基于STEAM教育理念的小學數學跨學科活動組織分析

【摘要】跨學科活動是新課程改革背景下小學數學綜合與實踐活動的重要體現形式.基于STEAM教育理念的小學數學跨學科活動的組織要以《義務教育數學課程標準（2022年版）》為依據，通過跨學科活動的組織與實施，為小學階段的學生提供學習、理解、遷移、應用數學知識解決問題的平臺.STEAM教育理念下數學跨學科活動的組織，要選擇合適的活動主題，設定符合數學學科核心素養的系統目標，組織多樣化驅動任務高效完成活動目標，通過評價活動設計對跨學科活動進行成果與問題分析.在跨學科活動中，教師通過多學科、多領域知識的遷移、應用達到提升學生綜合素養的目標.

【關鍵詞】小學數學；STEAM教育理念；跨學科活動

引 言

STEAM教育理念是具有實踐性的超學科教育理念，其在教育教學活動中的實施是現階段數學教學改革的新方向.基于STEAM教育理念的小學數學跨學科活動的組織，教師要建立“數學+”課程活動體系，借助多學科、多領域知識分析、解決問題，從而有效落實《義務教育數學課程標準（2022年版）》（簡稱“新課標”）中的綜合實踐活動要求，逐漸形成系統的跨學科活動體系，實現小學數學教學綜合質量的提升.鑒于此，以STEAM教育理念為依據，將多領域知識融入小學數學教學活動，建立小學數學融合活動體系，提升學生的數學學科綜合素養，成為當前數學教學改革的重要任務之一.

一、以“主題”撬動融合活動

主題設計是STEAM教育理念下數學跨學科活動的開端.教師選擇具有開放性和生成性的主題，可以為學生創設更多可探究的問題和學習活動.新課標對不同學段的數學綜合與實踐活動給出了13個主題活動、2個項目式活動以及1個活動案例.跨學科活動主題的選擇，要關注不同學段的教學重難點以及目標，充分考慮學段的變化，以新課標綜合與實踐活動的要求為參照，同時結合STEAM教育理念的要求，選擇不同難度、不同方向的主題.

例如，在第一學段活動中，跨學科活動主題的選擇應基于學生的生活經驗，選擇符合學生興趣、符合實際生活的主題活動，發展學生的空間觀念，促進學生知識積累的話題.第二學段可以設計綜合性情境或現實性問題，拓展學生的數學思維，引導學生感受數學內容與各領域知識的密切關系.第三學段可以設計現實性、綜合性、挑戰性的任務，通過任務的設計與實施，使學生體會數學的價值和思想，增強學生的創新意識.

例如，在教學有關“大數”的知識點時，教師可以設計“1億有多大”等跨學科主題活動，建立“數學+科學+信息技術”活動框架，鼓勵學生從生活經驗入手，嘗試描述“1億有多大”，鼓勵學生經歷問題的探究過程，在互聯網上查找資料，同時借助具體數量以及身邊熟悉的實物，從不同角度感受1億等大數的大小，培養學生的數感.

二、以“目標”引領活動方向

目標設計是基于STEAM教育理念下數學跨學科活動設計的前提，在主題明確的基礎上，目標的設計要參照新課標的學業要求，結合主題方向以及學生的具體學情，制定系統的活動目標.

以“營養午餐”為例，作為小學數學綜合與實踐板塊中的重要內容，本活動強調通過調查與研究，使學生能夠用數學的眼光觀察身邊的事物，綜合運用現階段掌握的數學、科學等多學科知識，設計營養的午餐食譜，體會數學在生活中的應用價值.同時，通過了解各類食物營養成分的調查，學生能夠克服偏食、挑食的毛病，感受合理膳食的重要性，養成科學飲食的習慣.

三、以“任務”貫穿融合活動

驅動任務設計是STEAM教育理念下的小學數學跨學科活動實施的關鍵環節.以活動主題為基礎，在任務設定的過程中，教師應先確定核心任務，再結合目標方向以及學生的學情，設計開放性、探究性、聯結性的驅動任務，激發學生探究思考，提升學生的學習積極性.

