【摘要】《義務教育數學課程標準(2022年版)》提出:“設立跨學科主題學習活動,加強學科間相互關聯,帶動課程綜合化實施,強化實踐性要求.”由此審視“綜合與實踐”學習領域,應以跨學科主題學習為主.文章基于“綜合與實踐”學習領域,研究新課標背景下的小學數學跨學科教學,首先在關注學科交叉聯系和挖掘學科思想方法兩個角度,建立多元的教學模型,其次以人教版五年級下冊“怎樣通知最快”為例,提出提高實際教學效果的具體方法.
【關鍵詞】小學數學;新課標;跨學科教學
《義務教育數學課程標準(2022年版)》(以下簡稱《課程標準》)提倡實施跨學科主題學習活動,提出在多個維度上,培養學生的跨學科應用意識與實踐能力.“綜合與實踐”學習領域重在解決實際問題,應特別重視跨學科學習.教師應自覺增強跨學科教學意識,依據不同學段的學生特點,適當采用主題式學習和項目式學習方式.具體在小學數學教學階段,學生的年齡特征和認知規律更加符合主題式學習特點,教師可主要采用主題式學習,通過將知識內容融入主題活動,提升小學數學跨學科教學水平.
一、新課標背景下的小學數學跨學科教學模型
(一)關注交叉聯系,整合相同內容
數學設計富有特色的學習內容,同時與其他學科相聯系,體現學習內容的廣泛影響.比如數學與科學交叉,廣泛促進學生的理性探究,數學與美術交叉,廣泛培養學生的藝術素養.在此背景下建立跨學科教學模型,可重點關注數學與其他學科的交叉聯系,整合相同內容.
比如,人教版四年級下冊“營養午餐”,教材圍繞午餐的營養問題設計綜合與實踐活動.三年級上冊“食物的營養”科學活動中,同樣有關于食物的營養問題.教師可對照四年級下冊數學教材與三年級上冊科學教材,以“食物的營養”為線索,整合表1跨學科綜合與實踐任務表.


四年級下冊數學教材通過表格和專家發言的形式,給出9種菜肴的營養成分含量,以及10歲左右兒童應從午餐中獲取營養的營養物質指標,引導學生自主搭配符合營養標準的午餐,評選全班同學最喜歡的6種搭配方案.三年級上冊科學教材在“科學實踐”“拓展與應用”兩個欄目,說明常見食物的營養成分及其對人體的作用,既能為搭配營養午餐提供理論和經驗基礎,也能為評選“最喜歡的搭配方案”提供重要依據.教師可同時打破學科和年級限制,設計“營養午餐”跨學科綜合與實踐.
首先,學生可調動科學活動經驗,思考人體健康必需的營養物質,完成基礎填空.其次,學生可深入主題探究,按照“9選3”原則,在教材給出的菜肴中,搭配并評選符合營養標準的午餐.最后,學生可適度拓展,對如何搭配營養午餐給出更多元的建議,如“在午餐后為學生發放應季水果”等.
跨學科教學由不同學科的相同內容展開,使學生充分遷移已有經驗,實現由簡入繁、充滿個性的探究學習.
(二)挖掘思想方法,整合相同內涵
深入挖掘數學的思想方法,數學與許多學科的知識內容呈現相同內涵.由此建立跨學科教學模型,可以思想方法為線索,整合相同內涵的學習內容.下面將從語文、美術、信息技術三個重點學科切入,提出基礎模型.
1.從數學到語文,訓練理解表達
數學與語文的內涵一致性,通常表現在理解和表達層面.《課程標準》描述數學課程要培養的學生核心素養,主要包括“會用數學的眼光觀察現實世界”“會用數學的思維思考現實世界”“會用數學的語言表達現實世界”,在不同程度體現數學的“理解”和“表達”要求.語文學科中,同樣注重學生的理解和表達能力培養.挖掘數學與語文學科內涵一致性,可圍繞“理解與表達”主題,展開跨學科教學.
