小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科整合教學(xué)“新視角”

【摘" 要】在教育改革大潮的推動(dòng)下，小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)正在發(fā)生深刻的變化。以算術(shù)技能為主線的傳統(tǒng)教學(xué)模式正朝著跨學(xué)科整合模式發(fā)展，這一轉(zhuǎn)變的核心是通過(guò)整合數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí)及思想，達(dá)到綜合發(fā)展學(xué)生的認(rèn)知及實(shí)踐能力。教師聚焦于探討和分析小學(xué)數(shù)學(xué)與文化、藝術(shù)繪畫(huà)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)及綜合平臺(tái)構(gòu)建等領(lǐng)域的有效整合策略，目的是給教學(xué)改革以理論支持與實(shí)踐指導(dǎo)。仔細(xì)分析各個(gè)整合元素，揭示這些跨學(xué)科鏈接是如何提高學(xué)生的思維層次，促進(jìn)學(xué)生的邏輯推理、創(chuàng)造性問(wèn)題解決等能力的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué)；跨學(xué)科整合；數(shù)學(xué)文化；藝術(shù)繪畫(huà)；科學(xué)實(shí)驗(yàn)

隨著教育改革的不斷推進(jìn)，對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)也有了更高的要求，即從簡(jiǎn)單的算術(shù)技能訓(xùn)練轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M(jìn)學(xué)生全面的認(rèn)知發(fā)展。在這個(gè)過(guò)程中，把數(shù)學(xué)教學(xué)和其他學(xué)科知識(shí)融合成有機(jī)教學(xué)體系，就成了當(dāng)前的重要課題。這一融合既能調(diào)動(dòng)學(xué)生探索數(shù)學(xué)的積極性，又能搭建起不同知識(shí)領(lǐng)域間的橋梁，有利于知識(shí)交叉融合和思維多元化發(fā)展。教師以教育學(xué)、心理學(xué)及課程理論為依據(jù)，在教學(xué)中融入數(shù)學(xué)文化、藝術(shù)元素、科學(xué)思維及綜合平臺(tái)搭建等策略的運(yùn)用及產(chǎn)生的變革效果進(jìn)行深入探討。

一、數(shù)學(xué)文化融入，啟迪探究智慧

在教育改革尋求創(chuàng)新和注重實(shí)效的背景下，數(shù)學(xué)文化這一蘊(yùn)含豐富歷史、哲學(xué)思考的學(xué)科資源，正在逐步融入小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)。這一趨勢(shì)不僅加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解，也通過(guò)回溯數(shù)學(xué)歷史脈絡(luò)、探究數(shù)學(xué)思想演變及反映數(shù)學(xué)家探索精神等方式，強(qiáng)化學(xué)生的思維深度與邏輯能力。教師在具體教學(xué)中可通過(guò)敘述數(shù)學(xué)史上發(fā)生的重大事件、介紹偉大數(shù)學(xué)家的生平事跡及他們所做出的貢獻(xiàn)等方式，激發(fā)學(xué)生探索數(shù)學(xué)奧秘的積極性與興趣，也可設(shè)計(jì)一些以探索為主線的活動(dòng)。

例如，在教授“圓的周長(zhǎng)”時(shí)，教師可以展示一系列數(shù)學(xué)文化材料，包括中國(guó)古代數(shù)學(xué)著作《周髀算經(jīng)》中關(guān)于圓周率“周三徑一”近似比的記載。這一記載展示了約兩千年前中國(guó)數(shù)學(xué)家對(duì)圓的周長(zhǎng)與直徑關(guān)系的探索，得出了“圓的周長(zhǎng)大約是直徑的三倍”這一粗略估計(jì)。這一發(fā)現(xiàn)體現(xiàn)了古代數(shù)學(xué)家對(duì)圓周率的初步認(rèn)識(shí)，為后來(lái)的圓周率研究奠定了基礎(chǔ)。接著，教師可以介紹中國(guó)偉大數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家祖沖之在圓周率計(jì)算方面的卓越成就。祖沖之通過(guò)不懈的努力和超高的智慧，將圓周率精確到3.141 592 6和3.141 592 7之間，這一成就使他成為世界上首位將圓周率準(zhǔn)確到小數(shù)點(diǎn)后第七位的科學(xué)家。而且，這一成就比國(guó)外數(shù)學(xué)家早了至少上千年，展現(xiàn)了中國(guó)古代科學(xué)研究的領(lǐng)先地位。

