小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的策略研究

摘 要：跨學(xué)科教學(xué)是一種創(chuàng)新性的教學(xué)方法，旨在提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和解決問(wèn)題能力.本文以“圓柱和圓錐”為例，通過(guò)分析小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科的理論框架、開(kāi)發(fā)過(guò)程及實(shí)施過(guò)程，提出一系列教學(xué)策略，如情境教學(xué)策略、合作學(xué)習(xí)策略、科學(xué)全面評(píng)價(jià)策略等.

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué)；跨學(xué)科教學(xué)；教學(xué)策略；圓柱和圓錐

*基金項(xiàng)目：福建省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年“研究共同體”專項(xiàng)立項(xiàng)課題“基于地域文化特色開(kāi)展小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實(shí)踐研究”（項(xiàng)目編號(hào)：Fjygzx23-009）.

1 小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的理論框架

在小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)中，實(shí)施跨學(xué)科教學(xué)的首要任務(wù)是構(gòu)建完善的理論框架.這個(gè)理論框架旨在破除傳統(tǒng)學(xué)科教學(xué)的界限，推動(dòng)不同學(xué)科之間的交流和融合，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的綜合運(yùn)用.

小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的理論框架應(yīng)建立在三個(gè)核心原則上（如圖1）.第一個(gè)核心原則是整合性原則.它要求學(xué)生將數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的知識(shí)、方法和思維方式進(jìn)行深度整合，打破學(xué)科壁壘，形成一個(gè)跨學(xué)科的知識(shí)體系.這種整合不僅可以幫助學(xué)生全面理解數(shù)學(xué)知識(shí)，還可以促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展.第二個(gè)核心原則是實(shí)踐性原則.跨學(xué)科教學(xué)是通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境中，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效應(yīng)用與轉(zhuǎn)化.例如，教師可以通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)、藝術(shù)創(chuàng)作等方式，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力.第三個(gè)核心原則是創(chuàng)新性原則.跨學(xué)科教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，以便提高其創(chuàng)新思維.在解決跨學(xué)科問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生不僅需要運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)，還需要展現(xiàn)出獨(dú)特的創(chuàng)新思維和應(yīng)用能力.

圖1

2 小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的開(kāi)發(fā)過(guò)程

小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的開(kāi)發(fā)過(guò)程是一個(gè)系統(tǒng)且復(fù)雜的任務(wù)（如圖2），它涉及多個(gè)方面的考量與規(guī)劃.確立跨學(xué)科教學(xué)目標(biāo)是開(kāi)發(fā)過(guò)程的起點(diǎn).教師需要根據(jù)數(shù)學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，學(xué)生的年齡、認(rèn)知水平等，制定出一個(gè)明確又具體的教學(xué)目標(biāo).

選擇跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容是開(kāi)發(fā)過(guò)程的關(guān)鍵.教師需要深入挖掘數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系，選擇那些既能體現(xiàn)數(shù)學(xué)本質(zhì)，又能與其他學(xué)科相互融合的內(nèi)容.例如，在“圓柱和圓錐”的教學(xué)中，教師可以選擇與美術(shù)的繪畫(huà)、雕塑相結(jié)合.

設(shè)計(jì)跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng)是開(kāi)發(fā)過(guò)程的核心環(huán)節(jié).教師需要根據(jù)所選內(nèi)容去設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng).這些活動(dòng)可以是實(shí)踐操作類的，如組織學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，制作“圓柱和圓錐”的模型；也可以是解決問(wèn)題類的，如設(shè)置跨學(xué)科實(shí)際問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)共同解決.

在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，教師還需要重視跨學(xué)科教學(xué)評(píng)價(jià).為了全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，教師可以通過(guò)觀察、記錄、測(cè)試等多種方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，以便及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為后續(xù)的教學(xué)調(diào)整提供依據(jù).

圖2

3 小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的實(shí)施過(guò)程——以“圓柱和圓錐”為例

案例一：與科學(xué)的融合.

目的：教師通過(guò)將小學(xué)數(shù)學(xué)中的“圓柱和圓錐”知識(shí)與科學(xué)相融合，讓學(xué)生在探究圓柱和圓錐的形成原理的過(guò)程中，更深入地理解其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)與科學(xué)之間的緊密聯(lián)系（如圖3）.

具體實(shí)施過(guò)程如下.

引入階段.教師先展示日常生活中的圓柱和圓錐形狀的物體，如水桶、漏斗等，引起學(xué)生的興趣和好奇心.接著，教師引導(dǎo)學(xué)生回顧之前學(xué)過(guò)的圓柱和圓錐的基本定義和性質(zhì)，為后續(xù)的科學(xué)探究做鋪墊.

探究活動(dòng)階段.教師組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，利用紙張、膠水等材料制作圓柱和圓錐模型.在制作過(guò)程中，教師還要引導(dǎo)學(xué)生思考圓柱和圓錐的形成原理，并觀察其結(jié)構(gòu)特點(diǎn).同時(shí)，教師還要提供實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，幫助學(xué)生理解圓柱和圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖，以及如何通過(guò)旋轉(zhuǎn)和平移等操作形成立體圖形.

觀察討論階段.在學(xué)生完成制作后，教師組織學(xué)生分享自己的制作過(guò)程和發(fā)現(xiàn).同時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納圓柱和圓錐的共性和差異.

