數學課堂教學中跨學科融合教學策略探研

摘要：數學作為一門基礎性學科，在提升學生綜合素養方面起到十分關鍵的作用。傳統的教學模式過于強調數學知識的工具性特征，弱化學生的核心素養培養。跨學科融合教學策略可通過整合與數學相關的多學科知識，引導學生綜合應用多種知識分析問題、解決問題，使學生突破單一學科思維局限，實現綜合素養的逐步提升。文章在分析數學跨學科教學的內涵、價值、原則的基礎上，重點探究跨學科融合教學流程，以此為數學教學提供方法的借鑒。

關鍵詞：小學數學；跨學科；融合；視野；創新；設計；素養

中圖分類號：G623.5文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2024）29-0121-04

信息時代給學生提供了多元化的學習通道和學習內容，學生自身也希望掌握更多知識、技能，以適應社會的發展變化。然而學生的學習時間、學習精力是有限的，教育的重要意義之一就是引導學生在有限的學習時間掌握更多知識、技能，積極提升學生的綜合素養。在數學教學中，傳統教學方法重在指導學生記住公式、定理并掌握運算規律，以解決問題，即關注學生淺表性的技能發展，忽略學生的發現問題、提出問題等深度學習能力的發展。而跨學科教學策略強調對多個學科知識的整合、應用，有助于提高學生的知識綜合運用能力，促進學生的數學核心素養發展。因此，研究數學跨學科融合教學策略具有重要的現實意義和指導價值。

一、數學跨學科教學的內涵

1.以跨學科教學的內在邏輯為基礎

人們在研究客觀世界時要運用聯系的觀點，因為事物是多維的，即客觀事物本身就具有“跨學科”的特性。例如，在研究一座山峰時，人們可從地理角度分析地形地貌特征，或從數學角度分析山峰的相關參數，或從生物學角度分析山峰生長的物種。所以，事物是普遍聯系的這一客觀規律是數學跨學科融合教學的基礎。傳統教學模式多側重于指導學生如何應用數學知識解決問題，然而數學學習的目的首先是發現問題，只有發現問題才能解決問題?？鐚W科教學注重引導學生從不同角度發現事物中存在的問題，使其具備獨立作出價值判斷或反應的能力，然后以此為基礎探索解決問題的有效方法。另外，跨學科教學關注學生的思維建構?？鐚W科教學重在引導學生在探索問題、解決問題的過程中深化舊知、建構新知，使其形成利用跨學科知識解決問題的高階思維[1]。

2.以數學大概念統領跨學科教學設計

數學大概念包括數學學科的核心概念、數學思想等內容，如建模思想、數形結合思想等，其是從社會性、整體性的高維視角整合零散的、淺層的知識與能力，并隱含于數學教學的各個環節，包括教學情境創設、學習組織、結果評價等。可以說，大概念是數學跨學科教學的核心，教師在教學中以數學大概念統領跨學科教學設計，有助于進一步提升教學效果。而學生完成各項數學學習任務、習得數學知識、提升數學技能的過程，也是感悟、理解數學大概念的過程[2]。

二、數學跨學科教學策略的現實價值

1.拓寬學生的知識視野

傳統的數學教學通常局限于數學本學科的知識范圍，跨學科融合則將數學知識與其他學科知識融合在一起，讓學生有機會接觸更廣泛的知識領域。這不僅有助于豐富學生的知識儲備，還可有效提高學生的創新能力。在數學學習中，學生通過知識的融合舉一反三，可更全面、更深入地理解數學知識的應用場景，提高數學學習效果。

2.統整教學目標

數學與其他學科的教學內容、教學目標有所不同，但每個學科的最終教學目標都是提高學生的綜合素養，促進其解決問題能力的發展。基于跨學科教學的內涵以及客觀事物的多維性可見，不同學科的課程目標之間有著天然的內在聯系。例如，數學學科的知識目標是使學生獲得必要的數學知識，建立基本的數學思想，語文學科的教學目標與之截然不同，但兩個學科的共同目標都是培養學生實事求是的學習態度及獨立思考的習慣，因此兩個學科在情感態度目標上又是一致的[3]。從這個意義上講，跨學科教學策略的現實價值體現在統整教學目標方面。