比如,人教版二年級上冊“量一量比一比”,教材編排不同的測量場景,引導學生立足生活實際,鞏固用尺子測量物體長度的方法,同時選擇合適的測量單位,用數學的語言描述物體的長度.挖掘“測量和描述長度”的“理解與表達”內涵,可設計“量一量比一比說一說”跨學科綜合與實踐,具體教學內容為:
(1)選擇合適的尺子,測量生活中的不同物體.
(2)選擇恰當的測量單位,描述和比較不同物體的長度.
(3)系統總結你的測量經驗,說說在測量和比較物體的長度時,有哪些注意事項.
教學活動貫徹“先量,再比,后說”原則,要求學生在正確理解測量和長度的基礎上,準確表達測量結果和方法.學生可不斷運用語文的理解和表達方法,完善數學的思考、理解、表達,實現有效的跨學科學習.
2.從數學到美術,豐富學習活動
數學與美術的內涵一致性,體現在圖形方面.為培養學生的幾何直觀和空間觀念,數學學科設計“圖形與幾何”學習領域,帶領學生經歷圖形的認識與測量,探究圖形的位置與運動.深入圖形的平移、旋轉、軸對稱等,其數學意義不可小覷,審美價值也不容忽視.把握數學與美術學科內涵一致性,可以立足“圖形”線索,展開跨學科教學.
比如,人教版二年級下冊“小小設計師”,在同冊教材“圖形的運動(一)”中,學生已經理解圖形的簡單運動,形成良好的幾何直觀,在本課綜合與實踐中,學生可以進一步欣賞圖形經過軸對稱、平移等變換得到的圖案,掌握用圖形的運動設計圖案的基本方法,發展空間觀念.美術學科的鑒賞與創造活動,同樣體現空間觀念.教師可基于審美鑒賞與創造視角,設計“欣賞和創造美麗圖案”跨學科綜合與實踐,具體教學內容為:
(1)欣賞桌布、墻紙等物品中常見的圖案,找到它們的基本圖形,想象這些基本圖形的運動過程.
(2)剪下教材第121頁的圖形,通過旋轉、平移等,在正方形里貼出喜歡的圖案.
(3)收集更多體現“美”的圖形,利用圖形的運動設計個性化圖案.
教學活動由“欣賞圖案”逐步向“創造圖案”過渡,引導學生發揮想象力.學生持續在圖形的運動中欣賞和創造“美”,發展空間觀念,豐富學習活動.
3.從數學到信息技術,提高創新能力
數學與信息技術的內涵一致性,一般表現在創新層面.《課程標準》要求學生通過數學課程的學習,發展實踐能力和創新精神,信息技術學科的許多活動,同樣以提高學生創新能力為首要任務.現代社會的飛速發展,也要求學生具有創新能力.教師應深刻認識提高學生創新能力的重要意義,通過數學與信息技術學科的內涵一致性,展開跨學科教學.
比如,人教版五年級上冊“擲一擲”,教材利用學生對“可能性”的認知基礎,設定“組合”情境與“擲骰子”數學游戲,使學生進一步探究事件發生的可能性.無論“擲骰子”還是探究事件發生的可能性,信息技術都能提供更加廣闊的綜合與實踐平臺.教師可基于此,設計“模擬擲骰子”跨學科綜合與實踐,具體教學內容為:
(1)利用編程軟件,設計虛擬的“擲骰子”游戲,模擬兩個骰子的組合投擲效果.
(2)實時收集系統的“擲骰子”數據,用電子表格整理和分析數據,繪制“可能性”的統計表或統計圖.
(3)通過系統反饋的信息,預測下一次的投擲結果,探究能否在特定次數內達到某種投擲目標.
