素質教育要求教師以開闊的眼光看待數學教學,以發展的視角看待學生的數學學習,主動突破傳統說教式教學的限制,開展跨學科教學活動,提升學生的學科核心素養。跨學科主題作業是跨學科教學的一部分。教師以提升學生的數學核心素養為出發點,積極打破學科壁壘,圍繞數學單元教學主題設計跨學科作業,能夠激勵學生自主遷移運用多學科知識,逐步完善思維框架與認知結構。值得注意的是,在設計跨學科主題作業時,教師需要依據基本學情安排學科作業,逐步優化跨學科主題作業,引導學生深入探究,并及時展示學生的作業成果,科學評估作業質量,為后續的作業設計提供參考,從而提高學生的認知水平,培養學生的數學思維。
一、跨學科主題作業的基本內涵
跨學科主題作業以有機聯系數學與其他學科知識為起點,以具有挑戰性、真實性的主題情境為核心,以鼓勵學生自主遷移單元主題知識為主導,激勵學生調用多學科知識出色地完成學科學習任務。
在小學數學教學中,跨學科主題作業的綜合性和實踐性更強,是特殊的綜合性學習任務。教師需要深入剖析數學教材,理性分析數學與其他學科之間的邏輯關系,以提高學生的跨學科學習能力為基本目標,精心設計跨學科主題作業,使學生在潛移默化中提高知識遷移能力和實踐應用能力,讓學生做到融會貫通。
二、跨學科主題作業在小學數學教學中的應用價值
(一)豐富學習資源
作為一種特殊的作業形式,跨學科主題作業是學生重要的學習資源,是數學教學中不可或缺的元素。教師根據學生的課內外表現,結合學生的生活實際,為學生設計跨學科主題作業,能夠增進學生對數學基本原理和概念的理解,促使學生遷移運用多學科知識。在完成跨學科主題作業的過程中,學生能夠獲得豐富的學習資源支持,自主地融合數學與其他學科的知識,提高遷移運用能力。
(二)提升學生的綜合素養
數學作業以解題為核心,以提升學生的學科核心素養為最終目的。跨學科主題作業不僅具有一般作業的優勢,還能融合多學科學習情境,讓學生在解答習題的同時鞏固其他學科的知識,實現對多元知識的靈活運用和深度理解。教師設計跨學科主題作業,鼓勵學生細心觀察、認真思考和大膽實踐,不僅能夠讓學生了解多元知識的邏輯關聯,開闊視野,提升綜合素養,還能讓學生在分析和解決問題的過程中形成問題意識,對數學學習更感興趣。
(三)增強學生的自主學習意識
跨學科主題作業是學科教學和學科學習中的重要組成部分,它關系到教師的教學質量和學生的學習質量。教師以全體學生為對象,圍繞教學目標設計跨學科主題作業,能夠增強學生的自主學習意識,凸顯學生的主體地位,提高學生的問題解決能力和數學思維能力。同時,教師綜合考慮基本學情,密切關注學生的個性化學習需求及思維短板,設計有針對性的跨學科主題作業,能夠為學生進行知識探索、小組合作學習和深度學習提供有力保障,增強學生的自主學習意識。
三、跨學科主題作業在小學數學教學中的應用策略
(一)創設真實情境,加深學生對知識的印象
在基于核心素養設計跨學科主題作業時,教師需要遵循真實性原則,創設真實的課堂教學情境,讓學生順利進入學習狀態,認真學習數學知識,獨立完成跨學科主題作業。教師可以聚焦真實問題,圍繞開放性主題設計跨學科主題作業,設置具有一定挑戰性的主題內容和問題,豐富探究內容并創設探究情境,使學生在情境中自主關聯數學及其他學科知識。
例如,在圍繞“多樣的樹葉”開展探究學習活動時,教師可以引導學生在校園中收集各種樹葉,并導入“周長”這一課時內容。在此基礎上,教師可以精準定位作業主題,詢問學生“樹葉有周長嗎”這一問題,促使學生運用多種測量方式自主測量樹葉的周長。接著,教師可以結合作業目標分解學習任務,精心設計課時作業,如“說出所收集樹葉的形狀、顏色、名稱并自主分類”“利用測量工具自主測量樹葉的周長并記錄相關數據”“對比觀察兩種樹葉并分析特點,自行制作分析表格”等,利用多元作業促使學生遷移語文、科學、美術等相關學科的知識,讓學生在實現多元整合和遷移運用的基礎上完成跨學科主題作業。
(二)立足基本學情,科學布置學科作業
學生的個體差異是客觀存在的,不同學段的學生認知發展水平各不相同。教師需要做好摸底工作,密切關注基本學情,根據學情布置跨學科主題作業。
低年級學生的直觀感知能力強,習慣利用感官認識事物。教師可以學生的直觀感知為主導,科學地設計跨學科主題作業。例如,教師可以“班級舊貨市場”為作業主題,圍繞“靈活運用人民幣的相關知識完成物品交換”這一目標創設真實情境,將數學與美術、語文、科學等知識融為一體,引導學生自主完成作業任務。
中年級學生已經積累了一定的學習經驗,知識結構正在逐步形成。教師可以規律性知識為核心設計作業,鼓勵學生運用多元學習方法和工具,自主歸納、分類和總結數學知識,形成良好的邏輯推理能力。例如,教師可以“尋找南方”為作業主題,設定“利用工具辨別方向,求證其科學性”這一目標,或以“跳繩的秘密”為作業主題,設定“設計跳繩的方案,主動分析數據并與他人交流”這一目標,有效地關聯數學、科學和體育等學科,并鼓勵學生分享交流、探索規律,從而提升學生的思維品質。