3.強化學生的知識應用能力

跨學科教學策略融合了與數學有關的多門學科知識。這種教學策略打破了常規教學方法的局限，引導、鼓勵學生從多個角度分析問題、解決問題。這樣，在跨學科教學中，學生動手動腦的機會更多，思維也更加活躍，并在思考過程中逐漸形成辯證思維、邏輯思維，實現數學核心素養的發展。

三、數學課堂教學中跨學科教學原則

跨學科教學并非將多個學科知識簡單、隨意地拼湊在一起，而是以數學大概念為統領對其他學科知識進行整合，幫助學生構建一個完整的知識網絡。為保證跨學科教學效率，教師要在數學課堂教學中遵循以下幾項原則。

1.以數學為核心的原則

跨學科融合教學必須以數學學科知識為核心，引導學生在解決問題的時候用“數學的眼光”發現問題，用“數學的角度”分析問題，其他學科知識則服務于數學知識的學習[4]。這就要求教師為學生提供相對開放的學習空間，指導其利用數學思維進行思考。例如，在實際教學中，筆者在課堂上設計了“創意燈籠制作”數學活動，將數學學科與美術學科融合在一起，要求學生在制作過程中有意識地運用軸對稱、多邊形、組合圖形面積等數學知識。美術學科強調培養學生的審美能力，在數學教學中起到的是輔助作用。這樣，學生就會圍繞數學知識進行設計、制作、交流，并總結圖形規律，領悟燈籠制作過程中涉及的數學知識，圍繞美術知識發展自身的空間觀念。

2.綜合性原則

跨學科教學的重要價值之一就是強化學生的知識應用能力，而只有遵循綜合性原則，才能引導學生綜合應用所學的各學科知識與方法解決實際問題。跨學科教學設計是在不同學科之間建立聯系，以培養學生理論聯系實際的思維習慣，促進其實踐能力、創新精神的發展[5]。在實際教學中，教師可結合社會熱點問題、學生生活中遇到的問題進行跨學科教學設計。例如，在教學統計相關知識時，可以“調查壓歲錢的支出情況”為主題設計跨學科教學活動，或結合體育學科場景設計跨學科教學活動。在籃球比賽中，雙方會讓替補球員上場。為此，教師可強化數學知識與體育學科之間的聯系，給出雙方替補球員以往的得分情況，讓學生應用“計算平均數”相關知識，預測替補球員在本場比賽中的得分。

3.創新性原則

實踐是對客觀世界的探索，創新意識則是創造的前提。數學課堂跨學科融合教學策略遵循創新性原則，是指引導學生采用創造性的方法來完成跨學科學習任務，以強化其創新意識，使其獲取創新成果[6]。例如，美術中有紅、黃、藍三原色，而兩個原色任意混合可得到“間色”，即第二次色，兩種原色質量比不同，配制出的間色深淺也不同。在人教版數學六年級上冊“比的意義”的相關知識教學中，教師就可將美術與數學融合在一起，幫助學生更直觀地理解“比”在同類量倍數關系的表達與量感方面的意義，促進其創新思維的發展。

四、數學課堂教學中跨學科融合教學流程

數學跨學科融合教學的基本流程主要包括明確教學目標、活動設計與實施、活動總結三個部分。本研究以人教版數學六年級上冊“圓”的教學為例，以“確定起跑線”跨學科教學主題活動，引導學生掌握圓的基本概念、周長等知識，并以此探究數學跨學科融合教學策略。

1.明確教學目標

跨學科教學策略與其他教學方法一樣，都要以明確的教學目標為引領，且教學目標也是評價教學效果的重要依據。因跨學科教學涉及其他學科知識，所以，教師在制定教學目標時既要關注學生的數學學科核心素養培養，又要關注學生的跨學科素養發展。

