新課標針對當前的教育教學活動提出了“消除學科隔閡,實現融合發展”的要求,旨在更好地依托學科內容來培養學生的核心素養、促進學生全面發展。小學數學作為基礎教學內容,教師需要運用學科融合思維來設計跨學科教學內容,增強數學教學內容的豐富性和趣味性,從而充分激發學生的學習興趣、提升學生的學習效率,進而實現學生核心素養的培養與數學綜合能力的發展。
一、小學數學跨學科教學概述
跨學科教學是一種將不同學科的知識和技能結合起來,以解決復雜問題和培養學生全面素質的教學模式。小學數學跨學科教學的核心思想是將數學與其他學科進行融合,通過關聯性較強的主題或問題激發學生的學習興趣。在跨學科教學實踐中,教師可在具體的問題情境中引導學生展開豐富的探索,根據問題條件靈活整合數學、藝術、科學等各學科的核心概念與學科技能,使學生能自主解決相關問題。
二、數學課堂關于“跨學科”實踐的主要問題
(一)主題拼盤的雜亂
在新課改環境下,越來越多的學校都已經開設了“綜合與實踐”課程板塊,目的是通過豐富的主題活動促進多學科整合、促使學校教育回歸生活,但是在實際操作中卻依然面臨著各學科知識整合不到位、難以真正實現跨學科合作的現實問題。舉例來說,秋天到了,以秋天為主題進行跨學科主題學習,三年級數學組是這樣設計的:數學課上尋找秋天的落葉,想辦法得到樹葉的周長;語文課是讓學生閱讀與秋天相關的文章;美術課是讓學生利用秋天的果實、枝葉進行創作;科學課則是讓學生討論四季的變化。這種形式的“跨學科合作”只是簡單將各學科的關鍵知識堆砌在一起,依然是以單一學科教學為主的。
(二)生拉硬拽的解釋
有的教師為了完成跨學科任務而生硬套接,華而不實,跨越多此一舉。例如,四年級學習統計知識,教材提供了一些素材,借助這些素材,學生分別學習單式的條形統計圖、單式折線統計圖和平均數。有的教師只是讓學生自己栽種蒜苗,每天測量蒜苗的長度,并記錄數據作為學習材料,這樣的教學還是完全停留于預設的課本內容,如果將這樣的做法當作數學、科學、勞動的跨學科學習,實在是有生拉硬拽的感覺。
(三)流于淺表的嘗試
數學本就與其他學科有著千絲萬縷的聯系,但是許多教師在設計跨學科主題活動時都難以設計具有挑戰性的實際問題,也難以根據學生的認知發展規律設計富有挑戰性的學習任務,導致學生在相關活動中依然只能簡單識記數學概念。例如,二年級的“數學好玩”板塊有一個“班級舊物市場”,它所對應的數學知識主要是:引導學生在真實的問題情境中認識元、角、分,并且能進行簡單的單位換算,逐步形成勤儉節約、珍惜金錢等意識,并支持學生積極投入模擬購物活動,能清晰地表達和交流信息。這些目標教師都很熟悉,但是在實際教學中可能只關注到第一個目標,用印刷好的紙幣在班級中模擬交易,讓學生掌握數學知識就行了,但是貨幣的意義或初步的金融素養的培養很少引起教師的關注。
三、基于學科融合的小學數學跨學科教學原則
(一)整合性原則
整合性原則是指在小學數學跨學科教學設計中,教師應主動挖掘并突出數學與其他學科知識的關聯性,并且要預設學生在跨學科主題活動中將運用的學科知識。例如在引導學生認識幾何圖形時,教師便可將數學、美術課程內容整合起來,既要從數學角度引導學生探究各類幾何圖形的結構特點,使其使用數學語言描述相關幾何特征,也要從美術角度引導學生自主學習畫圖技巧,支持學生自主設計并呈現多元化的幾何圖案,使學生能主動欣賞幾何圖形的結構美、規律美,真切感知幾何知識的現實應用情況。
(二)實踐性原則
實踐性原則強調學生的實踐操作和體驗,讓學生在實踐中掌握知識。在小學數學跨學科教學設計中,教師可以設計多樣化的實踐活動,如實驗、游戲、探究等,讓學生在動手操作和親身體驗中內化關鍵概念。以分數知識教學為例,教師可設計分蛋糕活動,引導學生通過“做中學”自主探究分數的概念及其實際意義。
(三)創新性原則
