跨學科主題學習：指向深度學習的數字化教學探索

[中圖分類號] G623.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068（2025）23-0032-04

2024年1月，世界數字教育大會上發布的《數字教育合作上海倡議》中提出，要彰顯數字技術優勢，為教育發展賦能。近年來，伴隨著人工智能、大數據、云計算等技術的飛速發展，教育數字化已成為實現個性化學習和智慧教育的重要途徑。數字化課堂深刻改變了教師的“教”學生的“學”和教學的“評”。自《義務教育數學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）頒布后，小學數學教學積極推進跨學科主題學習，雖成果顯著，但仍面臨資源融合度不足、評價體系不完善、學生學習淺層化等問題。數字技術能為課堂教學提供豐富資源、智能分析工具和個性化學習路徑，從而有效破解這些難題，助力學生實現深度學習。

一、數字化跨學科主題學習模式的構建

進入教育信息化2.0時代，新型數字化學習環境應運而生。如“國家中小學智慧教育平臺\"（以下簡稱“智慧平臺”以數字教材為中心，包含學科課程、科普教育和跨學科學習等豐富且優質的資源。“智慧平臺\"有三大亮點：一是包含不同版本的教材資源，覆蓋面廣；二是具備個性化學習推薦功能，能根據學生的學習需求與學習水平，提供有針對性的教學支持；三是支持實時互動與反饋，幫助教師掌握學情，以及時調整教學策略。通過“智慧平臺”，學生可以進行課前預習、課后復習、在線討論，更好地實現個性化學習，提升自主學習能力。

在教育不斷發展的今天，跨學科主題學習已經成為培養學生綜合素養的重要方式，而“智慧平臺”的應用則為跨學科教學提供了強有力的技術支撐，促進了教學模式的創新。筆者基于“智慧平臺\"構建了數字化跨學科主題學習模式（如圖1）。

該模式以“智慧平臺\"資源為基礎，融合多學科知識設計跨學科主題學習任務，引導學生進行深度探究，促進他們深度學習的發生。通過智能化工具輔助，教師可實時監測學生的學習進度，并實施個性化指導，以確保學生學習效果。學生在沉浸式學習環境中，不僅能實現課內外學習無縫銜接和深度學習，更能提升跨學科思維和創新能力，實現綜合素質的全面發展。

二、數字化跨學科主題學習模式的應用

下面以教學“水是生命之源\"為例，依托“智慧平臺”，輔以SPSS軟件、EXCEL表格、學習強國平臺等工具，探索如何利用數字化技術賦能跨學科主題學習，讓學生綜合應用數學、信息技術、語文、道德與法治（下文簡稱“道法”）地理等學科知識解決實際問題，從而達到深度學習的效果。

（一）主題提出和學情分析

1.主題提出

數學跨學科學習主題的確定是多因素綜合下的結果，不僅要考慮學科知識的內在聯系，還需結合學生的興趣和生活實際。筆者以“水是生命之源”為主題展開數字化跨學科學習的主要原因如下。首先，該主題聚焦聯合國“清潔水源與公共衛生設施”可持續發展目標，其核心目標為“到2030年，確保所有人都能獲得安全、負擔得起的飲用水”。聯合國相關機構統計顯示，當前全球超20億人無法獲取安全飲用水，其中欠發達國家貧困地區的問題尤為突出。其次，“水是生命之源”是《課程標準》新增的“綜合與實踐”內容，旨在引導學生從數據的角度關注水資源問題，培養數據分析能力。再次，生活中水資源浪費與污染問題較為常見，學生可通過實地調查和數據分析，深刻認識水資源的珍貴，強化環保意識。該主題貼近學生生活，易于激發學生探究興趣。最后，該主題融合數學的統計與概率、信息技術的數據處理、語文的寫作表達、道法的法律法規及地理的環境保護等多學科知識，有助于學生綜合運用知識解決實際問題，提升綜合素質。

2.學情分析

我國是人口大國，淡水資源相對缺乏，但學生在日常生活中常忽視其重要性，缺乏節水意識，認為水取之不盡用之不竭，且對節水措施知之甚少。基于這些思考，筆者利用問卷星平臺設計了調查問卷，以更準確地了解學生對水資源浪費和污染問題的看法，以及他們的節水意識和行為習慣。調查結果顯示，大部分學生雖認識到水資源的重要性，但在實際生活中節水意識較弱。這一現狀表明，亟須增強學生的環保意識并培養其節約用水的習慣。

（二）資源整合與課前預學

1.資源整合

“智慧平臺\"的小學數學板塊提供了人教版、北師大版、蘇教版等多個版本的教學資源，還提供了形式多樣的學習資源。在“智慧平臺\"的“水是生命之源”主題欄中，通過篩選，筆者選取了人教版的數據分析案例、北師大版的環保實驗視頻以及蘇教版的綜合實踐活動指南，從中取精華、取長補短，整合生成適合學生探究的學習步驟和活動方案。此外，筆者還利用網絡資源搜集了相關新聞報道、科普文章和節水小妙招等多種資料，包括文字資料（新聞報道中的水資源現狀分析、科普文章中的節水知識普及）、圖片資料（水資源分布圖、水資源污染現狀圖）視頻資料（節水公益廣告、環保紀錄片片段），將這些資料上傳到“智慧平臺\"創建的主題學習空間，確保學習資源的系統性和實用性，方便學生隨時查閱和學習。

