☉曹奕穎
小學數學課程旨在“落實立德樹人根本任務,使人人都能獲得良好的數學教育,形成適應終身發展需要的核心素養。”核心素養是小學課程的目標,核心素養是在數學學習過程中形成的一種根基性素養,它包含了各種關鍵性能力和品格,也是一種綜合性素養。指向核心素養的數學教學,應當堅持統整理念,整體設定教學目標,整體把握教學內容,應當開展結構化教學、跨學科融合教學、主題活動教學。我在小學數學教學中,以統整理念為指導,引領學生在跨學科主題學習中發展核心素養。現結合自己的研究和實踐,談談統整理念下小學數學跨學科融合教學的思與行。
統整即統合整理,就是將兩個或兩個以上看起來不相同卻相關的事物、現象、概念等融合在一起,組成一個有機的整體[1]。小學數學跨學科融合教學就是一種統整理念,即在數學學科教學中,跨越數學學科界限,把數學與語文、音樂、美術、道德與法治、信息科技等學科中的一科或多科關聯,將相關知識、技能、思維方法等整合在一起實施教學。跨學科融合教學與分科教學相對應,旨在打通現有學科課程之間的壁壘,把多門課程建立起聯系,把相關方面組合起來,將教學置于廣闊的領域之中,以培養學生綜合應用知識解決實際問題的能力,促進學生綜合素養的發展。
傳統的小學數學教學是一種分科教學,是一種學科之內的孤立教學,容易出現知識碎片化、思維碎片化的弊端。小學數學跨學科融合教學是一種整合教學,以統整理念去組織教學內容,設計教學目標和流程,打破了學科之間的界限,實現了學科間的融通。跨學科融合教學開放了教學時空,豐富了教學內容,引導學生整體關聯知識、綜合運用知識,多維度地解決問題,從而扭轉知識學習分散化、思維方法碎片化的局面,促進學生全面發展。
小學數學跨學科融合教學,為學生提供了開放包容的學習場域。學科間的橫向聯系,知識的交叉整合,思維的跨界遷移,有助于開闊學生視野,發散學生思維,增進學生理解知識;有助于激發學生學習興趣,激活學生主體精神,使學習真正發生,實現自主發展與個性化發展,促進學生核心素養與綜合素質的提升。
從綜合到融合。有些問題,只用一門學科知識和方法解決不了,有些知識,放在一門學科之中學不通透,因此,需要通過多門學科知識方法去解決,需要開展跨學科融合教學。小學數學跨學科融合教學,以數學學科為主,在體現數學學科本質特點的同時,將其他學科知識納入到數學教學之中。統整理念下的跨學科教學,首先要具有綜合性,要將多門學科綜合在一起,至少要有兩門學科的綜合,這樣才能體現跨學科的特點。小學數學跨學科教學的綜合是一種高度融合,而不是幾門學科知識的簡單疊加。小學數學跨學科融合教學的高度融合性,需要大觀念和統整理念,具體體現在學科的無縫對接,內容的有機整合,知識的巧妙滲透,技能的靈活應用,思維的跨界融通。
從松散到結構。傳統的小學數學課堂教學一般以課時為教學設計,圍繞某個知識點的教學設計過程,課堂教學過程的結構比較松散,課時與課時之間聯系性不夠強,缺乏嚴密的結構性。統整理念下小學數學跨學科融合教學過程富有結構,不僅知識關聯,而且活動緊湊,富有層次,整個教學過程具有完整的結構。在教學過程中,教師用一條主線貫穿整節課乃至全單元的教學。這根主線把各個學科知識整合起來,把所有的教學活動緊密串聯起來,形成一個完整而有序的整體。這條線可以是核心概念、核心問題,可以是大任務、大情境,在這根線的牽引下,教師引導學生在結構性的活動中展開結構性思維,習得結構性知識。
從講授到探究。以往數學課堂中,教師是主角,學生是配角,教學以教師講授為主,學生被動接受知識。小學數學跨學科融合教學,轉變了師生角色,豐富了學習內容,革新了學習方式,學生成為課堂的主人,展開探究性學習,學生綜合應用各學科知識和方法,進行自主探究,自主實踐,親歷知識的形成過程,探尋知識的內在結構,在深入的實踐體驗中理解知識本質,獲得知識的有意義建構[2]。小學數學跨學科融合的課堂,學生學習興趣高,探究欲望強,充分彰顯主體精神,學生動手操作,手腦雙揮,充分體現實踐精神。
