基于STEAM教育理念的小學數(shù)學跨學科活動組織分析

【摘要】跨學科活動是新課程改革背景下小學數(shù)學綜合與實踐活動的重要體現(xiàn)形式.基于STEAM教育理念的小學數(shù)學跨學科活動的組織要以《義務教育數(shù)學課程標準（2022年版）》為依據(jù)，通過跨學科活動的組織與實施，為小學階段的學生提供學習、理解、遷移、應用數(shù)學知識解決問題的平臺.STEAM教育理念下數(shù)學跨學科活動的組織，要選擇合適的活動主題，設定符合數(shù)學學科核心素養(yǎng)的系統(tǒng)目標，組織多樣化驅動任務高效完成活動目標，通過評價活動設計對跨學科活動進行成果與問題分析.在跨學科活動中，教師通過多學科、多領域知識的遷移、應用達到提升學生綜合素養(yǎng)的目標.

【關鍵詞】小學數(shù)學；STEAM教育理念；跨學科活動

引 言

STEAM教育理念是具有實踐性的超學科教育理念，其在教育教學活動中的實施是現(xiàn)階段數(shù)學教學改革的新方向.基于STEAM教育理念的小學數(shù)學跨學科活動的組織，教師要建立“數(shù)學+”課程活動體系，借助多學科、多領域知識分析、解決問題，從而有效落實《義務教育數(shù)學課程標準（2022年版）》（簡稱“新課標”）中的綜合實踐活動要求，逐漸形成系統(tǒng)的跨學科活動體系，實現(xiàn)小學數(shù)學教學綜合質量的提升.鑒于此，以STEAM教育理念為依據(jù)，將多領域知識融入小學數(shù)學教學活動，建立小學數(shù)學融合活動體系，提升學生的數(shù)學學科綜合素養(yǎng)，成為當前數(shù)學教學改革的重要任務之一.

一、以“主題”撬動融合活動

主題設計是STEAM教育理念下數(shù)學跨學科活動的開端.教師選擇具有開放性和生成性的主題，可以為學生創(chuàng)設更多可探究的問題和學習活動.新課標對不同學段的數(shù)學綜合與實踐活動給出了13個主題活動、2個項目式活動以及1個活動案例.跨學科活動主題的選擇，要關注不同學段的教學重難點以及目標，充分考慮學段的變化，以新課標綜合與實踐活動的要求為參照，同時結合STEAM教育理念的要求，選擇不同難度、不同方向的主題.

例如，在第一學段活動中，跨學科活動主題的選擇應基于學生的生活經(jīng)驗，選擇符合學生興趣、符合實際生活的主題活動，發(fā)展學生的空間觀念，促進學生知識積累的話題.第二學段可以設計綜合性情境或現(xiàn)實性問題，拓展學生的數(shù)學思維，引導學生感受數(shù)學內容與各領域知識的密切關系.第三學段可以設計現(xiàn)實性、綜合性、挑戰(zhàn)性的任務，通過任務的設計與實施，使學生體會數(shù)學的價值和思想，增強學生的創(chuàng)新意識.

例如，在教學有關“大數(shù)”的知識點時，教師可以設計“1億有多大”等跨學科主題活動，建立“數(shù)學+科學+信息技術”活動框架，鼓勵學生從生活經(jīng)驗入手，嘗試描述“1億有多大”，鼓勵學生經(jīng)歷問題的探究過程，在互聯(lián)網(wǎng)上查找資料，同時借助具體數(shù)量以及身邊熟悉的實物，從不同角度感受1億等大數(shù)的大小，培養(yǎng)學生的數(shù)感.

二、以“目標”引領活動方向

目標設計是基于STEAM教育理念下數(shù)學跨學科活動設計的前提，在主題明確的基礎上，目標的設計要參照新課標的學業(yè)要求，結合主題方向以及學生的具體學情，制定系統(tǒng)的活動目標.

以“營養(yǎng)午餐”為例，作為小學數(shù)學綜合與實踐板塊中的重要內容，本活動強調通過調查與研究，使學生能夠用數(shù)學的眼光觀察身邊的事物，綜合運用現(xiàn)階段掌握的數(shù)學、科學等多學科知識，設計營養(yǎng)的午餐食譜，體會數(shù)學在生活中的應用價值.同時，通過了解各類食物營養(yǎng)成分的調查，學生能夠克服偏食、挑食的毛病，感受合理膳食的重要性，養(yǎng)成科學飲食的習慣.

