).同時，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納圓柱和圓錐的共性和差異.

知識應(yīng)用階段.教師引導(dǎo)學(xué)生思考圓柱和圓錐在日常生活和科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，如生物、物理等，并鼓勵他們舉例說明.

總結(jié)與反思階段.在活動結(jié)束前，教師總結(jié)本次跨學(xué)科教學(xué)的重點內(nèi)容和學(xué)生的表現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)與科學(xué)之間的聯(lián)系和互補(bǔ)性.同時，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)過程和收獲，提出自己的問題和建議，以便教師進(jìn)一步優(yōu)化跨學(xué)科教學(xué)策略.［1］

圖3

案例二：與工程學(xué)的融合.

目的：教師通過將小學(xué)數(shù)學(xué)中的“圓柱和圓錐”知識與工程學(xué)相融合，提高學(xué)生的空間想象能力和解決實際工程問題的能力.同時，通過模擬真實工程場景，讓學(xué)生了解到數(shù)學(xué)在工程設(shè)計和建造中的實際應(yīng)用（如圖4）.［2］

具體實施過程如下.

情境導(dǎo)入階段.教師先創(chuàng)設(shè)一個工程設(shè)計的情境，如設(shè)計一個儲水塔或燈塔，它們通常由圓柱和圓錐組成.然后，教師通過圖片或視頻展示這些建筑的實際應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的興趣，并引出本次跨學(xué)科教學(xué)的主題.

知識回顧與拓展階段.教師首先引導(dǎo)學(xué)生回顧圓柱和圓錐的基本性質(zhì)，如底面積、側(cè)面積和體積的計算方法.接著，教師引入工程學(xué)中的相關(guān)概念，如承重、穩(wěn)定性等，讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)在工程學(xué)中的實際作用.

模擬設(shè)計階段.教師讓學(xué)生分組進(jìn)行模擬設(shè)計，每組選擇一個工程項目，如儲水塔、燈塔等，并確定其尺寸和形狀.在這個階段，學(xué)生可以使用繪圖軟件或手工制作模型來展示自己的設(shè)計.

分享與討論階段.每組學(xué)生展示自己的設(shè)計，并解釋其背后的數(shù)學(xué)原理和工程學(xué)考慮.其他學(xué)生和教師提供反饋和建議，討論不同設(shè)計的優(yōu)缺點并提出改進(jìn)方案.

總結(jié)與反思階段.教師總結(jié)本次跨學(xué)科教學(xué)的重點，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)在工程中的應(yīng)用價值.學(xué)生反思在設(shè)計過程中的收獲和不足，并提出改進(jìn)建議.

圖4

4 小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的策略

4.1 情境教學(xué)策略

教師可以通過創(chuàng)設(shè)與學(xué)生日常生活緊密相連的情境進(jìn)行教學(xué)，這不僅可以激發(fā)學(xué)生的好奇心，還可以引發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)的探知欲望.例如，教師在引入“圓柱和圓錐”的概念時，可以設(shè)計一個“小小建筑師”的情境，讓學(xué)生扮演建筑師并參與到模擬的建筑項目中.在這個情境中，學(xué)生需要利用圓柱和圓錐的形態(tài)特征來設(shè)計建筑模型，如設(shè)計一個帶有圓柱體支柱和圓錐體屋頂?shù)男∥?這樣的情境可以讓學(xué)生將所學(xué)知識與現(xiàn)實生活中的實際場景相結(jié)合，還可以提高學(xué)生的實踐能力.［3］

4.2 合作學(xué)習(xí)策略

在“圓柱和圓錐”的教學(xué)中，教師可以鼓勵學(xué)生進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)，通過小組討論、共同探究等方式，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神和溝通能力.教師可以先提出一個跨學(xué)科的問題，如怎樣利用圓柱和圓錐的形狀特點設(shè)計一個穩(wěn)定的塔結(jié)構(gòu)，然后讓學(xué)生分組進(jìn)行討論和探究.在這個過程中，學(xué)生可以共同解決問題，提高自己的合作能力并培養(yǎng)自己的創(chuàng)新思維.

4.3 科學(xué)全面評價策略

教師需要構(gòu)建一個科學(xué)且全面的評價體系，既要關(guān)注學(xué)生的表現(xiàn)，也要重視學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，以便對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況有一個全面的評估.例如，在評價過程中，教師可以采用多種評價方式，如觀察、記錄、展示等，全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況.此外，教師還需要注重學(xué)生跨學(xué)科能力的評價，如解決問題的能力、創(chuàng)新思維等，以便更好地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí).

參考文獻(xiàn)

［1］馬惠娟.基于項目化教學(xué)模式的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂構(gòu)建——以教學(xué)“圓柱與圓錐”為例［J］.新課程，2024（1）：136-138.

［2］胡華芳.學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的“可見”路徑——以管小東老師執(zhí)教的“圓柱與圓錐”為例［J］.新課程，2023（24）：97-99.

［3］楊芳.深度學(xué)習(xí)理論下小學(xué)數(shù)學(xué)大單元教學(xué)策略——以《圓柱與圓錐》為例［J］.天津教育，2023（27）：10-12.