通過(guò)這種數(shù)學(xué)文化的交流，學(xué)生既可以深入了解圓周率π在數(shù)學(xué)中的歷史發(fā)展變化，又可以深刻體會(huì)我國(guó)古代科學(xué)家在科學(xué)研究中追求卓越、勇于探究的品質(zhì)。這種精神不只是追求數(shù)學(xué)知識(shí)，而是追求真理與科學(xué)的體現(xiàn)。當(dāng)學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)知識(shí)中所蘊(yùn)含的深厚文化底蘊(yùn)時(shí)，還能激發(fā)出學(xué)生對(duì)于祖國(guó)科學(xué)發(fā)展的歷史自豪感。為了進(jìn)一步拓寬學(xué)生的思維視野，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入的討論和探究：祖沖之是怎樣計(jì)算圓周率的？他采用了哪些方法和技巧？這種問(wèn)題導(dǎo)引與活動(dòng)設(shè)計(jì)既可以深化學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解，又可以發(fā)展學(xué)生的批判性思維與解題能力。通過(guò)數(shù)學(xué)文化的研究與探索，可以使學(xué)生更加深刻地了解數(shù)學(xué)概念的內(nèi)涵與外延，體會(huì)數(shù)學(xué)的魅力與價(jià)值所在。

融入數(shù)學(xué)文化不僅是為了提高教學(xué)內(nèi)容的趣味性與人文性，更是為了給學(xué)生今后的發(fā)展打下基礎(chǔ)。在這一教學(xué)模式中，學(xué)生可以學(xué)習(xí)到怎樣用數(shù)學(xué)思維來(lái)觀察、分析和解決問(wèn)題，而這些能力對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一筆極其寶貴的財(cái)富。另外，融入數(shù)學(xué)文化還有利于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維與創(chuàng)新能力。隨著教育理念的不斷更新，可以期待在不久的將來(lái)數(shù)學(xué)文化能夠融入到更多學(xué)科中。

二、藝術(shù)繪畫(huà)結(jié)合，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情

在教育多元融合發(fā)展趨勢(shì)下，藝術(shù)和數(shù)學(xué)的融合被認(rèn)為是大有可為的創(chuàng)新實(shí)踐。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為藝術(shù)和數(shù)學(xué)是兩個(gè)完全不同的范疇，前者重在感性表達(dá)和革新，而后者重在理性推理和準(zhǔn)確。但在跨學(xué)科研究方興未艾的今天，人們逐漸意識(shí)到兩者的密切聯(lián)系與互補(bǔ)性。藝術(shù)繪畫(huà)作為表現(xiàn)力非常豐富的視覺(jué)藝術(shù)表現(xiàn)形式，能給小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提供新的角度。該方法不僅有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性和想象力，還可以幫助學(xué)生更好地理解抽象的數(shù)學(xué)概念。當(dāng)數(shù)學(xué)和藝術(shù)相遇時(shí)，兩者擦出的火花將怎樣點(diǎn)燃學(xué)生學(xué)習(xí)的激情，就成了教育工作者探究的一個(gè)重要問(wèn)題。

例如，在開(kāi)展“小小設(shè)計(jì)師”這一活動(dòng)時(shí)，教師可以通過(guò)美術(shù)課的畫(huà)圖教學(xué)幫助學(xué)生深入理解平移和對(duì)稱等數(shù)學(xué)概念。學(xué)生在輕松愉快的氛圍中學(xué)習(xí)，通過(guò)操作圖形模板進(jìn)行實(shí)踐，這種教學(xué)方式有助于學(xué)生更直觀地掌握幾何概念。同時(shí)，教師還可以展示一些具有明顯平移或?qū)ΨQ特征的藝術(shù)作品，引導(dǎo)學(xué)生挑選并觀察這些作品中的特定圖案。通過(guò)臨摹和變換這些幾何特征圖樣，學(xué)生不僅能感受到藝術(shù)的魅力，還能加深對(duì)平移和對(duì)稱等數(shù)學(xué)知識(shí)的理解。為了增強(qiáng)課堂互動(dòng)與協(xié)作精神，教師可安排學(xué)生分組進(jìn)行合作繪畫(huà)活動(dòng)，學(xué)生需協(xié)力完成一幅大型的圖案作品，涉及平移和對(duì)稱的概念。每個(gè)小組將分擔(dān)設(shè)計(jì)任務(wù)，貢獻(xiàn)出一部分圖案，最終將所有小組的設(shè)計(jì)拼合成一部完整的作品。這樣的集體創(chuàng)作要求學(xué)生彼此交流、合作解決問(wèn)題。通過(guò)這個(gè)活動(dòng)不僅鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，也提高了學(xué)生解決平移和對(duì)稱問(wèn)題的能力。

