隨著教育改革的不斷深化,核心素養的培養成為教育領域的重要議題。在小學數學教育中,跨學科主題式學習作為一種創新的教學方式,旨在通過整合不同學科的知識與方法,培養學生的綜合素養。本文探討了核心素養導向下的小學數學跨學科主題式學習的內涵、實施策略及其對學生核心素養發展的促進作用,通過分析具體案例,揭示了跨學科主題式學習在提升學生問題解決能力、模型意識等方面的顯著效果,并提出相應的實施建議。研究結果表明,跨學科主題式學習有助于實現小學數學教育的育人目標,為學生的全面發展奠定堅實的基礎。
一、核心素養導向下的小學數學跨學科主題式學習的內涵
(一)核心素養的內涵與重要性
核心素養作為當代教育領域的核心概念,是指個體在面對復雜多變的現實生活情境時所表現出來的關鍵能力與必備品格。它是個體適應未來社會、實現終身發展和全面發展的重要基礎。核心素養的內涵豐富多樣,涵蓋認知、情感、態度、價值觀等多個維度,是知識、技能、態度與價值觀的綜合體現。核心素養的培養有助于提升學生的數學素養。通過數學學習,學生能夠掌握基本的數學知識與技能,形成數感、量感、符號意識等核心素養,為后續的數學學習和生活應用打下堅實的基礎。
(二)跨學科主題式學習的定義與特點
跨學科主題式學習是一種創新的教育模式,它打破了傳統學科之間的界限,將不同學科的知識、方法和思維方式融合在一起,圍繞某一特定的主題或問題進行綜合性的學習與探究。這種學習方式強調知識的整合與運用,鼓勵學生從不同的角度思考問題,培養其綜合運用知識解決實際問題的能力。
跨學科主題式學習不再局限于某一學科內的知識,而是將不同學科的知識進行有機融合,形成一個完整的知識體系。這種綜合性的知識體系有助于學生更好地理解知識的內在聯系和本質規律,培養其綜合運用知識的能力。跨學科主題式學習強調學生在真實情境中運用知識解決問題的能力,通過設計具有挑戰性的學習任務,讓學生在實踐中探索、發現和解決問題,從而培養其創新意識和實踐能力。跨學科主題式學習強調學生的主體地位,鼓勵學生自主選擇學習主題、制定學習計劃、開展學習活動。這種自主性的學習方式有助于激發學生的學習興趣和動力,培養其獨立思考和自主學習的能力。
(三)核心素養導向下的小學數學跨學科主題式學習的意義
在跨學科主題式學習中,學生需要將數學與其他學科的知識、方法和思維方式進行有機融合,形成對問題的全面理解并找到解決策略。這種跨學科的整合過程不僅能夠加深學生對數學知識的理解,還能開闊其視野,培養其綜合運用知識解決實際問題的能力。在真實情境中,學生需要面對復雜多變的問題,運用跨學科的知識進行探索與解決。這一過程能夠激發學生的創新思維,培養其獨立思考和解決問題的能力,為其未來的學習和工作打下堅實的基礎。跨學科主題式學習往往需要學生進行小組合作或團隊協作,共同完成任務。在這一過程中,學生需要學會與他人溝通、協商與合作,共同解決問題。這種經歷能夠培養學生的團隊精神和合作意識,提升其人際交往能力和溝通能力。
二、核心素養導向下的小學數學跨學科主題式學習的實施策略
(一)確定跨學科主題與學習目標的策略與實踐
跨學科主題的確定應基于現實生活情境或社會熱點問題,確保主題具有時代性、實用性和趣味性。例如,教師可以選擇“年月日的秘密”作為跨學科主題,這一主題不僅涵蓋數學中的時間計算、周期規律,還融入了天文學中的日月星辰運行規律、歷法演變等自然科學內容,既與學生日常生活中的時間管理息息相關,又能激發他們對宇宙奧秘的好奇心和學習興趣。學習目標要清晰界定、具體表述且具備可評估性,既要體現數學學科的核心能力,如邏輯推理能力,又要包含跨學科素養的培養,如天文知識基礎、科學探索精神等。針對上述主題,教師可以設定以下學習目標:能夠運用數學方法(如周期計算、日歷制作)探索不同歷法的特點,同時結合天文學知識解釋月相變化、閏年產生的原因,并嘗試設計一種融合多種元素的創意日歷。在確定這一跨學科主題與學習目標時,教師還需要重視學生的參與度和主體性,通過星座觀測活動、時間管理日記、歷法演變小課題研究等多種形式,深入了解學生的興趣所在和認知難點,確保主題的選擇和目標的設計能夠觸動學生內心,激發他們主動探究天文與數學奧秘的熱情。這樣的教學設計旨在培養學生的跨學科整合能力,同時促進他們科學素養和人文素養的全面發展。
