小學數學跨學科主題學習的教學設計與實踐

【摘要】新課改背景下的小學數學教學越來越強調實踐性與創造性，這樣一來，碎片化的學習方式將不再適用，跨學科主題學習逐漸興起。教師在教學時，要找準各個學科之間的有效聯結點，為學生做好系統而全面的教學設計，從真實任務出發，對各學科知識進行重新建構和融合，提高學生的綜合能力。

【關鍵詞】小學數學；跨學科主題學習；教學設計

作者簡介：錢璐（1973—），女，江蘇省南京市瑞金路小學。

跨學科學習要基于學生的知識基礎，圍繞某一個研究主題，或基于真實問題的解決，運用并整合相關課程的知識與方法，開展綜合性的學習活動［1］。新時代背景下，小學數學教學應當重視跨學科學習的設計，引導、鼓勵學生將各個學科的知識綜合起來并加以應用，培養學生解決真實問題的能力，促進學生綜合能力的提升。本文以蘇教版小學數學五年級上冊第二單元“多邊形的面積”為例，探索跨學科主題學習的教學設計和實踐方式。

一、選取適切主題，明確學習方向

主題是跨學科主題學習的“領航員”。它既是課堂活動的樞紐，又是連接其他學科內容的橋梁［2］。教師在進行跨學科主題學習設計時，要根據教學要求和教材內容，為學生選取適切的主題，幫助學生明確學習的方向。主題的選擇要兼具趣味性與探究性，在激發學生動力的同時，幫助學生進行深層次的思考和探索，從而培養學生的關鍵能力和必備品格。

例如，在教學“多邊形的面積”這一單元時，教師從教學內容出發，結合學生的具體學情和發展規律，圍繞核心素養的培養，為學生制訂了“建設校園生態園”這一學習主題，引導學生將數學與自然科學、美術、語文等學科知識融合起來，對知識進行建構與重組，培養學生的數學素養，發展學生的綜合能力。借助這一主題，教師讓學生對學校的綠地進行重新設計和規劃。在對校園綠地進行實際測量的過程中，學生會發現校園中既有一些基本圖形如長方形、正方形、三角形、圓形等，也有一些不規則圖形，這就需要學生通過拼接、平移等其他手段進行圖形面積的計算。在算出綠地面積之后，學生還要運用美術知識，對校園綠地設計圖紙進行較為真實地呈現。課堂最后，學生還要運用語文學科的知識、使用簡潔生動的語言對植物園和圖紙進行介紹。這樣一來，學生就可以數學為主線，有機串聯起各個學科的知識，提高綜合運用能力。

二、基于核心素養，制訂學習目標

跨學科主題學習的效果如何，取決于預期目標的達成度。教師在教學時，要以核心素養為導向，結合新課標的要求，為學生制訂科學的學習目標，引導學生用不同學科的知識與技能解決數學問題，讓學生用數學的眼光觀察現實世界、用數學的思維思考現實世界、用數學的語言表達現實世界，培養學生的應用能力。

例如，在教學“多邊形的面積”這一單元時，教師可以結合新課標和學生的學習情況，以核心素養為導向，為學生制訂科學合理的學習目標。教師將學習目標分為四步，首先是實地測量能力的培養，學生需要經過自己的實地測量和估算，初步繪制簡單的平面示意圖，為接下來的深入探究做好準備。其次，教師圈畫出園區中所有不規則的地塊，引導學生運用分割、拼接、平移等多種方法探究不規則圖形的面積計算問題，培養學生的數形結合和轉化思想，發展學生的數學思維。再次，教師引導學生運用信息技術課程的有關知識，上網了解觀賞性花卉及草木的品種、習性、種植方法等，為生態園選取合適的植物，培養學生科學種植的理念。最后，教師引導學生通過小組交流與討論，確定生態園最終設計方案，并以示意圖進行呈現。這四個學習目標從四個不同的維度對學生的數學素養和綜合能力進行培養，能夠充分挖掘學生的潛能，讓學生的思維和能力呈螺旋式遞進發展，提高學生的綜合素質。

