核心素養導向下“數學+”跨學科作業設計的思考

【摘 要】本文分析了數學與自然、語文、美術、社會實踐等學科的融合作業設計，并提供相應的跨學科作業設計案例，為小學數學教學與作業創新提供實踐參考。

【關鍵詞】核心素養 數學+ 跨學科 作業設計

在小學階段，數學作為培養學生邏輯思維與解決問題能力的重要學科，其教學目標正在逐漸從單純的知識傳授轉向綜合素養的全面提升。然而，單一學科視角由于缺乏多元融合的實踐途徑，容易導致教學內容單一化，學生學習興趣淡薄化，難以充分激發學生的創新潛能與實踐能力。以“數學+”為核心的跨學科作業設計不僅能豐富學生的學習體驗，還能提升學生的跨學科思維能力與實踐水平，對于學生綜合素養的培育具有深遠意義，同時也為新時代小學教育的改革提供了創新思路與實踐范式。

一、以數學為尺，觀察測量共探自然奧秘

在核心素養導向下，將數學測量技能融入自然科學探究活動中，不僅可以幫助學生更好地掌握數學知識和方法，還能激發他們對自然現象的好奇心，培養學生的觀察能力、動手能力以及分析能力。

例如，在課堂教學中，教師可引導學生以實驗的形式觀察光照對植物生長的影響，并借助數學測量與分析工具獲取結果。學生需準備三株相同種類的植物，分別置于陽光直射、散射光及遮陰三種光照條件下，連續多天記錄植物的高度或葉片數量等生長指標。實驗初期，教師指導學生制訂實驗計劃，包括明確記錄時間、頻率及使用的測量工具（如尺子）、記錄方式（如表格或圖表）。完成數據記錄后，學生須利用數學工具對實驗數據進行分析與總結。通過繪制折線圖等數據統計圖，直觀展現三種光照條件下植物生長的變化趨勢，并根據數據總結出光照條件對植物生長的影響。

通過將數學測量、統計圖表等融入植物生長實驗，學生不僅可以掌握數學技能，還可以在自然科學的探究中發展綜合素養。從理論學習到實驗設計，從數據記錄到數學分析，再到結論分享和進一步拓展，這一過程充分體現了數學工具在探索自然奧秘中的重要作用，同時，為學生搭建了一個激發好奇心和創新思維的平臺，進一步提升他們解決實際問題的能力。

二、借數學推理，編織情節打造精彩故事

在核心素養導向下，將數學邏輯思維與語文作文進行融合，幫助學生理解數學知識，體驗數學與語文之間的關聯性，激發創作興趣，進而培養邏輯推理與表達能力。

例如，教師將解決問題與語文作文進行聯動創作。在倍數問題中，筆者出示一道常見的解決問題：“爸爸的年齡是兒子年齡的3倍還要多出或者少多少歲，求二者年齡為多少?！币龑W生反向設計問題，并把學生分成兩組：一組告訴他們爸爸和兒子的歲數，指導他們設計一個問題的題干，再接著設計一個閱讀場景，把題干融入閱讀場景中，讓另一組學生進行解答。有學生生成以下問題場景：一個陽光明媚的早晨，小明一家人在戶外野餐，給小明過生日，小明非常開心，他正想拆生日禮物，結果爸爸說，生日禮物有兩個，一個是一句生日祝福，一個是小明最喜歡的機器人模型。如果小明想要機器人模型，就要回答他一個問題，答對了就可以給他最喜歡的模型，但如果答不對就只能接受來自爸爸的祝福了。另一位學生生成了問題：小明的爸爸提問“假設父親的年齡是兒子年齡的3倍還多3歲，且父親的年齡比兒子大25歲，兒子今天過生日，請問兒子明年今天多少歲？”小明一看問題，覺得很煩惱，請問，有誰能幫小明解決這個問題，讓他成功拿到機器人？

