小學數學跨學科學習模式構建路徑探究

【摘要】《義務教育數學課程標準（2022年版）》以核心素養為導向，立足于數學和其他學科的內在聯系，多次提及跨學科學習要求，以及主題式和項目式學習要求，旨在通過跨學科學習模式培養和發展學生的核心素養.文章就聚焦于此，首先簡述了跨學科學習模式的內涵，然后結合“路程、時間與速度”這一教學內容，圍繞其具體的事實路徑展開探究，旨在為一線教育工作者提供借鑒與參考.

【關鍵詞】跨學科；小學數學；核心素養；課堂教學

《義務教育數學課程標準（2022年版）》（簡稱“新課標”）明確提出了“設立跨學科主題學習活動”的教學要求，倡導教師在組織課堂教學時立足于各個學科的內在聯系，將不同學科知識整合到一起，使學生在項目引領下的跨學科學習活動中逐漸形成必備的品格和能力，真正促進核心素養的形成與發展.同時，課堂教學實踐證明，數學跨學科學習模式拓展了課堂教學范圍，打開了學生的學習視野，創新了學生的學習形式，使得小學生在高效率的學習中獲得了綜合性成長與發展.鑒于此，教師作為新課標的踐行者，應聚焦新課標的教學要求，以跨學科教學理念重新設計課堂教學方案，使學生在跨學科學習活動中實現核心素養的形成和發展.

一、跨學科學習模式與小學數學課堂教學

（一）跨學科學習的內涵

顧名思義，跨學科就是打破學科的邊界，將兩個或兩個以上的學科知識整合到一起，使學生在某一個中心學科核心問題的引領下，從學科的視角分析問題、解決問題，最終在多樣化思維的支撐下，圍繞問題經歷“發現—提出—分析—解決”的過程，最終促進核心素養的形成與發展.就數學學科來說，跨學科學習模式就是以數學學科知識為中心，以其他學科知識為輔助，為學生設計出具有探究性的項目（任務），使學生在多個學科知識的輔助下，經歷項目（任務）的探究過程，實現數學核心素養的形成和發展，真正實現全面發展、長遠發展.

（二）跨學科學習模式下小學數學課堂教學的特點

與傳統的數學課堂學習模式相比，跨學科學習不僅是契合新課標的現代化課程觀，也是一種深度學習方式，徹底打破了單個學科的局限性，并呈現出全新的教學特點.

第一，整合了教學資源，豐富了教學內容.傳統的數學課堂教學中，教師基本上都是以數學教材為中心，圍繞某一個知識點展開講解.在這種教學模式下，雖然學生在很大程度上加深了對數學知識點的理解，但學習內容比較單一，僅限于數學學科.而在跨學科學習模式下，數學學習不再局限于數學這一學科，學生在更為豐富的教學資源中，對某一知識點形成了整體性的認識.

第二，打開了問題的邊界，增強了數學教學的實效性.與傳統的數學課堂教學模式相比，小學數學跨學科學習模式將不同學科的知識進行了整合，增強了數學課堂的開放性.小學生在開放性問題的引領下，積極主動地參與到探究學習中，并在不同學科知識的支撐下，通過查找資料、摸索探究等學習過程，最終動手操作，增強了認知，真正提升了數學學習效果.

第三，豐富了教學模式，提升了課堂互動性.根據新課標的相關要求，教師在設計跨學科學習方案時，應充分借助主題式或項目式學習模式，使學生在自主思考、合作探究的過程中完成既定的學習目標.因此，從這一角度來說，跨學科學習模式契合了新課標的要求，凸顯了學生的主體地位，突破了傳統課堂教學模式的束縛；另外，在跨學科學習模式下，師生之間的溝通、交流機會也隨之增加，學生在交流與碰撞中完成既定的學習目標.

二、小學數學“路程、時間與速度”跨學科學習模式構建路徑

新課標下，構建數學課程跨學科學習新樣態已經成為一種必然趨勢.為了對其進行深層次研究，筆者以“路程、時間與速度”跨學科教學為例，對跨學科教學模式在數學課程中的具體落實展開了如下探究.

（一）聚焦新課標，確定跨學科學習目標

“路程、時間與速度”是北師大版小學數學四年級上冊中的內容，主要涉及“速度”的概念，速度、時間和路程之間的關系，以及在解決實際問題中的應用等.同時，新課標提出了“在系列探究活動中靈活運用各種方法，加強學生的體驗”，旨在通過科學、合理的教學活動，引導學生在具身體驗中完成理論知識的內化，并在探究過程中逐漸形成初步的模型意識，進而形成一定的問題解決能力.另外，就小學四年級的學生來說，在以往的學習中，已經對“路程、時間與速度”相關知識形成了初步感知.同時，四年級學生的思維處于從形象思維逐步向抽象思維過渡的階段，在生活中已經積累了有關“路程、時間與速度”的經驗.