2.課前預學

在課前，學生通過“智慧平臺”自主學習，了解水資源相關知識要點，完成教師提前布置的“在線練習”。平臺自動評分，并生成學習報告，幫助學生發現其知識盲點。同時，平臺根據得分將學生分為A（90～100分）、B（ 80～90 分）C（70分以下）三個層次，針對“水是生命之源”探究活動，向不同層次的學生推送不同難度的微課、課件及文檔等學習資源，確保每個學生都能在適合自己的學習難度范圍內進行有效學習。這種分層教學既滿足了不同學生的學習需求，又激發了他們的學習興趣，提升了探究活動的針對性和實效性。此外，教師還能夠通過‘智慧平臺\"精準追蹤學生的學習進度，實時調整教學策略，確保每個學生都能在探究活動中獲得成長。

（三）創設情境與任務分解

1.創設情境

情境是激發學生學習興趣、驅動他們主動探究的關鍵。《課程標準》強調，教師應注重創設真實情境，重視設計合理問題。因此，在本次跨學科主題學習過程中，筆者緊貼學生實際生活，利用學習強國平臺中的視頻《節約用水，關“住”點滴》創設學習情境，引導學生從數學的角度認識水資源的重要性、思考導致水資源緊缺的原因以及有效節水的措施，從而引出本節課主題一一從多學科角度探究水資源污染與保護的問題。在此基礎上，進一步提出“在科技節來臨之際，如何設計一個節水科創產品來增強同學們的節水意識？”的驅動問題。在問題的驅動下，學生通過“需求分析一作品設計一作品制作一作品展示一作品評測”系列實踐活動，綜合運用所學知識，從數學、信息技術、美術等學科角度構思，設計出具有創意和實用性的節水科創產品。

2.任務分解

驅動問題具有高度的綜合性，教師需要結合學生學情將問題進行分解，并通過設計具有關聯性的任務活動提出子問題，使學生在逐步解決子問題的過程中，掌握跨學科知識，培養綜合素養。在本次跨學科主題學習過程中，筆者將“節水科創產品”的驅動問題分解為四個子問題，并針對每個子問題設計相應的學習任務（見表1）。

表1跨學科主題學習活動任務表

（四）合作探究與成果展示

在明確學習任務后，教師將學生進行分組，每個小組均分配A、B、C三個層次的學生，確保組內成員能力互補。各小組通過“智慧平臺\"查閱資料、開展實地調研等，深入探討子問題，形成初步解決方案。

1.子問題一：我們了解水嗎？

任務一：收集和了解水資源分布、儲備情況。各個小組通過報紙、圖書、互聯網等多渠道搜集資料，了解我國水資源的現狀、分布情況及儲備狀況，用圖文的形式呈現出來，并將其上傳到“智慧平臺”的主題學習空間進行分享。

任務二：了解水的形成。各小組通過觀看科普視頻、查閱相關書籍，詳細記錄水的循環過程，并繪制成思維導圖上傳至“智慧平臺”，供全班同學學習和討論。

2.子問題二：我們缺水嗎？

任務一：閱讀資料，了解水資源狀況。教師利用PPT出示地球上水資源、淡水資源、世界部分國家和地區水資源數據，讓學生根據數據計算我國人均水資源量，并與世界平均水平進行比較，分析我國水資源短缺的現狀。

任務二：觀看視頻，了解“南水北調\"工程。通過學習強國平臺閱讀“南水北調”工程相關視頻，了解其跨越四大流域、干線總長達4350公里的宏偉規模，以及累計向北方地區調水超過了767億立方米，惠及沿線45座大中城市、1.85億人的顯著成效，深刻體會其解決“北缺南豐”問題的戰略意義。各小組在“智慧平臺”上分享心得，討論“南水北調”工程的深遠影響，認識到節約用水的重要性。

3.子問題三：我們生活中存在浪費水的現象嗎？

任務一：調查水資源使用與污染情況。通過實地走訪和問卷調查，各小組收集家庭、學校及社區的用水數據，并利用EXCEL表格整理數據，分析人們的用水習慣和水資源的污染源，形成調查報告上傳至“智慧平臺”，揭示浪費現象。調查結果顯示，水資源浪費現象普遍存在，同時水資源污染問題不容忽視，工業廢水排放、生活污水直排現象頻發，水體富營養化嚴重。