同樣以“營養午餐”跨學科活動為例：

1.核心任務：設計一份成本在15元左右且受歡迎的營養午餐吧！

2.基于STEAM教育理念的子任務設計：

（1）任務一：調查全班學生的喜好.（數學與技術融合，通過分類整理的方式，了解全班學生的飲食偏好）

調查、了解學生的喜好是整個活動的基礎.此次活動以設計食譜為目標.食譜的設計不僅要符合青少年的營養需求，而且要符合學生的喜好.在任務一中，教師應設計調查全班學生喜好的任務，以小組為單位，調查學生最喜歡和最不喜歡的食物，并根據數據繪制復式條形統計圖，確定后續要調查分析的食物種類.這一環節將數學與信息技術進行充分融合，學生先將調查的食物種類統計到表格中，再借助信息技術這一教學工具進行數據整理、分析以及圖表繪制，清晰地了解了最受歡迎的食物有哪些，最不受歡迎的食物有哪些.

（2）任務二：了解食物的營養成分以及作用，分析、研究食物金字塔.（數學與科學融合，明確人體需要不同的營養，午餐的營養均衡很重要）

在了解食物的營養成分以及作用的過程中，學生以小組為單位，通過列表的方式，查找日常生活中常見的食物富含哪些營養，同時分析、研究食物金字塔中的哪些營養是每日飲食中必不可少的，然后通過列表的方式進行總結（見表1）：

在調查的過程中，學生可以根據自己日常的知識積累進行總結，也可以進行實際調查，如請教父母、上網查找等，看看大家喜歡吃的食物都含有哪些營養成分，是否符合每日飲食的要求.這一環節考查了學生對科學知識的掌握情況，在充分了解食物營養成分的基礎上，了解不同營養對自身生長發育起到的作用，如蛋白質是一切物質的基礎，沒有蛋白質就沒有生命；脂肪是人體的重要元素之一；糖類是熱量的重要來源……在分析過程中，學生能了解哪些食物是一日飲食中必不可少的，同時明白一日飲食中需要攝入的營養數量，為后續的食譜搭配提供明確的依據.

（3）任務三：調查了解食物成本.（進行數據分析，控制食物成本）

為了更好地設計出最受歡迎的食譜，同時將成本控制在適當的范圍內，在上述兩個環節的基礎上，教師引導學生以小組為單位，到周邊菜市場、超市等場所調查食物的成本，看看大家喜歡吃且符合每日飲食營養需求的食物價格，將批發、零售價格的調查結果記錄下來.在記錄的過程中，教師可以按照學生喜歡的食物價格和每日必需營養成分的食物價格兩個表格進行記錄，然后根據調查價格等進行食物種類的選擇，在兼顧學生喜好、營養需求的基礎上盡可能地節省預算，做到物美價廉.這一環節是對學生數感的考查，在核心任務中設定了總花費不能超過15元，了解食物的成本就是為了更好地控制預算.

（4）任務四：怎樣搭配才健康？（數學與語文、藝術融合）

經歷了前三個任務環節，每個小組對于同伴的喜好、食物的價格以及每日必須攝入的營養等有了初步的記錄.在具體食物的挑選中，學生可以參照上述幾個方面的內容，設計不同的食物搭配計劃.設計這一環節的目的是考查學生的信息整合與梳理能力.食譜的搭配既要符合每日營養攝入的需求，又要符合學生的喜好，還要符合經濟成本的要求，因此，如何將三個方面的內容融合起來進行菜譜的設計就成為本環節的重要任務.在具體設計中，學生以小組為單位，將前三個環節的調查結果融合起來，可以設計多個菜譜方案，為后續最佳方案的選擇提供素材.這一環節既考查了學生的信息提煉能力，又考查了學生的表達能力.