結合數學新課標、教學內容、學生實際情況，將本節課的跨學科教學目標確定為：①能夠結合具體的問題，理解“路程、時間與速度”等常見量的內涵，并深刻理解速度的內在含義；②能夠基于實際生活中的問題探索，理解“速度=路程÷時間”的數量關系，并運用其解決實際生活中的常見問題；③在解決實際問題的過程中，感悟數學模型思想，體會問題解決的多樣性，并促進數學思維的發展.

（二）跨界融通，設計多學科教學方案

有效的數學課堂不僅是理論知識和生活的紐帶，也是各個學科的整合，使學生在綜合性學習活動中獲得綜合發展.鑒于此，教師在組織課堂教學時，必須立足于跨學科學習模式的內涵，科學設計環環相扣的探究活動，使學生在活動支架的引領下完成既定的學習目標.就“路程、時間與速度”跨學科教學模式而言，教師就遵循這一原則，對其進行了如下設計.

1.擁抱體育學科，感知“速度”概念

鑒于本節課的教學內容、教學目標，為了引領學生在親身體驗中感悟“速度”的概念，教師在組織課堂教學時就采用了數學聯系體育的模式，為學生設計了四項教學活動.

活動一：指導學生正確使用秒表.在這一活動中，教師先進行示范，之后指導學生以小組為單位開展練習，并在班級內部組織開展了“我是計時小達人”的秒表使用比賽活動.

活動二：形成50米跑的運動技能.在這一活動中，教師先利用信息技術為學生呈現短跑比賽的視頻，指導學生對速度形成初步的感知.同時，教師為學生介紹了短跑的要領，并組織學生開展練習，使學生在實際短跑中親身感受“速度”.

活動三：在班級內組織50米跑比賽.教師先對班級內學生進行分組，指導學生在小組學習模式下完成比賽、秒表計時等活動，并記錄相關的成績.

活動四：匯總學生的跑步數據，引導學生從50米跑技能和運動感覺兩個維度，感悟跑步比賽的實質就是“速度”的對比，使學生在體育知識的輔助下，完成對“速度”的初步感知.

2.沉浸科學，促進對“速度”概念的深度理解

鑒于本節課的教學要求和目標，以及學生在上述環節對“速度”形成的初步認知，教師在實施跨學科教學時，聚焦“速度”的內涵，將數學與科學知識整合到一起，并為學生設計了環環相扣的活動，使學生在以下四項活動中完成了對“速度”概念的深度理解.

活動一：計算交通工具的運行速度.教師以多媒體技術為工具，為學生整理了高鐵、小汽車、電動車、民航飛機的速度，包括“復興號”高鐵的速度為350km/h，小汽車的速度為70km/h，電動車的速度為30km/h，民航飛機的速度為800km/h；接著，教師又為學生展示了自然界內一些自然現象、動物和人的運動速度等，包括沙塵暴的速度為80km/h，臺風中心移動的速度為30km/h，旗魚的速度為90km/h，海豚的速度為55km/h，人正常步行的速度為5km/h.最后，指導學生以人步行速度為參照物，對比沙塵暴、民航飛機、高鐵、海豚等的速度，建立自己的參照系.

活動二：物體運動中具有能量.教師播放了《動物世界》的片段，使學生在直觀感知中感悟獵豹奔跑、企鵝走路、旗魚前進過程中的狀態.同時，又帶領學生對獵豹30m/s的速度和學生2m/s的速度進行對比，使學生在對比過程中感悟運動速度之間的差距.之后，教師又為學生呈現了旗魚飛速插進木船、老鷹高速俯沖捕獵等具有震撼力的畫面，使學生感受高速前進所帶來的沖擊力.隨即，又引領學生想象在快速奔跑過程中兩個人不小心發生碰撞的場景，使學生聯系自身實際情況，體會運動速度越大撞擊越為嚴重，對自己和他人所造成的傷害越大.在這一活動中，學生從能量的角度對“速度”這一概念的內涵形成了更加深刻的感知.

活動三：感悟物體運動之快慢.以大自然為載體，為學生呈現自然界中聲、光、第一宇宙、蝸牛等速度.包括空氣中聲的傳播速度為340m/s，光的傳播速度為3×10⁸m/s，第一宇宙速度為7.9km/s，蝸牛的速度為8.5m/h.在這一科學拓展活動中，學生不僅形成了豐富的認知，也在物體運動快慢的對比中對速度形成了更加深刻的認知，即時間單位越小，路程越遠，速度就越快.通常，對速度比較快的物體來說，在對其速度進行表示的時候，基本上都是以“米/秒”為單位.

活動四：分享學習活動中的感悟.指導學生結合上述三個活動的內容展開回顧，使學生在對比物體運動速度的過程中深化對“速度”這一概念的理解，并圍繞“速度=路程÷時間”這一數量關系談一談自己的理解.學生在這一活動的引領下，通過互動交流和列舉事例，圍繞這一數量關系展開了深層次的探究，真正實現了對這一知識點的內化.

