小學數學跨學科主題學習路徑

小學是數學教育的奠基階段，開展數學教學的目的不僅是讓學生學習基礎的數學知識，更要激發學生的數學思維，引發學生的探究興趣，讓學生積極主動地參與用數學探究未知的旅程。《義務教育數學課程標準（2022年版）》（以下簡稱新課標）將跨學科主題學習作為培養學生綜合能力的重要途徑，主張讓學生綜合運用多學科知識、思想、方法解決現實問題。為了在小學數學教學中實踐跨學科主題學習理念，教師應以培養能力素養為目標打造跨學科主題學習模式，創設生活化的場景，引導學生運用多學科知識解決生活問題，在探索中培養學生的數學思維和綜合能力，促進學生成長。

一、跨學科主題學習特征

（一）情境性

跨學科主題學習直接指向真實情境，要求學生在面對現實問題的過程中綜合運用多學科知識、技能、思想來分析問題、解決問題。學生只有沉浸在情境中開展跨學科主題學習活動，才能真正體會到數學知識與現實生活之間的聯系。

（二）問題導向性

跨學科主題學習的主要目的是解決遇到的問題，問題與學科核心內容、課程標準保持一致，設問在指明探究式學習方向的同時，調動學生的探究熱情，讓學生通過解決問題了解學科知識，獲取活動經驗，收獲成長。

（三）綜合性

跨學科主題學習涉及的學科知識不局限于任一學科，學生可以根據自身對問題的理解，自覺運用數學、勞動、體育、美術等多學科知識全面地思考問題，探索問題解決方案，從而在解決問題的過程中認識世界，深入理解所學知識的運用方法。

二、小學數學實施跨學科主題學習的價值

（一）促進學科核心素養發展

數學核心素養是學生適應未來社會生活必須具備的關鍵品格和必備能力，小學數學核心素養主要包括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。跨學科主題學習活動強化了數學知識與現實生活的內在聯系，學生在跨學科主題學習活動中需要自發地運用所學的數學知識和其他學科知識解決現實問題，這與數學學科核心素養培養目標不謀而合，因此，開展跨學科主題學習活動有助于學生學科核心素養的發展。

（二）讓教育真正回歸現實生活

教育與生活緊密聯系，是為了更好地生活而進行的特色活動，小學數學知識更是來源于人們對生產生活經驗的總結，因此生活是教育的基礎和旨歸。跨學科主題學習的“綜合性”推動教育從“學”向“用”轉變，學生不僅要學習數學知識，還要掌握數學知識的應用方法，有效運用所學知識解決實際問題。這種教學方式使學生的真實生活經驗和個體經驗回歸數學課堂，讓生活成為教育的一部分，為學生真正掌握數學知識奠定堅實的基礎。

（三）促進高階思維能力發展

在小學數學教學中實施跨學科主題學習活動，拓寬了學生的思維視野，讓學生以開放的視野看待世界、理解世界，并能夠自發地將所學知識和個人經歷聯系起來，認識到數學知識對現實生活的指導作用。學生可以從多個角度、多個層面，運用多種方式探索與知識內在邏輯相對應的生活現象，感受現實生活中蘊含的邏輯關系，以及數學知識中存在的生活元素。在探索數學知識與現實世界內在聯系的過程中，學生的形象思維、抽象思維、批判思維、創新思維和邏輯推理能力得到長足發展。

三、小學數學實施跨學科主題學習的路徑

（一）師生共定主題，點燃參與熱情

新課標明確指出“小學數學教學是師生積極參與、交往互動、共同發展的過程”，師生在數學教學中都屬于具有能動性的活動主體。為此，教師在跨學科主題學習活動設計中必須從教師和學生兩個方面入手選擇活動主題，一方面考慮教師的教學需求，尋找與教學內容存在內在聯系的教學主題，確保學生在完成主題活動的過程中學習數學知識，提升能力素養；另一方面考慮學生的興趣需求，圍繞學生感興趣的話題提取主題，或者從學生的個性化成長發展需求出發提取主題，通過跨學科主題學習活動滿足學生的發展需求，促進學生成長。