創新性原則鼓勵學生在跨學科教學中進行創新思維和創造性實踐,使學生能主動進行創新發明,逐步發展學生的創新素養。因此,教師應在跨學科主題活動中全面解放學生,支持學生進行探究性學習、發明創造等,使學生能積累有效的創新實踐經驗。就以概率知識教學為例,教師可以讓學生設計一個抽獎活動,探討中獎概率的問題。在這一過程中,學生需要運用數學知識解決實際問題,同時要發揮自己的創意,設計出獨特的抽獎活動。
四、基于學科融合的小學數學跨學科教學策略
(一)選擇合適的跨學科內容
在選擇跨學科內容時,教師應充分考慮數學與其他學科之間的聯系,選擇具有代表性、趣味性和實用性的內容。例如,將數學與科學、藝術、體育等學科進行融合,設計具有跨學科特點的教學內容。
例如,在教授平面幾何知識時,讓學生觀察并分析自然界中的幾何圖形,如樹葉的形狀、動物的足跡等。這樣既能讓學生了解幾何圖形的概念,又能增強他們對自然科學的興趣。此外,可以將數學與藝術學科相結合。例如,在教學分數相關的知識時,教師可以讓學生通過創作美術作品來表達對分數的理解。比如,用彩泥制作一個圓形,將其分成若干等份,然后用不同的顏色來表示每一份的分數。這樣既能培養學生的藝術素養,又能加深他們對分數概念的理解。
(二)設計多樣化的教學活動
跨學科教學活動應遵循學生的身心發展規律與素質發展需求,通過多元化的教學方法不斷地解放學生,如通過小組合作促進生生之間的合作分工、通過角色表演豐富學生的直接體驗、通過實踐操作支持學生落實學習創意等等,使學生在能動、自主、開放的環境下主動學、用數學。
例如,教師可以讓學生在小組內共同完成一項數學任務,如共同探究一個問題、設計一個數學游戲等,這樣既能培養學生的團隊合作能力,又能提高他們對數學問題的解決能力。角色扮演則是另一種生動有趣的教學方式。例如,在教學計量單位相關知識時,教師可以讓學生扮演超市營業員、顧客等角色,通過實際操作來了解不同計量單位的使用場景。這樣既能讓學生掌握計量單位的知識,又能提高他們的實際應用能力。再如在認識幾何圖形教學實踐中,教師便可組織學生參與拼圖游戲,使學生能通過拼圖實踐正確認識各個幾何圖形的特征,也能學會區分不同的幾何圖形。
(三)創設跨學科學習情境
創設跨學科學習情境是實現跨學科教學的重要途徑。教師可以創設具有真實性和趣味性的學習情境,引導學生將數學知識與其他學科知識相結合,形成跨學科的學習體驗。
在創設學習情境時,教師可以結合學生的生活實際,設計具有真實性的情境。例如,在教授加減法知識時,讓學生模擬購物場景,通過實際操作來理解加減法的意義。這樣既有利于學生掌握加減法知識,又能提高他們的實際應用能力。此外,教師還可以設計具有趣味性的學習情境。就以概率知識教學為例,教師可在課堂導入階段組織學生玩轉盤游戲,使學生能體會事件發生可能性的“可能性”大小,使其充分展開生活聯想,由此認識概率的意義。由此,便可順利激發學生的學習興趣,又能深化他們對概率知識的應用。
(四)創新評價方式
傳統以分數為主的評價手段無法綜合評價學生的素養發展狀態、學習優勢與個性特點,對學生的激勵作用并不明顯。因此,教師應根據跨學科主題活動的特點選擇并使用多元化的評價方式,以便全方位、全過程地評價學生核心素養的發展狀態與學習成果。
在選擇評價方式方面,教師要注意選擇過程性評價工具,全面觀察學生在跨學科主題活動中的態度、合作、創新等方面的學習表現,這樣既能全面了解學生的學習情況,又能激發他們的學習積極性。記錄是一種重要的評價方式,教師可以記錄學生在課堂上的發言、作業完成情況等,以全面了解學生的學習進展。展示是一種直觀的評價方式,教師可以讓學生通過展示自己的作品、講解自己的思路等方式來呈現他們的學習成果。這樣既能提高學生的表達能力,又能讓他們在評價中相互學習、相互借鑒。
五、基于學科融合的小學數學跨學科教學實踐
(一)融合語文學科