3.發揮數學主陣地優勢，靈活解決實際問題

鑒于跨學科學習模式的內涵，教師在組織課堂教學時還必須聚焦數學學科的中心地位，從數學的角度出發為學生設計環環相扣的活動，使學生在活動的引領下逐漸形成一定的問題解決能力.

活動一：帶領學生結合所學知識對“速度”的意義進行回顧，并引領學生自主說一說什么是速度，如何求解速度.同時，指導學生結合50米跑比賽中相關數據的記錄，嘗試計算出速度.之后，指導學生發揮自己的想象力，自行提出一個和速度相關的數學問題并進行解答.

活動二：聯系實際生活，引領學生解決實際問題.在這一活動中，教師首先為學生呈現三種常見交通工具的速度：飛機的速度為882km/h，轎車的速度為96km/h，自行車的速度為15km/h.引領學生按照速度從大到小的順序進行排列，旨在促進學生數感和量感的發展.接著，聯系實際生活為學生呈現兩道不同的題目.

題目1：一輛灑水車從停車場出發，已知其行駛的速度為60米/分，灑水的寬度為9米.當該灑水車行駛15分鐘之后，灑水的面積是多少平方米？

題目2：一輛灑水車從停車場出發，已知其行駛的速度為60米/分，灑水的寬度為9米.該車行駛15分鐘之后就掉頭返回，又用了9分鐘回到停車場.那么，該灑水車返回時的速度為多少？

縱觀這兩道題目，將“路程、時間與速度”這一知識點和實際生活聯系在一起，并具有一定的綜合性.在題目1中，教師可采用動畫、卷筒紙作為工具，使學生在直觀感知中認識到灑水面積就是灑水車行駛路程和寬度的積；題目2則可借助畫圖的方式，使學生認識到返回速度和灑水寬度之間沒有任何關系.可以說，在這一活動中，學生不僅完成了這一知識點的內化，也提升了問題分析和解決能力.

活動三：基于復雜情境設計問題.為了高效達成預期教學目標，教師又結合本節課教學內容為學生設計了“誰先到達目的地”的綜合性練習題目：從甲地到乙地存在兩條路線.路線一相對較遠，長度為 1092千米，面包車打算走這條路線，14小時到達；路線二相對較近，長度為910千米，大客車選擇了這條路線，并在3小時行駛了210千米.之后，教師以此作為主題情境，為學生設計了三個問題：①大客車和面包車誰行駛的速度更快？②兩輛車如果同時從甲地出發，誰會先到達乙地？③大客車在實際行駛的過程中，停下來讓游客休息了65分鐘，那么，大客車和面包車誰先到達目的地？這一活動具有較強的真實性，不僅貼近學生的實際生活，也促使學生在探究的過程中逐漸形成一定的問題解決能力.

活動四：回顧反思.這一活動中，在教師的引領下，學生聚焦學習中的收獲、體會等展開分享，并依托思維導圖、知識樹等，將本節課的知識點整合起來，形成系統化的知識網絡.

（三）多元評價，提升跨學科學習的導向性

鑒于跨學科學習模式的內涵，教師在引領學生完成跨學科學習活動探究之后，還應探索一套與其相契合的教學評價模式.在這一過程中，一方面，教師應聚焦學生的學習結果和過程，設計出與其相契合的教學評價標準，依托全方位、科學的教學評價標準，衡量學生的學習效果，并了解學生學習中的不足，進而為課堂教學模式的完善和改進提供借鑒與參考，充分發揮教學評價的導向性價值；另一方面，為了契合新課標的要求，教師在課程評估中應重視學生的主體作用，幫助他們在自主評估中建立清晰的認識，并在相互評價中取長補短，使學生在參與評價的活動中促進自我成長和發展.

結 語

綜上所述，跨學科學習模式契合了新課標的要求，是培養和發展學生核心素養的重要渠道.鑒于此，小學數學教師要及時轉變課堂教學組織形式，基于跨學科學習模式的內涵，立足于數學學科和其他學科的內在聯系，設計出環環相扣的數學教學活動，使學生在跨學科學習活動的引領下高效達成既定目標，并從中獲得綜合性發展.

【參考文獻】

[1]路璦嘉.小學數學教學跨學科整合的策略研究[J].天天愛科學（教育前沿），2023（12）：176-178.

[2]溫秋云.小學數學跨學科主題式教學實踐策略[J].教育界，2023（33）：80-82.

[3]顧娟.以跨學科主題學習促進兒童數學思維發展：我的思考與實踐[J].教育視界，2023（39）：37-40，36.

[4]張曉鋒，湯華鋒.協同設計：探尋學科整合教學的實施路徑：以“路程、時間、速度”整合教學為例[J].華夏教師，2023（18）：40-42.