教學目標既是教學起點也是教學的終點,既是教學實施的方向,又是預期達成的成果。教學目標決定了教學的方向和結果,教學目標設計是課堂教學的首要任務。統整理念下小學數學跨學科融合教學的目標設計要有“整體性”。教學目標設定要以數學課程標準為綱領,從數學學科的整體出發,遵照課程總目標,分解設計單元目標、課時目標。應當基于主題設計教學目標,立足單元設計教學目標,保障目標的整體性,要關注知識間的內在邏輯聯系,從多個維度設計教學目標,要指向“四基”“四能”的培養,指向核心素養的培養,要保證目標的結構性、多元性與完整性。
統整理念下小學數學跨學科融合教學要體現統整與融合兩個要素,既要體現學科的多元綜合,又要體現學科的有機融合,既要體現教學的開放性,又要確保內容的結構化。統整理念下小學數學跨學科融合教學可以采取以下幾種策略。
“合”是跨學科教學的主要特點,跨學科融合教學要有效處理好分與合的關系,在體現多學科的基礎上,力保教學的整合與聚合。我們可以采取大單元教學,從單元的角度去設計教學目標,安排教學內容,實施整體教學。
大單元整合是利用結構化思維,從單元到課時,再由課時到單元,大單元整體教學充分彰顯了學習過程的連續性與系統性。大單元整合并不完全指教材中的自然單元,可以是對教材中的相同或相近的知識內容重新編排、組合。大單元整合是在大概念的統領下,整合單元中的重要概念,整合單元內的各個分支,整合多學科知識,整體設計教學。大單元整合教學可以在同一課應用不同學科知識,可以將某一內容分為多個課時教學,但是不同課之間具有緊密的關聯性。大單元整合教學基于知識結構、能力結構和邏輯結構,引領學生整體認知、整體建構,大單元整合教學避免了知識碎片化、探究碎片化、思維碎片化,讓學生過上幸福完整的學習生活,促進學生核心素養發展。例如,在教學《圓》時,我以“美麗的圓”為題設計教學,將“圓的特征”“圓的周長”“圓的面積”等內容整合到一起,引導學生經歷找圓、畫圓、化曲為直、設計圖案等實踐活動。在把“圓”的相關知識進行大單元整合的同時,融入科學、美術、信息科技、道德與法治等學科元素,開展大單元統整下的跨學科教學。
新版數學課程標準建議:“通過合適的主題整合教學內容,開展跨學科主題教學。”跨學科融合教學以主題為中心,以項目為載體,實施項目化研究。統整理念下小學數學跨學科融合教學是一種項目化學習過程,項目化學習是指向學科或者跨學科的概念或主題的探究創新的過程,項目化學習由于問題的復雜性與挑戰性,需要用到多學科知識和方法去解決,因此,打破了學科之間的壁壘,超越了分科教學的局限。
統整理念下小學數學跨學科融合教學應當以大項目為統領,以保障多學科知識的統整性。大項目之大體現在它是一個大任務,是一個大問題。大項目之大還體現在完成時間之久,項目完成的時間不只是一節課,有時需要一個月甚至一學期才能完成。大項目之大體現在完成者的人數不止一人,需要通過集體合作完成,這團隊可以是幾個人甚至全班人。大項目既具有聚合力又具有發散力,大項目統領下的多學科教學,讓各學科知識有機融合其中,讓學生進入沉浸式學習體驗。例如,在教學《折線統計圖》時,我以“綠豆芽的生長”為研究項目,設計了一個綜合實踐活動,布置學生以綠豆種植為任務,觀察記錄綠豆芽的生長情況,測量綠豆芽的高度、莖的粗細,并繪制出綠豆芽的生長情況統計圖。在該項目的研究中,我還融入了科學學科教學,組織學生開展對比實驗,一盆放在陽光下,另一盆放在房間里,探究陽光對綠豆芽生長的影響。我還讓學生采用圖畫和數據記錄綠豆芽生長情況,該項目很好地將數學、科學、美術等學科教學融合在一起。