高年級學生的邏輯思維能力強,能夠遷移多元知識來分析事物的本質和變化規律。教師可以根據學生的事物感知能力及知識經驗設計跨學科主題作業,遵循由表象到本質、由形象到抽象的思維發展規律,指導學生自主完成學科作業。例如,教師可以“小蒜頭旅行記”為作業主題,設定“運用統計圖記錄蒜葉及根須的生長過程”這一目標,或以“尋訪紅色足跡”為作業主題,設定“自主繪制尋訪路線”“計算各項費用”等作業目標,將數學與美術、科學、道德與法治、語文等學科相關聯,引導學生自由發散思維,遷移運用相關知識。
(三)明確學習需求,優化學科作業設計
小學生的身心發展速度較快,學習需求各不相同。教師應了解學生的身心發展規律,剖析不同階段學生的學習方法,適時調整跨學科主題作業的形式。對于同一年級的學生,教師應了解學生的認知水平、興趣愛好和學習需求,保證所設計的跨學科主題作業能夠滿足學生的探索需求,以提升學生的數學核心素養。
例如,在為三年級學生設計跨學科主題作業時,教師可以“校園中的圖形”為主題,結合學生“理解長方形和正方形”這一學習需求設計概念表征型作業,引導學生自主辨別圖形,并將圖形分類,并設計關于周長的概念辨析題,將數學與美術、語文等學科聯系起來。又如,根據學生“掌握解決問題的方法”這一學習需求,教師可以“我的檸檬汁小店”為主題設計跨學科主題作業,精心設計問題分析型作業,引導學生提出并解決問題,積極遷移運用勞動知識。
(四)打造開放空間,引導學生深度探究
在布置跨學科主題作業時,教師應打破常規,圍繞核心問題打造開放性的探究空間,并適當放慢節奏,與學生一起探究問題,讓學生圍繞主題自由發散思維,主動調用已有的知識經驗提出新的問題,深入分析跨學科主題作業背后的多學科知識,從而打破學科知識界限,實現知識的有機整合。
例如,教師可以結合“霧霾的成因與防治”設計跨學科主題作業,圍繞“為什么會產生霧霾”“霧霾天氣中灰塵顆粒的大小”“如何保護環境”等方面豐富作業內容,將數學與語文、科學等學科聯系起來,設置關鍵性問題,為學生的自主探究和理性思考指明方向。同時,教師可以在作業中設計“是什么影響了空氣質量”“霾為什么會影響空氣質量”等問題,引導學生探索霧霾現象,拓展學生的探究深度,保障小學數學跨學科主題作業的開放性,讓學生在認真探索的過程中形成新的理解,獲得更多的知識。此外,教師可以適當拓展跨學科主題作業的內容,將學生的思維引向深入。例如,教師可以設計“我們能做什么”“制作倡議書”等探究任務,引導學生在小組內自由交流和分析導致霧霾現象的罪魁禍首,撰寫防治霧霾的倡議書,從而調動學生的學習積極性,提高學生的學習效率。
(五)展示學習成果,科學評估作業質量
小學生渴望獲得教師的認可,教師的鼓勵和表揚能夠激發學生的學習興趣,增強整體的育人成效。因此,在學生完成跨學科主題作業后,教師可以展示學生的學習成果,科學評估學生的作業質量,了解學生的思維短板,據此調整跨學科主題作業的設計思路及方向,體現以生為本的教育原則。
具體而言,教師要正視學生的個體差異,強化表現性評價,綜合評估學生的作業質量,科學分析學生的學習成果,并組織開展說一說、畫一畫、寫一寫、演一演等學習活動,直觀呈現學生的思維發展過程。教師可以嘗試不同的作業呈現形式,充分發揮跨學科主題作業的育人作用及優勢。
制作類作業、課題探究類作業、表演類作業是跨學科主題作業的重要形式,對學生的吸引力很大,教師可以結合學情擇優選用。其中,制作類作業最為常見,因其實踐性強,能夠實現學科邏輯向生活邏輯的順利轉變,促進學生在做中學、學中做。例如,教師可以開展“創意鐘表展”活動,引導學生展示自行制作的創意鐘表,了解學生的知識遷移能力,分析學生的數學知識掌握情況,考量學生的美術核心素養及實踐動手能力。此外,課題探究類作業的優勢也較為明顯,教師可以將其貫穿于小學數學跨學科主題作業設計的始終,鼓勵學生自主運用多種工具展開探究,并展示探究結果。例如,教師可以圍繞“年輪的線索”設計跨學科主題作業,引導學生在觀察和探究后撰寫年輪分析報告,將其作為作業成果展示出來。
結語
跨學科主題作業的應用對推動小學數學跨學科教學具有重要意義,它能夠提高學生跨學科學習的質量和效率,逐步實現學科貫通和綜合育人。在開展小學數學教學時,教師應了解學生的認知習慣、思維層次和最近發展區,尊重學生的主體地位,并根據學生的學習需求設計跨學科主題作業,充分發揮作業的檢測作用、鞏固作用和反饋價值,全面提高小學數學的教學質量和層次,打破學科壁壘,實現多學科融合育人。
(作者單位:山東省聊城市東昌府區斗虎屯鎮中心小學)