三、以“任務”貫穿融合活動

驅動任務設計是STEAM教育理念下的小學數(shù)學跨學科活動實施的關鍵環(huán)節(jié).以活動主題為基礎，在任務設定的過程中，教師應先確定核心任務，再結合目標方向以及學生的學情，設計開放性、探究性、聯(lián)結性的驅動任務，激發(fā)學生探究思考，提升學生的學習積極性.

同樣以“營養(yǎng)午餐”跨學科活動為例：

1.核心任務：設計一份成本在15元左右且受歡迎的營養(yǎng)午餐吧！

2.基于STEAM教育理念的子任務設計：

（1）任務一：調查全班學生的喜好.（數(shù)學與技術融合，通過分類整理的方式，了解全班學生的飲食偏好）

調查、了解學生的喜好是整個活動的基礎.此次活動以設計食譜為目標.食譜的設計不僅要符合青少年的營養(yǎng)需求，而且要符合學生的喜好.在任務一中，教師應設計調查全班學生喜好的任務，以小組為單位，調查學生最喜歡和最不喜歡的食物，并根據(jù)數(shù)據(jù)繪制復式條形統(tǒng)計圖，確定后續(xù)要調查分析的食物種類.這一環(huán)節(jié)將數(shù)學與信息技術進行充分融合，學生先將調查的食物種類統(tǒng)計到表格中，再借助信息技術這一教學工具進行數(shù)據(jù)整理、分析以及圖表繪制，清晰地了解了最受歡迎的食物有哪些，最不受歡迎的食物有哪些.

（2）任務二：了解食物的營養(yǎng)成分以及作用，分析、研究食物金字塔.（數(shù)學與科學融合，明確人體需要不同的營養(yǎng)，午餐的營養(yǎng)均衡很重要）

在了解食物的營養(yǎng)成分以及作用的過程中，學生以小組為單位，通過列表的方式，查找日常生活中常見的食物富含哪些營養(yǎng)，同時分析、研究食物金字塔中的哪些營養(yǎng)是每日飲食中必不可少的，然后通過列表的方式進行總結（見表1）：

在調查的過程中，學生可以根據(jù)自己日常的知識積累進行總結，也可以進行實際調查，如請教父母、上網(wǎng)查找等，看看大家喜歡吃的食物都含有哪些營養(yǎng)成分，是否符合每日飲食的要求.這一環(huán)節(jié)考查了學生對科學知識的掌握情況，在充分了解食物營養(yǎng)成分的基礎上，了解不同營養(yǎng)對自身生長發(fā)育起到的作用，如蛋白質是一切物質的基礎，沒有蛋白質就沒有生命；脂肪是人體的重要元素之一；糖類是熱量的重要來源……在分析過程中，學生能了解哪些食物是一日飲食中必不可少的，同時明白一日飲食中需要攝入的營養(yǎng)數(shù)量，為后續(xù)的食譜搭配提供明確的依據(jù).

（3）任務三：調查了解食物成本.（進行數(shù)據(jù)分析，控制食物成本）

為了更好地設計出最受歡迎的食譜，同時將成本控制在適當?shù)姆秶鷥?，在上述兩個環(huán)節(jié)的基礎上，教師引導學生以小組為單位，到周邊菜市場、超市等場所調查食物的成本，看看大家喜歡吃且符合每日飲食營養(yǎng)需求的食物價格，將批發(fā)、零售價格的調查結果記錄下來.在記錄的過程中，教師可以按照學生喜歡的食物價格和每日必需營養(yǎng)成分的食物價格兩個表格進行記錄，然后根據(jù)調查價格等進行食物種類的選擇，在兼顧學生喜好、營養(yǎng)需求的基礎上盡可能地節(jié)省預算，做到物美價廉.這一環(huán)節(jié)是對學生數(shù)感的考查，在核心任務中設定了總花費不能超過15元，了解食物的成本就是為了更好地控制預算.

（4）任務四：怎樣搭配才健康？（數(shù)學與語文、藝術融合）

經(jīng)歷了前三個任務環(huán)節(jié)，每個小組對于同伴的喜好、食物的價格以及每日必須攝入的營養(yǎng)等有了初步的記錄.在具體食物的挑選中，學生可以參照上述幾個方面的內容，設計不同的食物搭配計劃.設計這一環(huán)節(jié)的目的是考查學生的信息整合與梳理能力.食譜的搭配既要符合每日營養(yǎng)攝入的需求，又要符合學生的喜好，還要符合經(jīng)濟成本的要求，因此，如何將三個方面的內容融合起來進行菜譜的設計就成為本環(huán)節(jié)的重要任務.在具體設計中，學生以小組為單位，將前三個環(huán)節(jié)的調查結果融合起來，可以設計多個菜譜方案，為后續(xù)最佳方案的選擇提供素材.這一環(huán)節(jié)既考查了學生的信息提煉能力，又考查了學生的表達能力.