(二)設計跨學科主題式學習活動的策略與實踐
活動設計需要緊密圍繞跨學科主題和學習目標,確保每一項活動都能有效支持學生達成既定的學習目標。例如,在“營養午餐”主題下,教師可以設計“健康午餐搭配挑戰賽”活動,讓學生在團隊合作中運用營養學知識搭配均衡的午餐,同時結合數學計算,如熱量計算、營養成分比例分配等,以此培養學生的健康意識、數學應用能力和團隊協作能力。活動設計應注重實踐性和趣味性,鼓勵學生通過動手制作、食材分析、熱量計算等方式,親身體驗營養搭配的過程。例如,組織學生參觀食品市場或超市,了解各類食材的營養成分和熱量信息,收集相關數據,為后續的午餐搭配提供科學依據。同時,引導學生利用數學工具或軟件(如電子表格)進行熱量和營養成分的計算,制定符合健康標準的午餐方案,并通過烹飪實踐來驗證其可行性和美味度。這樣的活動設計不僅加深了學生對營養學和數學知識的理解,還培養了他們的實踐操作能力和創新思維。通過團隊合作,學生能夠學會如何溝通協調、分工合作,從而共同完成任務。此外,活動還可以融入健康飲食教育,引導學生形成科學的飲食習慣,促進其身心健康發展。
(三)實施跨學科主題式學習活動的策略與實踐
在活動啟動階段,教師需要清晰地介紹跨學科主題的背景、學習目標以及活動流程,確保每位學生都能明確自己在活動中的角色和任務。同時,通過分組討論、角色扮演等形式,激發學生的學習興趣,為后續的深入學習奠定良好的基礎。在活動執行過程中,教師需要密切關注學生的學習進展,并提供必要的指導。例如,在“擲一擲”這一以概率論為基礎的活動中,當學生在嘗試通過投擲骰子來探究概率規律時遇到難題,教師應及時介入,通過提出引導性的問題、展示實驗過程等方式,幫助學生跨越認知障礙,深化對概率知識的理解。例如,當學生發現實驗結果與理論概率存在差異時,教師可以引導學生思考可能的原因,如樣本量不足、操作誤差等,并鼓勵他們設計更嚴謹的實驗方案來驗證概率的穩定性。通過教師的適時指導,學生不僅能夠掌握概率計算的基本方法,還能形成科學思維和實驗設計能力。同時,教師應鼓勵學生之間交流與協作,通過小組討論、意見交換等形式,促進知識的共享和創新思維的發展。此外,教師要關注活動的安全性和資源的有效利用,確保所有活動都在安全的環境下進行,避免學生受到任何形式的傷害。
(四)改進跨學科主題式學習活動的策略與實踐
活動結束后,教師應首先組織學生進行自我反思,引導他們回顧整個學習過程,思考自己在知識掌握、技能提升、團隊合作、創新思維等方面的收獲與不足。通過撰寫學習日志、進行小組討論或同伴互評等方式,學生能夠更深入地了解自己的學習狀態,明確下一步的學習方向。其次,教師需要對整個活動進行全面反思,包括活動設計的合理性、教學資源的有效利用、學生參與的積極性、學習目標的達成度等。通過收集學生的反饋意見、觀察學生學習過程中存在的問題,教師能夠更準確地把握活動的成效與不足,為后續改進提供有力依據。再次,在反思的基礎上,教師應積極尋求改進策略,針對活動中出現的問題調整活動設計路徑,優化教學資源,從而提升教學方法的針對性和有效性。例如,如果學生在跨學科知識的整合應用上存在困難,教師則可以設計更多的跨學科實踐活動,通過實踐操作來提高學生的理解能力和應用能力;如果學生在團隊合作中表現出溝通不暢或協作不力的問題,教師可以加強團隊合作技能的培訓,提升學生的團隊協作能力。最后,教師應注重跨學科主題式學習活動的持續性與系統性,將活動納入整體教學計劃,確保活動的連續性,避免碎片化學習。同時,建立活動評估與反饋機制,定期評估活動效果,及時調整教學策略,確保學生核心素養的持續提升。
三、核心素養導向下的小學數學跨學科主題式學習的案例分析