“兒童的腦是優先接受情緒信號和直觀信息。”伴隨積極情感的、具體形象的場景,有助于激發學生學習興趣,提高探究學習效果。在許多數學課堂中,我發現教師創設的教學情境比較小,而且每個情境都是獨立的,情境與情境之間缺少關聯,這讓教學缺乏整體性。高效的數學教學是基于情境的教學,而統整理念下小學數學跨學科融合教學應當創設大情境,用大情境來承載教學內容和學習活動,給學生營造一個整體的情境。
大情境是基于學生實際的真實的情境,是具有綜合性與實踐性的情境,大情境將學習內容有機整合,把各學科知識融合在一起。大情境之大在于意境之大、容量之大、任務之大、跨度之大。例如,在教學四年級的《三角形》時,我創設一個“圖形王國奇遇記”故事情境,講述了一個三角尺尋找失散的好朋友的經歷。在這個有趣而豐富的情境中,學生先后探究“三角形的特征”“三角形三邊關系”“三角形內角和”“三角形的分類”。在教學過程中,我還有機融入了科學、美術等學科知識,如橋梁中應用了三角形的穩定性,風箏、吊墜等因三角形而更加美麗。大情境承載下的跨學科融合教學,有助于激發學生的持久動力,有助于促進學生遷移應用,有利于學科的關聯與融合,有利于知識的整體建構,有助于學生核心素養發展。
數學跨學科融合教學可以是多方面的,其宗旨是為了借助其他學科知識、方法、技能等,優化數學教學的手段和方法,激發學生數學學習興趣,降低數學教學難度,幫助學生理解數學知識,促進學生綜合素養發展。
中華文化博大精深,富有魅力,語言文字豐富,具有獨特的含義,語文中有許多修辭手法,例如比喻、擬人、夸張等,這些修辭手法的應用可以提高表達效果,使語言變得生動、準確、淺顯,能夠幫助學生理解記憶。我們可以在數學教學中應用語文中的一些修辭手法,去解釋數學概念,降低理解難度,幫助學生思考記憶。例如,我在教學《運算律》時,為了使學生認識掌握乘法結合律,幫助學生記住“25×4=100”“125×8 =1000”,我把這兩組數比作“好朋友”,教學生用“找朋友”的方法進行簡便計算。只要乘法中發現“25”就去找它的朋友“4”,看到“125”就要想到它的好朋友“8”。再例如,在教學生記憶圓周率“3.1415926”時,我教學生利用語文字詞的諧音來記憶:“山巔一寺一壺酒而樂”,有了這種輔助方法,學生很快記住了圓周率。
“科技是第一生產力。”在這個信息化的時代,信息科技的價值日益凸顯,成為社會發展進步的重要推動力。信息科技滲透入各行各業,也進入課堂教學之中,成為學科教學重要的輔助工具。我在數學教學中,經常開展跨學科教學,借助信息科技中的畫圖軟件、虛擬實驗、動態演示等手段,展示隱性的思維過程,揭示知識的內在聯系,給學生直觀形象感知,幫助學生建立豐富的表象,增強空間觀念,促進理解建構。例如,在教學《正方體展開圖》時,我先讓學生借助正方體紙盒進行操作,把它沿著棱剪開展平,得到六個面相鄰的平面圖形,接著,我借助信息科技的優勢,在課件中把正方體有序展開,得到11 種不同的平面圖形,并利用動畫技術,將正方體與平面圖形互相折疊轉換,并用不同的顏色顯示相對的面,引導學生在觀察比較中發現規律。動態的演示,讓隱性思維顯性化,讓抽象變得直觀,彌補了學生想象力不足,助力學生想象理解。
小學數學教學中可以滲透的學科很多,與其他學科融合的點很多。我們可以在小學數學教學中滲透美術學科教學,利用學生的繪畫技能,設計圖稿,利用學生制作技能,制作火柴盒、蛋糕盒等。我們還可以在小學數學中滲透道德與法治教學,利用數學發展史、數學家的故事,對學生進行思想道德教育,激發學生民族自豪感,培養學生愛國主義思想。