以人教版三年級數學下冊第一單元《位置與方向（一）》為例，教師首先結合預期教學目標選擇活動主題方向，要求主題必須能夠體現方向指示詞的應用價值，以及各個方向指示詞之間的內在聯系性。其次，分析學生感興趣的話題。小學生普遍喜歡談論游戲、生活中的未知現象以及有趣的故事，教師綜合教學內容特點和學生喜好確定活動主題——尋寶游戲，激發學生的探索熱情，與學生一同在游戲中探索方向指示詞的由來和價值意義，從而實現預期目標。再次，教師展示游戲線索：冒險王把他的財寶分成兩份，一份藏在太陽升起之處，一份藏在太陽落下之處，大家說他的寶藏在哪里呢？某學生提出猜想：“太陽升起之處指的是否就是太陽出現的方向呢？”為了驗證猜想，教師引入科學實驗方法，與學生一同設計實驗——觀察日出，通過繪畫符號表示太陽升起和落下的方向，并對比符號朝向，分析太陽升起與落下的方向是否固定。經過觀察實驗，學生發現無論天氣、季節是否發生變化，太陽升起和落下的方向始終固定。最后，教師引入數學知識，引導學生繪制俯視圖，在圖中標注太陽升起和落下的方向，并將太陽升起的方向命名為東，太陽落下的方向命名為西，并讓學生思考問題：“已知地圖的左右方向是東和西，那么上下方向是否始終不會發生變化呢？”學生反復實驗，掌握了東、南、西、北四個方向的聯系，實現了預期目標。

（二）圍繞主題設問，引導跨學科思考

跨學科主題學習活動的主要目的是培養學生綜合運用多學科知識解決實際問題的能力，因此學生能否從不同的視角看待事物、靈活運用多學科知識解決實際問題是實現跨學科主題活動預期目標的關鍵。為了引導學生自覺調用多學科知識經驗分析活動主題，教師圍繞主題設問，指明思維起始點，為學生跨學科思維能力的發展提供必要支持。

以人教版六年級數學上冊第五單元《圓》為例，為了促進學生跨學科思維能力的發展，教師設計跨學科主題活動“如何確定起跑線”，并簡單介紹活動內容：“現計劃設計100米跑賽事、400米跑賽事、1000米跑賽事場地，請自主運用所學知識進行繪制。”

學生雖然了解了活動內容，但是對活動難點缺乏認識，教師結合活動難點提問：“某學生負責繪制田徑賽事場地起始線，從起跑線出發，繞操場行走100米后繪制100米跑終點線，行走400米后繪制400米終點線，行走1000米后繪制1000米跑終點線，這種繪制方式是否合理？這種繪制方式與體育教師的繪制方式有哪些區別？”

首先，學生結合體育知識分析問題，回憶以往經歷，發現體育教師繪制100米賽道時，參賽人員使用的是同一起跑線，但是在繪制400米和1000米賽道時，同一參賽小組的成員起跑點各不相同，且賽事距離越長，各個參賽者起跑點之間的距離越遠。基于體育經驗，學生否定了該生繪制起跑線路的合理性。

其次，為了促進數學知識與體育知識的融合，教師繼續提問：“你認為體育教師選用這種起跑方式的主要原因是什么？”學生自發地運用所學知識繪制賽道平面圖，發現在過彎時，內側賽道參賽者的實際奔跑距離小于外側賽道參賽者，由此判定：如果統一按照同一起跑線比賽，會影響賽事的公平性，從而把握住問題的關鍵。

最后，為了引導學生從數學角度出發解決問題，教師提問：“大家思考一個問題，體育教師實施的差異化起跑點是否真的能夠保證賽事的公平性？”在問題引導下，學生運用幾何知識分析跑道長度，將跑道簡化為圓和直線的組合，利用圓的周長公式求得圓周長的值，并根據內圈圓與外圈圓的周長差值調整起跑線，從而在保證賽事公平的同時，促進了學生跨學科思維的發展。

（三）預設生成共生，賦予活動生命

預設與生成是小學數學教學設計的重要組成部分。一方面，教學是有目的、有意識的活動，教師希望學生通過教學活動收獲知識、技能與能力；另一方面，跨學科主題學習是一種以學生為主體的、靈活的、開放的學習活動，教師強行干預活動進程不利于學生思維能力的發展。為了保證跨學科主題學習活動高質量進行，教師必須正確處理預設與生成的關系，按照教學要求預設跨學科主題活動進程的同時，為學生留下思考與探索的空間，當學生產生矛盾，或者就預設之外的話題產生討論熱情時，教師臨時生成教學活動，引導學生思考并解決活動中出現的問題，為學生的個性化成長提供有力支持。

以人教版六年級數學下冊第四單元《比例》為例，本課主要學習比例的意義、基本性質、解比例的方法，以及平面圖比例尺的含義和運用方法，培養學生的應用能力和創新思維。為了實現預期教學目標，教師設計跨學科主題活動，要求學生結合所學知識繪制平面圖，在收集校園建筑數據的過程中運用各類勞動工具和勞動經驗測距，再利用所學的數學知識驗證測算結果，最終利用數學比例尺知識繪制校園平面圖，從而在繪圖的過程中培養應用意識和創新意識。