例如，“確定起跑線”是數學學科與體育學科的融合，其整體目標是引導學生實地測量，收集素材，合理選擇解決問題的方法，以強化其模型意識、創新意識，提高其獨立思考、獨立解決問題及實踐能力，促進其數學學科核心素養和跨學科素養發展[7]。為此，教師要提出具有價值的數學問題，引導學生在課下查找相關資料，并運用數學及其他學科知識解決問題，以此激發學生的學習興趣，使其感悟到數學在體育學科中的應用。具體而言，“確定起跑線”的教學目標包括以下幾個方面。第一，知識技能目標。了解田徑運動場的基本要素，綜合應用圓的相關知識計算，確定400米跑道的起跑線。為此，教師可引導學生到學校操場進行實地測量，搜集數據并整理、分析，采用多種計算方式計算出各跑道的直徑、彎道長、直道長等。第二，學科素養目標。教師可在課堂上展示體育田徑賽事圖片及相關視頻，引導學生分析起跑線涉及的數學問題，如跑道的長度是一個長方形和兩個半圓組成的圖形的周長，且半圓形直徑是長方形的寬。這樣，通過觀察、計算、推理，可促進學生綜合應用數學知識解決實際問題能力的提升，使其形成抽象、推理等基本數學思想。第三，高階素養目標。教師可設計“確定起跑線”跨學科活動，讓學生在解決問題的過程中體會到數學知識在體育學科中的重要作用，感受到數學學科知識與實際生活的聯系，并樹立數學學習信心，提高人際交往能力[8]。

2.活動設計與實施

該環節是整個跨學科教學的重點。第一，在課堂上結合教學內容創設科學的教學情境，引導學生利用情境中包含的問題溫故、知新，在新舊知識的互相作用下完善知識體系。在數學跨學科融合教學中，教學情境的設計主要包括兩類，一是具體的活動場景，二是包含學習資源的意境。需要注意的是，情境要具有真實性，以體現數學與現實生活的密切聯系，要包含能引導學生深入探究知識的問題，要具有多樣化特點，包括文學、科學、社會等知識，要具有一定的育人價值，以提升學生的道德素養[9]。第二，跨學科教學的主題設計及實施也至關重要，主題設計要以發展學生的數學核心素養為導向，體現出數學學科的獨有價值[10]。在跨學科教學活動實施過程中，教師要堅持學生主體原則，鼓勵學生獨立探究或以小組為單位探究，讓學生親歷完整的活動過程，以積累更多經驗，加深對數學知識的理解。此外，活動設計與實施還要體現跨學科的特點，遵循上述跨學科教學設計原則，引導學生從不同角度思考問題，不僅注重數學學科知識的應用，還要拓展思維，運用其他學科知識及其他方法解決問題。

例如，體育學科涉及的知識十分豐富，包括比賽中的抽簽分組、運動員的技術統計、體育比賽的成績、運動員的營養健康等。尤其在奧運會這類重大的國際體育賽事中，用于體育賽事的設施設計必須十分嚴謹，這直接關系到運動員的比賽成績，以及與比賽成績相關的運動能力。但在田徑比賽中，有些項目的跑道起跑線位置卻不同，如400米，這是為什么呢？100米起跑線的位置相同嗎？教師可創設相應問題情境激發學生主動探究的興趣?！按_定起跑線”具體的活動實施過程如下。首先創設問題情境，讓學生觀看視頻，著重關注每個田徑比賽項目的起跑線位置，引導學生分析400米運動場的起跑線位置與100米的起跑線位置有什么不同。然后集中焦點問題，讓學生分組測算400米不同跑道的起點，提出測量方案。其次，實踐操作?？蓭ьI學生到學校操場，讓學生以4人為一小組，并排在彎道上、直道上行走，思考如何測量跑道的寬度，確定跑道半圓的圓心。通過測量實踐獲取200米、400米跑道的相關數據后，可引導學生對測量獲得的數據進行計算，先估測再用計算器進行精確計算，最終分析得出400米跑道起跑線不同的原因。學生之間、各活動小組之間要對整個活動過程進行詳細記錄，先在小組內討論解決問題的過程、方法，小組之間再進行匯報交流、互相評價，并改進方案。教師要對學生的活動過程給予指導，并帶領學生梳理整個活動過程，讓其將自己的收獲以多種形式呈現出來，以此提升學生的解決問題能力[11]。