三、圍繞學習目標，分解學習任務

在制訂完學習目標之后，教師還要對學習任務進行細致的分解，確保各項任務落實到位?？鐚W科主題學習是一個系統的學習過程，其中包含一個主任務和若干個子任務。教師在教學時，要將主任務進行更加詳細的分解，用一根主線進行串聯，有目的、有順序、有針對性地推進子任務，循序漸進地提高學生的素養與能力。

例如，在教學“多邊形的面積”這一單元時，教師根據學習目標，將學習任務分成四步，并逐步進行落實。通過主題，學生已經明確本次跨學科主題學習的主線任務，即用自己的智慧和力量建設校園生態園。教師可帶領學生圍繞教學目標，分解學習任務，讓學生在腦海中形成清晰的實踐思路。

師：“建設校園生態園”的任務較為復雜，我們可以分步驟去完成。大家覺得分成幾步比較好，先做什么后做什么呢？

生：首先我們要進行實地勘探，選擇合適的測量工具，對地塊進行測量。

師：這一步的作用是什么呢？

生：了解地塊數量和形狀，在腦海中對生態園的規劃做出假設。

師：好，我們就把這一項作為子任務1。那接下來呢？

生：接下來我們需要計算各個地塊的面積，畫出平面示意圖。這一步是為了方便我們對地塊的用途進行規劃，為后續植物的選擇和植株的計算做好準備。

師：很好，這就是子任務2了。然后呢？

生：之后我們就要選取植物還有確定植物的數量了。

師：好，我們將其稱為子任務3。還有嗎？

生：完成設計規劃圖，根據植株的數量，做好預算評估。最后還要做好生態園的介紹和科普工作，對這次任務進行深入的反思和總結。

師：非常好，這就是子任務4。這樣一來，我們就可以把整個任務分成四步來有序推進。

四、引導自主探究，培養綜合能力

（一）基于真實情境，聯結各科知識

跨學科主題學習注重培養學生在真實情境中綜合運用知識解決問題的能力，其不僅需要圍繞主題活動，將不同學科的知識進行整合，還需要學科間知識與方法的聯結［3］。教師在教學時，要找準各學科知識和方法之間的聯結點，引導學生在真實的任務情境中，綜合運用各學科知識解決真實問題，提高學生跨學科學習能力。

例如，在“多邊形的面積”這一單元中，“建設校園生態園”是立足校園實際生活所設計的真實情境，在這個情境下，學生需要綜合運用多學科的知識來解決問題，對于學生跨學科學習能力的培養有很大幫助。

師：同學們，大家喜歡目前學校的生態環境嗎？假如現在有這樣一個機會，讓你對學校環境進行重新規劃，你要如何建設你心目中的校園生態園呢？

生：太棒了，我要在校園里種上我喜歡的鮮花和樹木，讓校園一年四季花開不敗，像仙境一樣。

師：為了完成這個任務，我們需要用到哪些知識呢？

生1：我們要了解植物的相關知識，如哪些植物美觀大方、存活率高、好打理、適合校園種植。

生2：還需要對校內的綠地面積進行細致的規劃，設計好哪塊地種什么、種多少，這樣整體的效果才會好看。

生3：那我們就需要先測量地塊的數量和面積，畫出平面示意圖才可以。

師：大家說的都很對。同學們發現沒，要完成這個龐大的工作，僅靠數學知識是不是不夠啊，你們覺得還需要用到哪些學科的技能呢？

生1：美術，我們需要畫圖，這就需要用到美術的技能。

生2：科學，我們要知道植物生長相關的知識。

生3：還有信息技術，植物的很多資料書本上沒有，需要用網絡進行收集和整理。

跨學科主題學習，不是對各個學科知識簡單的拼湊與疊加，而是知識之間的融合和重構，需要充分發揮各學科之間的對話與協同作用，促進各科目學習的全面化和系統化。教師通過創設具體真實的教學情境，能夠讓學生學會綜合運用多種知識，解決真實問題，了解數學學習的現實意義，培養學生的應用思維。

（二）有效問題驅動，提升探究能力

問題是深度思考的前提，而跨學科主題學習離不開有效問題的指引。教師在教學時，要以有效問題引發學生對所學知識的深度思考，驅動學生在真實的情境中觀察、分析、比較、總結，培養學生批判性思維、創造性思維，提高學生自主探究能力。