在教學計劃實施的過程中，學生按照預期投入測量校園重要場所數據資料的過程中，利用步測、線測、卷尺等工具測量校園各個建筑的真實數據。部分學生提出意見：“校園建筑多為方形結構，我們可以簡化測量過程，只測量方形建筑結構的長和寬，就可以取得建筑真實的長和寬數據。”教師分析學生看法，注意到學生認識到了數學與勞動的內在聯系，并嘗試運用數學知識指導現實生活，對學生能力素養的發展具有一定的促進作用，為此，教師臨時生成討論活動，引導學生思考問題：“數學知識能否用于指導勞動？為什么？”學生就問題發表意見，思考數學知識的理論性與實際生活之間的內在聯系，從而使應用意識和創新意識得到進一步發展。

（四）立足過程評價，反思助力成長

跨學科主題學習是以學生核心素養為目標的新型教學模式，學生主要通過自主探究分析各學科知識與現實生活的內在聯系和應用方法。為了促進學生發展，教師改變跨學科主題學習活動的評價方法，構建以過程為中心的評價活動，重點關注學生查閱資料、深入思考、探究問題解決策略、得出結論的過程，肯定學生在活動中的積極表現，并及時反饋活動過程中出現的問題，促使學生在反思中成長。

以人教版六年級數學上冊第七單元《扇形統計圖》為例，教師結合教學內容設計主題活動“制定節約用水計劃”，與學生一同探索基于數據制定節約用水計劃的方法。為了保證活動質量，教師將過程性評價引入跨學科主題活動，以提問的形式引導學生反思活動中的不足之處，并根據問答結果確定學生存在的問題，從而優化活動設計，使跨學科主題活動高質量進行。

首先，教師與學生就如何節約用水展開討論，部分學生對節約用水缺乏認識，盲目制定節約用水計劃，導致計劃缺乏可行性。為了讓學生認識到自身錯誤，教師立足學生的實踐成果提問：“節約的意義是什么？大家認為該同學制定的節水計劃合理嗎？請說明原因。”學生相互討論，結合勞動教育內容和思想品德學科內容明確“節約”的定義和意義，提出節約的目的不是一味地降低消耗，而是在保證正常學習和生活的前提下減少不必要的消耗，節約的目的是創造美好生活。以此為基準，學生重新分析節水計劃，認為“一刀切”式砍掉80%正常用水需求的方案忽視了個人生存、衛生所需用水量，因此否決了該學生提出的節水計劃。

其次，學生小組利用信息技術查閱資料，了解每人平均每天所需用水量，并利用餅形統計圖分析生活中各項活動的用水量占總量的比值，利用條形統計圖分析各月份用水量變化趨勢，根據數據重新制定活動計劃。教師對學生自主運用信息技術知識查閱資料的行為給予激勵性評價，肯定學生的行為，增強了學生的學習自信心。為了促進學生進一步發展，教師提問：“是哪些因素讓你決定將條形統計圖應用到活動中？”學生反思思考過程，講述自己在夏季和冬季參與勞動的經歷，指出溫度的變化對人們生活方式和生活用水量的影響。為了讓學生認識到自身的不足之處，教師組織隨堂評價活動，要求學生分小組自主評價節水計劃的可行性，并提問：“隨著時間的變化，你認為此前的節水計劃存在哪些漏洞？”學生反思節水計劃未能跟隨真實用水需求變化而變化的局限性，并結合科學、勞動教育學科知識討論優化節水計劃的方法，從而在反思式學習中收獲成長。

四、結語

綜上所述，在小學數學教學中設計跨學科主題學習活動，不僅能夠打破學科之間的界限，提高學生的學習效果，還推動了教與學方式的轉變，為學生跨學科思維能力的高效發展提供了必要支持。在今后的教學活動中，教師必須嚴格遵循跨學科主題學習活動的理念，積極探索跨學科主題活動與常規教學活動的相似性和差異性，分析各學科知識的內在融合點，并針對學生的成長需求設計跨學科主題學習方案，讓學生在持續的學習實踐中積累活動經驗，發展核心素養，從而獲得全面成長。

注：本文系福建省教育科學“十四五”規劃2023年度課題“新課標視域下跨學科主題學習‘尋印’實踐研究”（課題編號：FJJKZX23-783）的研究成果。