3.活動總結

跨學科融合教學活動完成后，教師要帶領學生對整個活動進行回顧、總結、反思，即回憶前面所學知識，并分析活動中遇到的困難、采用的解決方法以及收獲等，以此加深學生對所學知識的理解，使其不斷完善知識結構，提升記憶能力、思維能力[12]。因跨學科融合教學與普通的教學方法不同，其更注重學生是否形成獨有的認知結構，所以活動總結方式非常重要。活動總結方式可包括小組合作總結、自我總結、教師總結等，讓學生在總結中與他人分享知識、交流體驗，以加深對知識的理解。例如，在“確定起跑線”活動中，教師要總結是否所有的學生全程、自主參與活動，是否通過該活動提高利用數學知識解決實際問題的能力，活動的驅動性是否明確等。同時，要反思跨學科融合教學設計是否立足于學生的實際情況，充分尊重學生的主體性，是否制定科學的流程及合理的參與方案等，以保證跨學科教學設計的適切性。

五、結語

總之，跨學科融合教學是以某個數學問題為核心，引導學生綜合應用與之相關的其他學科知識分析問題、解決問題，使其打破數學學科知識的思維局限，加深對數學知識、數學思想的理解與認知，拓寬利用數學知識解決實際問題的思路。作為一門基礎性學科，數學課堂應用跨學科融合教學策略，可更好地激發學生的學習興趣，發展學生的批判性思維、合作意識等，提升學生的數學學習效果。在日常教學中，教師要結合學生的實際情況，充分利用現有的教學資源，遵循跨學科融合教學的基本原則，進一步研究跨學科融合教學策略的有效應用，不斷提升數學教學效果。

參考文獻：

[1]徐慧.設置“任務驅動”，推動高階思維進階———“數據的收集與整理（二）”教學設計與思考[J].江西教育，2023（34）：50-54.

[2]段振富，林茜.數據觀念培養視角下的初中數學試題命制———以“數據的收集、整理與描述”內容試題命制為例[J].數學之友， 2023，37（13）：94-97.

[3]李小燕.基于項目式學習的小學數學“綜合與實踐”教學設計應用研究[D].固原：寧夏師范學院，2023.

[4]葉曉玲.多元整合，拓展數學學習深度、廣度、效度———小學數學跨學科整合初探[J].福建教育學院學報，2021，22（09）：9-11.

[5]孟慶杰.項目助推單元教學“落地”———基于單元的小學數學項目化教學策略[J].教育界，2022（33）：32-34.

[6]陳俊翔.驅動性問題視角下小學數學項目化教學中的問題類型設計[J].數學學習與研究，2023（24）：134-136.

[7]史哲宇，錢立凱.小學數學“綜合與實踐”領域的教學策略研究———基于STEAM教育[J].曲靖師范學院學報，2020，39（03）：20-23.

[8]蔡梅梅.大數據時代下信息技術與小學數學學科教學的融合策略探析[J].教師，2024（01）：60-62.

[9]林曉，顧萬春.小學數學項目化主題學習活動的開發與實施———以小學數學第一學段為例[J].江蘇教育研究，2023（01）：79-82.

[10]王萬榮，焦興琳.“小學數學+”跨學科主題課程的設計與實施———以“圓的面積”跨學科主題課程為例[J].青海教育，2023（12）：37+42.

[11]吳曉冬.跨學科主題學習的教研困境與對策———以小學數學學科為例[J].福建教育，2024（01）：20-22.

[12]陳秀清.基于問題導向下對小學數學跨學科綜合實踐活動的思考———以“有趣的平衡”為例[J].數理化解題研究，2023（20）： 59-61.

Exploration of Interdisciplinary Integration Teaching Strategies in Mathematics Classroom Teaching

Zhu Liangchun

（ Fujian Province Wuping County Teacher Training School Affiliated Primary School， Wuping 364300，China）

Abstract： Mathematics， as a fundamental subject， plays a crucial role in enhancing students’ comprehensive literacy. The traditional teaching model overly emphasizes the instrumental nature of mathematical knowledge and weakens the cultivation of students’ core competencies. The interdisciplinary integration teaching strategy can guide students to comprehensively apply multiple knowledge related to mathematics to analyze and solve problems， break through the limitations of single subject thinking， and gradually improve their comprehensive literacy. On the basis of analyzing the connotation， value， and principles of interdisciplinary teaching in mathematics， this article focuses on exploring the interdisciplinary integration teaching process， in order to provide methodological references for mathematics teaching.

Key words： primaryschoolmathematics； interdisciplinary；integration；view； innovation； design； accomplishment