（5）任務五：菜譜營養成分核查.（數學與工程、信息技術的融合，解決方案或模型的建構要經歷設計—論證—迭代—完善—展示的過程）

教師可以事先給出一些菜譜的設計樣式，為學生設計菜譜提供方向.學生通過了解食物的膳食寶塔以及樣式，結合前期統計以及初期菜譜設計，可以先設計一份自己小組的營養成分膳食寶塔，再根據任務四中選擇的蔬菜樣式，進行午餐菜譜的設計.然后，教師要結合膳食營養標準核查午餐食譜中的營養成分是否符合學生的飲食需求，如果出現不符合要求的現象，就需要進行營養食譜的調整，直到設計出符合要求的食譜.

（6）任務六：成果分享.（學生通過PPT的形式呈現自己小組的作品，并制作宣傳海報）

成果分享可以通過手抄報等方式展示.教師可以鼓勵學生借助信息技術學習工具制作PPT等展示小組活動成果，讓每個小組派一名代表說一說自己小組活動的整個過程，如菜譜設計的原則、依據等.然后，學生可以通過設計宣傳海報對自己小組的營養食譜進行宣傳，最后看看哪個小組的菜譜最受歡迎.有條件的學校可以將各個小組的營養食譜進行“現場制作”，讓學生自己動手制作午餐，從色、香、味等多方面考查各小組作品的受歡迎程度.

教師應以核心任務為基礎，將整個跨學科主題活動分為6個子任務，在任務設計中巧妙融合了科學、技術、藝術、工程等多領域知識，以數學學科為中心，通過進行營養午餐的設計引導學生在子任務中應用多學科知識，思考如何選擇、搭配食物更有利于學生成長，同時要考慮食物的搭配盡可能符合學生的愛好，保證最終的研究成果符合預期目標.

四、以“評價”提升活動質量

評價設計是課堂教學的重要組成部分，基于STEAM教育理念的跨學科活動設計中評價的設計也是必不可少的內容之一.以往數學課堂評價基本上圍繞學習的結果進行，忽略了評價的診斷、引導作用，因此，評價的作用缺失導致跨學科活動的設計與實施效果受限.

基于新課程標準的跨學科評價，要與活動目標、活動任務同步進行.評價的主體要呈現多元化趨勢，而且采用的方式要靈活多變，要根據實際活動的需求進行篩選，如可以采用觀察、訪談、行為描述、成長記錄、作品分析、數學日記、成果展覽、信息發布、評價量表等.

以上述“營養午餐”的評價活動設計為例，在評價設計中，教師可以借助評價量表的方式，引導學生自主評價、相互評價.評價量表內容的設計要與跨學科活動密切聯系起來，力求能夠體現整個學習活動的過程.同時，評價標準的設計要呈現多元化，以便對不同學生的學習過程進行針對性評價.具體內容可做如下設計（見表2）：

按照上述評價量表對整個活動內容進行綜合分析，結合評價標準等對小組活動的過程進行綜合評價，通過學生自主評價的方式對整個學習過程進行總結與反思，了解整個活動過程中的收獲，同時反思跨學科活動中存在的問題.在此基礎上，教師可以承接自主評價量表，設計小組評價表、家長評價表等.同時，教師可以根據所有評價量表的綜合結果，進行整個活動成果的總結與反思，一則明確活動的可取之處，二則明確后續STEAM教育理念下小學數學跨學科活動的具體方向，達到提升活動效果的目標.

結 語

總而言之，STEAM教育理念下的小學數學跨學科活動要積極落實新課程標準的要求，以綜合與實踐活動準則為依據，采用主題式學習的方式，運用數學知識以及其他學科知識解決實際問題，從而更進一步體會數學知識的價值以及數學與其他學科之間的關聯性，提高學生解決問題的能力.不僅如此，教師通過組織與實施多樣化的數學活動，能有效促進學生數學學習綜合質量的提升，達到提高學生數學學科核心素養的目標.

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