通過這樣的訓練，學生既能感受到數學邏輯推理在作文創作中的魅力，又能提升自身的語言表達能力。在成果展示環節，學生可以用朗讀、講故事或制作插圖等方式分享作品，交流過程中既能鞏固學習成果，又能拓展創新意識，學生在多學科交融中獲得更為全面的素養發展。

三、用幾何之美，拼貼藝術展現數學魅力

在核心素養導向下，將數學幾何知識融入美術創作活動中，能夠幫助學生在實踐中理解圖形的形狀、對稱性和比例，激發學生對藝術創作的興趣，同時培養空間想象力和創造力。

例如，教師可以設計以“用幾何圖形創造建筑藝術之美”為主題，要求學生結合幾何知識設計拼貼畫或繪畫作品。教師可以引導學生從生活中的建筑出發，觀察它們的幾何特點，提取關鍵元素進行創作。學生利用三角形、矩形、圓形等基礎幾何圖形，通過對稱、旋轉、平移等幾何變換，設計抽象或富有美感的作品。在創作過程中，學生需手繪或剪紙制作圖形，并將其巧妙組合形成整體布局。為了進一步提升作品的數學性，學生還可以標注圖形的角度、邊長或面積，并在設計說明中解釋幾何圖形的使用理由。在創作完成后，學生需要通過展示作品和分享創作心得進一步鞏固幾何知識。

通過以上設計活動，學生可以更深入地感受幾何圖形在生活和藝術中的廣泛應用，同時激發觀察與創造的熱情，從而真正將幾何之美融入藝術實踐之中。

四、憑統計知識，調查分析解決生活難題

將數學調查統計方法融入社會實踐活動中，不僅可以幫助學生運用數學知識解決實際問題，還能培養他們的團隊協作能力、數據分析能力，并提升他們對社會生活的關注度。

教師可以設計“用數據揭開生活中的小秘密”的作業主題，讓學生圍繞日常生活中的問題設計社會調查，并進行數據分析。例如，在“節水小妙招的實踐與成效”項目式學習中，學生需要記錄一周內家庭用水量，包括洗衣、做飯和澆花等日常活動。通過計算每日平均用水量和浪費量，他們可以分析出家庭用水的主要環節和改進空間，并提出節水建議。隨后，學生需要將這些改進措施付諸實踐，并再次記錄數據，對比節水效果。通過統計圖表，如柱狀圖和餅圖，學生便可以更加清晰地展示節水成效和數據背后的規律。為了更好地開展這類實踐活動，教師可以引導學生從感興趣的主題入手，最終，學生將調查結果整理為完整的報告或演示文稿，并附上統計圖表和改進建議。在班級匯報會上，他們展示實踐成果，并圍繞實際問題的解決方案展開討論。

這樣的活動不僅可以全面提升學生的數學實踐能力，靈活利用所學的知識發現問題，進一步增強他們對社會問題的觀察和解決意識，從而體現出數學在生活中的實用價值，從實用主義的角度出發提升學生的核心素養。

總的來看，核心素養導向下的“數學+”跨學科作業設計，可以為學生搭建融合知識、技能與實踐的多維學習平臺，可以有效地將數學與自然科學、語文、美術及社會實踐等多學科的內容進行深度結合，在潛移默化中培養學生的創新能力、實踐能力和綜合素養。未來，隨著教育理念的不斷發展，“數學+”跨學科作業設計將在更多領域中煥發出生命力，為培養全面發展的新時代人才注入持久動力。

（作者單位：福建省德化縣實驗小學）

參考文獻：

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［2］邱桂珠，鐘世文.小學數學跨學科作業設計的價值、問題與策略［J］.中小學課堂教學研究，2024（09）：45-49.

［3］魏淑平.小學數學跨學科作業設計與教學應用實踐探索［J］.新教育，2024（25）：47-49.

信息

本文系福建省教育科學“十四五”規劃2023年度課題“核心素養視域下構建‘有趣·有理·有效’的小學數學課堂的實踐研究”（立項批準號：FJJKZX23-348）的研究成果。