通過(guò)這種方式，數(shù)學(xué)與藝術(shù)的結(jié)合不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容，還為學(xué)生提供了一個(gè)多維度的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，有效地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入藝術(shù)繪畫(huà)，給學(xué)生開(kāi)啟了一扇數(shù)學(xué)的新窗戶。它能使學(xué)生在創(chuàng)作和鑒賞過(guò)程中感受數(shù)學(xué)的神奇與價(jià)值，進(jìn)而激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情與探索欲望，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)與審美能力的發(fā)展。在教育改革不斷深化的今天，有理由認(rèn)為在小學(xué)數(shù)學(xué)中融入藝術(shù)繪畫(huà)將是今后教育的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

三、科學(xué)實(shí)驗(yàn)助力，鍛煉邏輯思維

科學(xué)實(shí)驗(yàn)所具有的價(jià)值并不僅限于科學(xué)領(lǐng)域自身，它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思考、嚴(yán)謹(jǐn)邏輯及實(shí)證精神等方面都具有其他學(xué)科無(wú)法取代的重要意義。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)概念的結(jié)合能夠大大地提升學(xué)生的認(rèn)知能力。具體地說(shuō)，通過(guò)與數(shù)學(xué)理論密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)，可以使學(xué)生在動(dòng)手操作時(shí)直觀地感受到數(shù)學(xué)定律的運(yùn)用，可以加強(qiáng)理解的深度，促進(jìn)邏輯推理及問(wèn)題解決能力的發(fā)展。探討在小學(xué)數(shù)學(xué)課程中有效整合科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法，對(duì)于學(xué)生的思維發(fā)展具有重要的價(jià)值。

例如，在教授“可能性”這一內(nèi)容時(shí)，為了讓學(xué)生更好地理解可能性是有大小的，實(shí)際操作能極大地增強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。為此，教師可設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單卻又很有啟發(fā)意義的實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)備幾個(gè)不透明的袋子，每個(gè)袋子里有3個(gè)球，其中有1個(gè)藍(lán)球和2個(gè)黃球，學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作來(lái)觀察這一現(xiàn)象。本實(shí)驗(yàn)采用分組的方法，每次都從袋內(nèi)隨機(jī)摸出一個(gè)球，記錄球的顏色。為確保實(shí)驗(yàn)公正和獨(dú)立，每次抽取后都將球放回袋中。每個(gè)組反復(fù)操作20次，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，統(tǒng)計(jì)每種顏色球的出現(xiàn)頻次。這一實(shí)驗(yàn)既能讓學(xué)生自己動(dòng)手并體會(huì)概率的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，而且能使學(xué)生直觀地感受到事件發(fā)生的頻率與理論可能性之間的關(guān)聯(lián)。

經(jīng)過(guò)多次反復(fù)試驗(yàn)，學(xué)生可能會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)際概率與理論計(jì)算概率有一定差別。這一偏離可能是樣本容量有限，即在試驗(yàn)次數(shù)受限情況下，隨機(jī)事件的結(jié)果可能會(huì)由于機(jī)遇而與預(yù)期存在出入。另外，由于每一次實(shí)驗(yàn)都具有一定的隨機(jī)性，這意味著即便在相同的條件下，每次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也有可能存在差異。對(duì)這些區(qū)別的探討，可以幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到盡管理論上可以預(yù)測(cè)某種可能性大小，但實(shí)際結(jié)果會(huì)因諸多因素發(fā)生變化。通過(guò)這一活動(dòng)，學(xué)生既能學(xué)習(xí)怎樣用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證理論，還能了解到在實(shí)際生活中應(yīng)用概率論時(shí)需要考慮的各種變量。

科學(xué)實(shí)驗(yàn)這一有力的教學(xué)工具被運(yùn)用到小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，不僅要讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)，而且要讓學(xué)生通過(guò)探究過(guò)程來(lái)學(xué)會(huì)思考。它推動(dòng)學(xué)生用數(shù)學(xué)理論詮釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)而用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)印證數(shù)學(xué)模型，這一雙向互動(dòng)大大提升了學(xué)生的綜合認(rèn)知能力。長(zhǎng)此下去，學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題就會(huì)更加得心應(yīng)手，這是因?yàn)閷W(xué)生已掌握了用實(shí)驗(yàn)來(lái)具體化抽象數(shù)學(xué)思想的方法。所以，將科學(xué)實(shí)驗(yàn)引入教學(xué)，對(duì)學(xué)生科學(xué)精神與邏輯思維能力的培養(yǎng)有著重要意義。