教師要高度重視數學與語文課程的緊密結合,通過整合數學邏輯與語文表達提升學生的綜合素養,培養他們的多元能力。這種教學模式不僅能夠加深學生對知識的理解,還能激發他們的創造力與批判性思維,為他們的全面發展奠定堅實的基礎。例如,在“路程、速度和時間”一課教學實踐中,教師可以《早發白帝城》這首古詩導入本課知識,引導學生簡單、準確地描述這首古詩的主要內容,讓學生從詩句中發現并提出相關的數學問題,嘗試從數學角度分析相關數量關系,并靈活應用數學知識去解決相關問題,順利實現數學學科與語文學科間跨學科教學的目的。
(二)融合科學學科
數學與科學都是高度抽象的邏輯思維學科,在探索自然規律方面發揮著關鍵作用。在跨學科教學中,教師需要巧妙地將數學與科學知識相融合,激發學生對數學和科學的好奇心,培養他們的綜合思維和解決問題的能力,使他們深刻地感受到數學與科學的無窮魅力。
例如,在講解“解比例”這部分內容時,教師就可以引入科學中的“陽光下的影子”這一知識點,為學生創設真實的教學情境,便于學生更加深入地理解“什么是解比例及其運用”。其間,教師提出問題:“在正午的太陽底下豎立一根高2米的竹竿,測出其影子的長度為2.3米,如果將其換成一根高2.5米長的竹竿,這時它的影子是多長呢?”在科學課堂上,學生已經探究過這樣的問題,將其引入數學教學,能夠極大地激發學生的積極性。為了解決問題,教師將學生進行分組,并鼓勵每組學生運用科學思維、結合所學的科學知識進行探究,而探究形式和運用的方法學生可以自主選擇。完成探究后,每組學生派出一名代表進行闡釋。教師再讓學生從數學的角度來解答這道題,從而深化學生對比例的認知。
(三)融合美術學科
數學看似與美術沒有直接關系,但數學教學內容中會涉及大量的圖形、比例等,而色彩、圖形、比例是美術教學的基礎內容,學生利用美術知識進行繪畫的過程實際上就是鍛煉結構意識和空間思維想象力的過程,這樣的能力對于學生學習數學知識極其重要。因此,教師要充分利用美術學科實現數學的高效教學。
在數學與美術學科的融合實踐中,教師不僅要利用美術資源幫助學生理解并感知現實世界中的空間形式、數量關系,也要從美育角度培養學生的審美品位,使學生能順利地展開豐富的聯想與想象。在“軸對稱圖形”一課,教師可提前提醒學生準備必要的卡紙、剪刀,在本節課上設計“剪一剪”活動,使學生能自主設計軸對稱圖形,并通過必要的美工技能剪裁相關圖形。根據自己的動手實踐經驗,學生可觀察剪紙作品的幾何特征,主動描述圖形的“軸對稱”特點。由此,便可綜合培養學生的幾何想象能力與審美品位,使學生能更加喜歡學數學。
(四)融合歷史學科
小學階段盡管沒有正式學習歷史學科,但是我國在悠久的歷史中誕生了眾多優秀的數學家,對于世界數學文化的發展起到重要的推動作用,也為后世數學學習奠定了堅實的基礎。因此,教師在開展數學教學活動的過程中要注重數學與歷史學科的跨學科融合,保證學生在數學學習中感受到數學歷史的發展,激發數學學習興趣,從而在今后的數學學習中為傳承數學文化貢獻自己的力量。
比如,在教學“圓”一課時,教師可以通過講述圓的相關歷史知識,使小學數學知識與歷史學科相融合。祖沖之作為我國偉大的數學家,其最偉大的數學成就是發現圓周率的計算方式。古代計算設備并不完善,但是祖沖之憑借自身的耐心認真探究圓周率的計算過程,最終成功計算出圓周率。在這一過程中,祖沖之無疑付出了大量的時間與精力,由此看出祖沖之在數學領域的造詣。在了解這段歷史后,學生在本課的數學學習中能夠更好地學習祖沖之的精神,從而培養良好的數學學習習慣。
六、結語
總而言之,在小學數學跨學科教學中,教師應深刻認識到不同學科之間的內在聯系,將有利于發散學生的思維,使其主動利用多學科知識與研究方法解決實際問題。在未來的教育實踐中,教師應繼續探索學科融合教學策略,為學生提供更加豐富的學習體驗,培養出全面發展的新時代人才。