信息技術與數學的結合,使綜合與實踐活動不再受到場地和道具的限制,同時減少了人為因素對實驗結果的影響,為增強學生學習體驗提供重要保障.首先,運用信息技術學習經驗,創新編寫“擲骰子”小程序,使學生初步發展創新能力.其次,借助電腦系統模擬投擲骰子,實時反饋投擲結果,使學生高效利用課堂時間,為充分提高創新能力奠定基礎.最后,學生可創新運用電子表格,將更多精力用于直觀統計和分析數據,全面提高創新能力,得出更加準確的學習結論:同時投擲兩個骰子,點數和為2,12的可能性最小,點數和為3,11的可能性較小,點數和為4,10的可能性較大,點數和為5,6,8,9的可能性較高,點數和為7的可能性最高.
二、新課標背景下的小學數學跨學科教學方法示例———以人教版二年級下冊“小小設計師”為例
跨學科教學模式不同于傳統教學模式,因此在具體展開跨學科教學時,應相應改進教學方法.以人教版五年級下冊“小小設計師”為例,使學生綜合運用美術和數學知識,設計美觀的圖案.對其展開跨學科教學,應適當銜接生活,融入信息技術.
(一)視聽結合,建立初步認知
教學活動的導入形式對學生的學習興趣具有重要影響.跨學科學習的復雜性和長期性,綜合與實踐活動的挑戰性與綜合性,都要求學生保持良好的學習興趣.對此,教師可利用視聽結合方法,生動、形象地導入教學.學生在此基礎上充分調動感官,還能對跨學科學習主題建立初步認知.
美觀的圖案在生活中無處不在.首先,教師可以收集生活中的圖案資源,向學生展示產品包裝、服裝裝飾等物品中的圖案,激發其審美意識.其次,引導學生觀察圖案中的數學元素,如圓形、三角形、長方形等,使學生自主討論數學圖形在圖案設計中的具體作用,提高設計美觀圖案的主觀能動性.再次,融入信息技術,使學生自主檢索更多圖案,并且嘗試通過電子制圖軟件,感受富有趣味的圖案設計過程.最后,發布跨學科主題學習任務,使學生系統欣賞和創造美麗圖案.
(二)合作探究,深度思辨說理
以綜合與實踐為載體,創新展開跨學科教學,以深入培養學生問題解決能力為根本目的.學生應由內而外地思辨、說理,直擊解決問題的核心邏輯.基于真實情境的合作探究必不可少.教師應在學生自主思考問題的基礎上,深入引導學生合作、互動,鼓勵學生多角度、多層次地闡明觀點,提出有理有據的疑問和反駁.
承接上例,首先使學生剪下教材第121頁的圖形,通過旋轉、平移等,在正方形里貼出喜歡的圖案.其次,使學生運用電子制圖軟件,繼續設計富有個性的圖案.最后,教師可以給定一個主題,使學生合作完成圖案設計,分享設計理念.
比如,教師給定一個主題,使學生至少運用三種數學圖形,設計一組漂亮的地磚.學生可以先在小組內分工合作,討論“選擇哪些數學圖形”“怎樣進行圖形的平移和旋轉”“通過不同的圖形運動,能得到哪些不同的圖案”等.在小組形成共識的基礎上,共同完成圖案的設計,解決簡單的平移和旋轉問題.最后,搭建展示平臺,使學生分組展示作品,分享設計理念.各小組相互提出疑問,如“你們為什么這樣設計”“除了目前的旋轉和平移方式,還有其他方式能將這些數學圖形組合成現在的圖案嗎?”.教師可把握時機,組織深入討論.
結 語
總之,新課標背景下的小學數學跨學科教學,以跨學科主題學習為主,設計情境真實、較為復雜的問題,引導學生綜合運用數學學科和跨學科的知識與方法解決問題.關注交叉聯系,挖掘學科思想方法,都有助于明確學習主題,建立跨學科教學模型.在此基礎上運用視聽結合、合作探究教學方法,是提升教學水平的關鍵.教師應精心設計新課標背景下小學數學跨學科教學,讓更多學生在學科融合和創新探究中達成全面發展.
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