知識(shí)應(yīng)用階段.教師引導(dǎo)學(xué)生思考圓柱和圓錐在日常生活和科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，如生物、物理等，并鼓勵(lì)他們舉例說(shuō)明.

總結(jié)與反思階段.在活動(dòng)結(jié)束前，教師總結(jié)本次跨學(xué)科教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容和學(xué)生的表現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)與科學(xué)之間的聯(lián)系和互補(bǔ)性.同時(shí)，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和收獲，提出自己的問(wèn)題和建議，以便教師進(jìn)一步優(yōu)化跨學(xué)科教學(xué)策略.［1］

圖3

案例二：與工程學(xué)的融合.

目的：教師通過(guò)將小學(xué)數(shù)學(xué)中的“圓柱和圓錐”知識(shí)與工程學(xué)相融合，提高學(xué)生的空間想象能力和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力.同時(shí)，通過(guò)模擬真實(shí)工程場(chǎng)景，讓學(xué)生了解到數(shù)學(xué)在工程設(shè)計(jì)和建造中的實(shí)際應(yīng)用（如圖4）.［2］

具體實(shí)施過(guò)程如下.

情境導(dǎo)入階段.教師先創(chuàng)設(shè)一個(gè)工程設(shè)計(jì)的情境，如設(shè)計(jì)一個(gè)儲(chǔ)水塔或燈塔，它們通常由圓柱和圓錐組成.然后，教師通過(guò)圖片或視頻展示這些建筑的實(shí)際應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的興趣，并引出本次跨學(xué)科教學(xué)的主題.

知識(shí)回顧與拓展階段.教師首先引導(dǎo)學(xué)生回顧圓柱和圓錐的基本性質(zhì)，如底面積、側(cè)面積和體積的計(jì)算方法.接著，教師引入工程學(xué)中的相關(guān)概念，如承重、穩(wěn)定性等，讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)在工程學(xué)中的實(shí)際作用.

模擬設(shè)計(jì)階段.教師讓學(xué)生分組進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，每組選擇一個(gè)工程項(xiàng)目，如儲(chǔ)水塔、燈塔等，并確定其尺寸和形狀.在這個(gè)階段，學(xué)生可以使用繪圖軟件或手工制作模型來(lái)展示自己的設(shè)計(jì).

分享與討論階段.每組學(xué)生展示自己的設(shè)計(jì)，并解釋其背后的數(shù)學(xué)原理和工程學(xué)考慮.其他學(xué)生和教師提供反饋和建議，討論不同設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)并提出改進(jìn)方案.

總結(jié)與反思階段.教師總結(jié)本次跨學(xué)科教學(xué)的重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)在工程中的應(yīng)用價(jià)值.學(xué)生反思在設(shè)計(jì)過(guò)程中的收獲和不足，并提出改進(jìn)建議.

圖4

4 小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的策略

4.1 情境教學(xué)策略

教師可以通過(guò)創(chuàng)設(shè)與學(xué)生日常生活緊密相連的情境進(jìn)行教學(xué)，這不僅可以激發(fā)學(xué)生的好奇心，還可以引發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的探知欲望.例如，教師在引入“圓柱和圓錐”的概念時(shí)，可以設(shè)計(jì)一個(gè)“小小建筑師”的情境，讓學(xué)生扮演建筑師并參與到模擬的建筑項(xiàng)目中.在這個(gè)情境中，學(xué)生需要利用圓柱和圓錐的形態(tài)特征來(lái)設(shè)計(jì)建筑模型，如設(shè)計(jì)一個(gè)帶有圓柱體支柱和圓錐體屋頂?shù)男∥?這樣的情境可以讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際場(chǎng)景相結(jié)合，還可以提高學(xué)生的實(shí)踐能力.［3］

4.2 合作學(xué)習(xí)策略

在“圓柱和圓錐”的教學(xué)中，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)，通過(guò)小組討論、共同探究等方式，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和溝通能力.教師可以先提出一個(gè)跨學(xué)科的問(wèn)題，如怎樣利用圓柱和圓錐的形狀特點(diǎn)設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)定的塔結(jié)構(gòu)，然后讓學(xué)生分組進(jìn)行討論和探究.在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生可以共同解決問(wèn)題，提高自己的合作能力并培養(yǎng)自己的創(chuàng)新思維.

4.3 科學(xué)全面評(píng)價(jià)策略

教師需要構(gòu)建一個(gè)科學(xué)且全面的評(píng)價(jià)體系，既要關(guān)注學(xué)生的表現(xiàn)，也要重視學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，以便對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況有一個(gè)全面的評(píng)估.例如，在評(píng)價(jià)過(guò)程中，教師可以采用多種評(píng)價(jià)方式，如觀察、記錄、展示等，全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況.此外，教師還需要注重學(xué)生跨學(xué)科能力的評(píng)價(jià)，如解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新思維等，以便更好地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí).

參考文獻(xiàn)

［1］馬惠娟.基于項(xiàng)目化教學(xué)模式的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂構(gòu)建——以教學(xué)“圓柱與圓錐”為例［J］.新課程，2024（1）：136-138.

［2］胡華芳.學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的“可見(jiàn)”路徑——以管小東老師執(zhí)教的“圓柱與圓錐”為例［J］.新課程，2023（24）：97-99.

［3］楊芳.深度學(xué)習(xí)理論下小學(xué)數(shù)學(xué)大單元教學(xué)策略——以《圓柱與圓錐》為例［J］.天津教育，2023（27）：10-12.