(一)案例一:以“確定起跑線”為主題的跨學科主題式學習實踐探索
“確定起跑線”作為田徑運動中的一項基本規則,背后蘊含著豐富的數學原理和運動科學知識,為跨學科主題式學習提供了生動的素材。本案例旨在通過這一主題,將數學、物理、體育乃至信息技術等多學科知識進行有機融合,促進學生核心素養全面發展。
活動開始,教師引導學生了解田徑比賽中起跑線設置的基本原理,通過觀看比賽視頻、討論規則等方式,激發學生對這一問題的探索欲望。在此基礎上,數學學科成為核心,教師帶領學生深入探討起跑線位置確定背后的數學邏輯,如距離計算、比例分配等,通過幾何作圖、數學建模等方式,讓學生直觀地感受數學在解決實際問題中的精確性。物理學科聚焦于運動學原理的講解,通過分析運動員起跑、加速到穩定速度的全過程,引導學生理解速度、加速度等物理概念,并探討起跑線設置對運動員比賽成績的影響。學生可以通過實驗設計、數據記錄與分析,驗證起跑線設置的合理性,并學會如何運用物理原理優化運動表現。體育學科則側重于實踐應用,通過田徑訓練課、模擬比賽等形式,讓學生親身體驗起跑線設置的重要性,并在實踐中不斷調整自己的起跑策略。同時,鼓勵學生參與運動規則的制定與討論,培養其規則意識和團隊合作精神。
(二)案例二:以“歡樂購物街”為主題的跨學科主題式學習實踐探索
“歡樂購物街——認識人民幣”是一個旨在通過模擬購物活動,讓一年級學生深入了解人民幣及其使用方法的跨學科主題式學習項目。本案例融合數學、社會、信息技術乃至生活實踐等多學科知識,旨在促進學生核心素養的全面發展,特別是數感和量感的培養,以及勤儉節約意識的樹立。
活動伊始,教師通過生動的購物場景和互動游戲,激發學生對人民幣的興趣和好奇心,并引導學生認識人民幣的基本單位——元、角、分,通過實物展示、角色扮演等方式,讓學生在實際操作中感受不同面額的人民幣,理解其面值大小。在數學學科方面,教師重點講解人民幣的單位換算,如1元等于10角,1角等于10分等,并通過簡單的計算練習,讓學生在購物情境中學會運用這些換算知識。同時,教師鼓勵學生通過觀察和比較不同商品的價格發展數感和量感,提升數學運算能力。社會學科側重于人民幣的歷史、意義和價值的教育。教師通過講述人民幣的演變歷程,讓學生了解貨幣在社會經濟生活中的重要作用,并引導學生了解數字人民幣等新型支付方式,拓寬學生的金融視野。此外,教師還鼓勵學生與家人交流,了解人民幣是如何體現勞動價值和商品價值的,從而形成初步的金融素養。信息技術學科則鼓勵學生利用數字工具進行購物體驗。教師可以設計一款簡單的購物模擬軟件,讓學生在虛擬環境中進行購物、支付等操作,提升信息技術應用能力。同時,教師可以引導學生學習如何使用移動支付等現代支付方式,為未來的生活實踐打下基礎。在整個活動過程中,教師注重培養學生的實踐能力、溝通能力和團隊合作精神,通過模擬購物、角色扮演等形式,讓學生積累購物經驗,學會合理消費。同時,教師鼓勵學生分享購物心得,進行同伴互評和自我評價,從而形成積極向上的學習氛圍。
通過這一跨學科主題式的學習實踐,學生不僅能夠深入了解人民幣及其使用方法,還能提升綜合素養,特別是數感和量感的發展,以及勤儉節約意識的樹立。這將為學生的未來學習和生活打下堅實的基礎,同時為他們形成初步的金融素養提供了有力支持。
四、結語
綜上所述,通過“確定起跑線”與“歡樂購物街”兩個跨學科主題式學習案例的實踐探索,我們深刻體會到跨學科教育在培養學生核心素養方面的重要作用。這些活動不僅加深了學生對各學科知識的理解,還激發了他們的學習興趣、創新思維和團隊合作能力。未來,我們將繼續深化跨學科教育的探索與實踐,不斷創新教學方法,為學生的全面發展提供更加豐富的教育資源和更加廣闊的學習平臺,助力他們在知識的海洋中遨游,在人生的道路上翱翔。
注:本文系福建省教育科學“十四五”規劃2023年度“協同創新”專項課題“跨學科視角下小學數學主題式實踐活動的行動研究”(立項編號:Fjxczx23-335)的研究成果。