例如，在“多邊形的面積”的跨學科主題教學中，教師可以通過有效問題，驅動學生充分運用學科知識和技能，解決現實問題，實現深度學習，培養學生的自主探究能力。

師：前期我們已經完成了地塊的測量，并且繪制了設計圖，大家覺得設計圖中哪個地塊的面積最難計算呢？

生：最大的那個地塊。因為它是不規則圖形。

師：那我們要如何計算這種不規則圖形的面積呢？

生：我們可以通過裁剪或者分割的方式，把它變成幾個規則的圖形之后再進行計算。

師：那我們應該如何去做呢？

生：先沿著頂點A作一條與底邊平行的直線，得到頂點E，然后在頂點E處作一條垂直于底邊的直線（見圖1），這樣就能得到兩個三角形和一個梯形，接下來只要計算出兩個三角形和梯形的面積之和，就可以計算出這個不規則圖形的面積了。

師：非常好，大家還有別的方法嗎？

生：還可以變成兩個三角形和一個平行四邊形。

師：這種將不規則圖形轉變為規則圖形進行計算的方法，數學上我們叫作轉化。你們還能找出其他轉化的方法嗎？

生：還可以平移。比如，一個等腰梯形，就可以變成兩個直角三角形和一個長方形，把兩個直角三角形平移拼湊起來，就可以得到一個等腰三角形。

（三）組織小組合作，培養創新思維

小組合作是數學教學中常用的教學手段。它既可以充分調動學生學習的積極性，讓學生取長補短，提高自主學習能力，又可以培養學生的合作精神，提高團隊合作能力，激發學生的創造思維。教師在教學時，可以組織學生進行小組合作學習，鼓勵學生各展所長，共同完成任務，激發學生的創造思維。

例如，在完成子項目中植物種植數量的計算時，教師組織學生進行小組合作，鼓勵學生用創造性的方法解決問題，發展學生的數學核心素養，培養學生的思維能力。

師：現在我們已經確定了植物的種類，接下來要如何確定植物的數量呢？

生：我們可以通過地塊的面積進行估算。

師：我們現在分小組來討論如何計算植物的株數，各小組可以通過交流和討論，和大家分享自己的計算方法。

組1：我們可以先計算一顆植物生長所需要的面積，然后再用總面積除以這個數值，就可以大概估算出這塊地可以種植的株數。

師：怎么才能知道一顆植物的種植面積呢？

組1：我們需要先了解植物的特性，如植物的葉片、植物的根系還有植物的生長態勢，然后為其生長留下足夠的空間距離，以此計算一顆植物所需的種植面積。

師：大家覺得他們的方法怎么樣？

生：這個方法可以大概計算出來，但是誤差會比較大，并不十分準確。

師：那你們有什么更好的方法呢？

組2：我們可以先沿著地塊的邊緣按行進行有規律的種植，這樣我們就可以知道每行能種多少顆植物。接著再結合植物的株距和行距，計算出可以種植的行數，最后將兩數相乘就可以計算出植物的種植數量。

以上，教師在教學時，組織學生進行小組合作，通過組內交流與討論，解決學習過程中遇到的問題。在這個過程中，學生集思廣益，學會解決問題的不同思路和策略，開發創造性思維，促進自身數學素養的提升。

結語

總而言之，跨學科主題學習是培養學生綜合能力、發展學生綜合素質的有效途徑。教師在教學時，要以數學知識建構為主線，充分發揮其他學科思想和方法的教育價值，引導學生綜合運用各個學科的知識與技能，解決生活中的實際問題，幫助學生提高數學素養和綜合素質。

【參考文獻】

［1］翟運勝.小學數學跨學科學習主題的選定與實施［J］.小學數學教育，2023（1/2）：18-19.

［2］劉瀟然，張維國，陳燕.基于研究性思維的小學數學跨學科主題學習實施路徑：以“數說跳繩”為例［J］.小學教學（數學版），2023（11）：15-19.

［3］王銳，孔碩.小學跨學科主題學習的實施策略［J］.小學教學研究，2023（36）：34-35.