四、綜合平臺(tái)構(gòu)建，促進(jìn)知識(shí)交融

單一學(xué)科的研究很難滿足復(fù)雜問(wèn)題解決的需要，建設(shè)跨學(xué)科綜合性的課堂教學(xué)平臺(tái)，對(duì)推動(dòng)多學(xué)科知識(shí)交叉融合顯得格外重要。利用這種課堂環(huán)境，學(xué)生可以在一個(gè)多樣化和互聯(lián)的情境中掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，并將這些知識(shí)與其他學(xué)科的知識(shí)整合，從而形成一個(gè)更加全面而深刻的理解。通過(guò)有效地搭建綜合性的課堂教學(xué)平臺(tái)，可以促進(jìn)數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的深度整合，從而促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展。

例如，在教授“認(rèn)識(shí)鐘表”這一內(nèi)容時(shí)，教師可以通過(guò)設(shè)計(jì)引人入勝的實(shí)操環(huán)節(jié)，讓學(xué)生動(dòng)手與鐘表模型互動(dòng)。這種探究式學(xué)習(xí)不僅能幫助學(xué)生理解時(shí)間的基本概念，還能激發(fā)學(xué)生探索未知的熱情。接著，教師要著重強(qiáng)調(diào)時(shí)間的實(shí)際應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生在日常生活中尋找和討論計(jì)時(shí)工具的實(shí)際用途，使學(xué)生意識(shí)到時(shí)間記錄的必要性和價(jià)值。為了促進(jìn)學(xué)生間的合作，小組活動(dòng)如“鐘表拼圖”被納入課堂教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生通力合作、共同解決問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和團(tuán)隊(duì)精神。同時(shí)，教師還可以創(chuàng)造富有趣味的故事情境，讓學(xué)生在角色扮演中自然地運(yùn)用所學(xué)的鐘表知識(shí)，讓學(xué)習(xí)過(guò)程變得更生動(dòng)、更具吸引力。游戲化學(xué)習(xí)也是一個(gè)重要方向。設(shè)計(jì)如“時(shí)間接龍”這樣的數(shù)學(xué)游戲，可以幫助學(xué)生在娛樂(lè)中練習(xí)時(shí)間讀取技巧，鞏固知識(shí)點(diǎn)。藝術(shù)創(chuàng)作也可以被融入教學(xué)中，激勵(lì)學(xué)生通過(guò)繪畫(huà)和手工活動(dòng)來(lái)表達(dá)學(xué)生對(duì)時(shí)間和鐘表的理解，這樣的藝術(shù)融合能夠加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的感知和認(rèn)識(shí)。這樣一系列精心設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)，相信學(xué)生能夠在樂(lè)趣中學(xué)到知識(shí)，在參與中獲得成長(zhǎng)。

搭建綜合的課堂教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的同時(shí)，還能涉獵其他學(xué)科知識(shí)與技巧。這種跨界學(xué)習(xí)方式，在深化學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)內(nèi)在邏輯認(rèn)識(shí)的同時(shí)，也提升了其在現(xiàn)實(shí)生活中運(yùn)用數(shù)學(xué)的能力。學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目合作、問(wèn)題解決與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等多元化交互活動(dòng)，進(jìn)一步發(fā)展了批判性思維與獨(dú)立學(xué)習(xí)能力。為此，教師要提供更加多樣的教學(xué)資源與策略，讓學(xué)生可以更加高效地學(xué)習(xí)。

五、結(jié)束語(yǔ)

總之，通過(guò)對(duì)跨學(xué)科整合運(yùn)用于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行深入的分析和探討后，可以認(rèn)為這不僅是一種教學(xué)手段上的革新，而且是一種教育發(fā)展趨勢(shì)及價(jià)值取向的反映。它通過(guò)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與方式，促進(jìn)教學(xué)整體效率與質(zhì)量的提高，在給學(xué)生帶來(lái)深度學(xué)習(xí)體驗(yàn)的同時(shí)，發(fā)展其批判性思維與綜合素質(zhì)。放眼未來(lái)，教師要不斷探索與實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)理念與策略，讓小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)以跨學(xué)科整合為導(dǎo)向變得更加多元，更具啟發(fā)性和有效性。這就要求教師必須對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，才能培養(yǎng)出具有競(jìng)爭(zhēng)力的復(fù)合型人才。

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