（5）任務五：菜譜營養(yǎng)成分核查.（數(shù)學與工程、信息技術的融合，解決方案或模型的建構要經(jīng)歷設計—論證—迭代—完善—展示的過程）

教師可以事先給出一些菜譜的設計樣式，為學生設計菜譜提供方向.學生通過了解食物的膳食寶塔以及樣式，結合前期統(tǒng)計以及初期菜譜設計，可以先設計一份自己小組的營養(yǎng)成分膳食寶塔，再根據(jù)任務四中選擇的蔬菜樣式，進行午餐菜譜的設計.然后，教師要結合膳食營養(yǎng)標準核查午餐食譜中的營養(yǎng)成分是否符合學生的飲食需求，如果出現(xiàn)不符合要求的現(xiàn)象，就需要進行營養(yǎng)食譜的調整，直到設計出符合要求的食譜.

（6）任務六：成果分享.（學生通過PPT的形式呈現(xiàn)自己小組的作品，并制作宣傳海報）

成果分享可以通過手抄報等方式展示.教師可以鼓勵學生借助信息技術學習工具制作PPT等展示小組活動成果，讓每個小組派一名代表說一說自己小組活動的整個過程，如菜譜設計的原則、依據(jù)等.然后，學生可以通過設計宣傳海報對自己小組的營養(yǎng)食譜進行宣傳，最后看看哪個小組的菜譜最受歡迎.有條件的學?？梢詫⒏鱾€小組的營養(yǎng)食譜進行“現(xiàn)場制作”，讓學生自己動手制作午餐，從色、香、味等多方面考查各小組作品的受歡迎程度.

教師應以核心任務為基礎，將整個跨學科主題活動分為6個子任務，在任務設計中巧妙融合了科學、技術、藝術、工程等多領域知識，以數(shù)學學科為中心，通過進行營養(yǎng)午餐的設計引導學生在子任務中應用多學科知識，思考如何選擇、搭配食物更有利于學生成長，同時要考慮食物的搭配盡可能符合學生的愛好，保證最終的研究成果符合預期目標.

四、以“評價”提升活動質量

評價設計是課堂教學的重要組成部分，基于STEAM教育理念的跨學科活動設計中評價的設計也是必不可少的內容之一.以往數(shù)學課堂評價基本上圍繞學習的結果進行，忽略了評價的診斷、引導作用，因此，評價的作用缺失導致跨學科活動的設計與實施效果受限.

基于新課程標準的跨學科評價，要與活動目標、活動任務同步進行.評價的主體要呈現(xiàn)多元化趨勢，而且采用的方式要靈活多變，要根據(jù)實際活動的需求進行篩選，如可以采用觀察、訪談、行為描述、成長記錄、作品分析、數(shù)學日記、成果展覽、信息發(fā)布、評價量表等.

以上述“營養(yǎng)午餐”的評價活動設計為例，在評價設計中，教師可以借助評價量表的方式，引導學生自主評價、相互評價.評價量表內容的設計要與跨學科活動密切聯(lián)系起來，力求能夠體現(xiàn)整個學習活動的過程.同時，評價標準的設計要呈現(xiàn)多元化，以便對不同學生的學習過程進行針對性評價.具體內容可做如下設計（見表2）：

按照上述評價量表對整個活動內容進行綜合分析，結合評價標準等對小組活動的過程進行綜合評價，通過學生自主評價的方式對整個學習過程進行總結與反思，了解整個活動過程中的收獲，同時反思跨學科活動中存在的問題.在此基礎上，教師可以承接自主評價量表，設計小組評價表、家長評價表等.同時，教師可以根據(jù)所有評價量表的綜合結果，進行整個活動成果的總結與反思，一則明確活動的可取之處，二則明確后續(xù)STEAM教育理念下小學數(shù)學跨學科活動的具體方向，達到提升活動效果的目標.

結 語

總而言之，STEAM教育理念下的小學數(shù)學跨學科活動要積極落實新課程標準的要求，以綜合與實踐活動準則為依據(jù)，采用主題式學習的方式，運用數(shù)學知識以及其他學科知識解決實際問題，從而更進一步體會數(shù)學知識的價值以及數(shù)學與其他學科之間的關聯(lián)性，提高學生解決問題的能力.不僅如此，教師通過組織與實施多樣化的數(shù)學活動，能有效促進學生數(shù)學學習綜合質量的提升，達到提高學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)的目標.

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