任務二：調查家庭用水量。學生利用表格（見表2）調查家庭一個月生活用水量，記錄每日用水細節，分析用水習慣，找出浪費環節，為制訂節水方案提供數據支持。在此基礎上，教師利用“智慧平臺”的數據分析工具，統計全班學生的家庭用水情況，將其繪制成直觀圖表，以便學生分析水資源浪費現象。

表2家庭一個月生活用水量調查表

注：人均用水量 個月的用水量 ÷ 家庭人口數

任務三：滴水實驗。各小組進行滴水實驗，記錄每分鐘水龍頭滴水量（實驗用水進行了循環利用），并利用EXCEL表格（見表3）統計實驗結果。假設學校里有50個水龍頭，每個水龍頭都存在滴水漏水現象，則每年學校要額外支付多少水費？在此基礎上，進一步假設全國30萬所學校都存在類似情況，則全國全年大約浪費的水量和需額外支付的水費又是多少？各小組將實驗數據上傳至“智慧平臺”，通過數據分析工具計算滴水總量，直觀展示微小浪費的累積效應，引發學生對日常節水行為的深刻反思。

表3滴水實驗統計表

4.子問題四：我們該如何節約用水？

任務一：研究節水方案。小組查閱資料，探討家庭、學校及社區的節水措施，如安裝節水器具、優化用水流程等。結合前期調查數據，制訂具體可行的節水方案，并在“智慧平臺”上進行展示與交流，以完善方案，如推廣使用節水龍頭、設置雨水收集系統、開展節水宣傳活動等

任務二：制作節水裝置。小組圍繞“如何節水”展開頭腦風暴，設計并制作可以改善用水現狀的科創產品。在這一環節中，學生利用教師通過“智慧平臺”提供的資源，綜合運用各學科知識動手制作節水裝置。如有的小組設計了智能感應節水龍頭，利用傳感器檢測水流，自動調節水量；有的小組制作了雨水收集系統，用于澆灌植物，減少使用自來水；有的小組設計了廢水循環利用裝置，將凈水器產生的廢水用于沖廁所，既節約資源又減少排放。

任務三：展示學習成果。各小組將裝置應用于實際生活中，驗證節水效果，形成實驗報告，然后上傳至“智慧平臺”，供全校師生參考，推廣節水理念。各小組的節水裝置在校園內得到廣泛應用，顯著降低了用水量。“智慧平臺\"數據顯示，節水裝置使用后，學校每月用水量減少 15% ，節水效果顯著。此外，學生還通過手抄報、倡議書、宣傳海報等多種形式在學校內外廣泛宣傳節水知識，增強校內外人員的節水意識，形成良好的用水習慣。活動結束后，學校組織評選優秀節水方案和裝置活動，進一步激勵學生積極參與節水行動，推動校園節水理念深入人心。通過這一實踐，學生深刻理解了節約水資源的重要性，為構建節水型社會貢獻了青春力量。

在數字技術的支持下，跨學科主題學習充分利用了平臺資源與智能化工具，打破了學科壁壘，實現了各科知識的融通，有效提升了學生的綜合素養，推動了教育模式的革新。這種模式優化了教學流程，豐富了資源供給方式，實現了課內外教學的無縫對接，促進了學生的全面發展，為構建高質量教育體系奠定了堅實基礎。因此，在未來教育實踐中，一線教師應積極探索融通學科、數字賦能的跨學科學習實踐路徑，整合多學科學習資源，以幫助學生實現深度學習與綜合素養提升，推動教育高質量發展，為培養滿足未來社會需求的創新型人才貢獻力量。

[參考文獻]

[1］楊春梅.小學數學跨學科學習資源整合實踐研究：以《尋找“寶藏”》主題學習單元設計與實施為例[J].重慶第二師范學院學報，2025，38（1）：96-102.

[2] 郭海娟.數學跨學科主題學習的任務設計原則及流程[J].教學與管理，2025（2）：38-42.

[3] 莊惠芬.小學數學跨學科主題學習表現性評價的策略［J].教學與管理，2025（2）：64-67.

[4] 田曉博.數字化教學資源在小學數學教學中的應用策略[J].數學學習與研究，2025（1）：98-101.

[5] 卓毅，岳靜.小學數學跨學科教學的價值定位、挑戰及路徑生成[J].貴州師范學院學報，2024，40（12）：60-67.

[6] 蔡鷺燕.“一核三翼”：指向深度學習的小學數學跨學科主題學習活動設計[J].福建基礎教育研究，2024（12）：76-79.

[7] 李敏.數字化學習方式在小學數學課堂中的應用途徑探究[J].數學之友，2024（6）：30-32.

[8] 周偉明.探究數字化資源在小學數學教學中的應用[J].數學學習與研究，2023（24）：80-82.

【本文系江蘇省教育科學規劃課題“基于微信小程序小學信息科技移動平臺構建”（批準號：C/2023/03/97）暨江蘇省教師發展研究課題“數字化轉換下小學數學教師‘重大主題教育’實施能力發展研究”（課題編號：2024jsfz-d42）的研究成果。】

（責編李琪琦）