一、引言
在信息化時代,知識更新速度加快,小學數學作為基礎教育的重要學科,不僅是學生邏輯思維與運算能力發展的基石,更承擔著培育學生綜合素養與創新精神的重要使命。在此背景下,跨學科融合教學作為一種創新的教學模式,強調打破學科界限,將不同學科的知識、方法和技能有機整合,為學生提供更加豐富、多元的學習體驗,從而提高教學效果。因此,開展信息化背景下小學數學跨學科融合教學實踐研究具有重要的現實意義。
二、信息化背景下小學數學跨學科融合教學的實踐意義
(一)深化數學認知深度
數學學科具有高度抽象性與邏輯性,諸多概念和原理對于認知能力尚在發展的小學生而言,理解起來困難重重。抽象的數學符號、復雜的關系推導,常讓學生感到迷茫。而信息化背景下的跨學科融合教學,為化解這一難題提供了新思路。它打破數學學科的孤立性,將數學知識與現實生活、其他學科知識深度交織。學生在跨學科的學習情境中,能從不同維度審視數學。原本晦澀難懂的數學概念,借助其他學科的具體事例或生活場景,變得鮮活可感。學生能透過現象看本質,理解數學概念背后蘊含的邏輯和規律。這種跨學科的學習方式,拓寬了學生的數學認知視野,使他們不再局限于數學課本的條條框框,而是從更廣闊的視角去認識數學,深化對數學知識的理解與掌握,為后續的數學學習筑牢根基。
(二)培養數學應用能力
數學學習的終極目標是應用于實際生活,解決現實問題。在信息化時代,數學知識與各領域的聯系愈發緊密。跨學科融合教學為學生搭建了將數學應用于實際和其他學科的橋梁。在跨學科學習過程中,學生能真切感受到數學無處不在。他們意識到數學不僅是書本上的公式和定理,更是解決科學、技術、社會等問題的有力工具。學生學會運用數學知識去分析、處理不同學科和生活中的問題,提高對數學知識的運用能力。通過不斷實踐,學生逐漸掌握將實際問題轉化為數學模型的方法,學會用數學思維去思考和解決問題,真正做到學以致用,讓數學知識在現實生活中發揮價值,提升自身的實踐能力和社會適應能力。
(三)促進思維品質提升
跨學科融合教學對學生的思維發展具有重要推動作用,是培養學生思維品質的有效途徑。它要求學生綜合運用不同學科的知識和方法來解決問題,這促使學生必須從多個角度去思考問題。在跨學科的學習過程中,學生需要深入分析不同學科知識之間的內在聯系和顯著差異,打破學科界限,將知識融會貫通。這種綜合性的學習活動能夠激發學生的創新思維,讓他們敢于突破傳統思維的束縛,對數學問題提出新穎獨特的見解。同時,也培養了他們的批判性思維,使學生能夠客觀地評價各種教學方法,不盲目跟從。通過不斷地思考和探索,學生的思維變得更加敏捷、靈活和深刻,思維品質得到全面提升。
(四)增強數學核心素養
在信息化時代,數學核心素養是學生適應未來社會發展的關鍵能力。小學數學跨學科融合教學順應了這一時代需求,為增強學生數學核心素養提供了有力支持。它打破了學科壁壘,讓學生在數學學習中接觸到其他學科的知識和方法,拓寬了學生的知識面。學生不再局限于數學學科的知識體系,而是能夠在不同學科的知識海洋中汲取養分,培養綜合運用知識的能力。跨學科融合教學還注重培養學生的數學抽象、邏輯推理、數學建模等核心素養,讓學生在解決實際問題的過程中,提升數學思維能力和創新能力。通過這種跨學科的學習方式,學生能夠形成全面的數學素養,為未來的學習和工作奠定堅實的基礎。
三、信息化背景下小學數學跨學科深度融合教學的實踐策略
(一)創設跨學科情境,激發學習興趣
在小學數學課堂上,教師利用多媒體、虛擬現實等信息技術手段,可以創設生動有趣的跨學科學習情境,讓學生在情境中體驗數學與其他學科的緊密聯系,激發其學習興趣[2。比如,在講到“平行四邊形和梯形”時,教師可以設計一個“小小建筑師”的跨學科情境。具體來說,教師先利用多媒體課件展示一系列古今中外的著名建筑圖片,如中國的長城、法國的埃菲爾鐵塔等。這些建筑中都蘊含著豐富的平行四邊形和梯形元素。借助信息技術的動態演示功能,學生得以目睹這些幾何形狀在建筑結構中的精妙運用,進而深刻體會到數學的無窮魅力與實用價值。之后,教師可以利用3D建模軟件或在線互動平臺,讓學生化身為“小小建筑師”,通過拖拽、旋轉、縮放等操作,親手設計并搭建包含平行四邊形和梯形結構的簡易建筑模型。在此過程中,學生不僅需要運用數學知識精確計算面積與周長,還需要發揮美術審美,兼顧建筑的整體美感與和諧協調。另外,為了進一步深化跨學科學習體驗,教師還可以鼓勵學生利用互聯網資源,自主搜集關于這些著名建筑的背景故事、歷史文化以及設計原理等信息。這種情境教學模式不僅使原本可能枯燥無味的數學學習變得生動有趣,還成功構建了一座橋梁,促進了學生對其他學科知識的深人了解和廣泛興趣,真正實現了小學數學與其他學科的深度融合教學目標。
(二)整合多學科資源,豐富教學內容
信息化時代為小學數學教學提供了豐富的教學資源。教師可以充分利用網絡平臺、數字圖書館等資源,整合多學科知識,豐富小學數學教學內容,開闊學生視野,并全方位促進學生的成長與發展[3。以“多邊形的面積”單元為例,教師可以創新性利用地理信息系統(GIS)軟件或相關在線教育工具,為學生呈現全球各地的地圖,引導他們仔細觀察并辨認出地圖中的多邊形地形,如湖泊、島嶼、農田等,從而初步感知多邊形的多樣形態及其在現實生活的廣泛應用。隨后,結合科學課程中關于生態系統或土地利用的知識,教師可以引導學生探討不同多邊形地形如山地、平原、河流、湖泊等對環境的影響,從而在解決實際問題的過程中理解多邊形面積計算的重要性。為了進一步豐富教學內容,教師可以融人信息技術課程中的編程元素,引導學生使用基礎編程語言或圖形化編程工具,設計程序以計算或模擬多邊形面積的計算過程。例如,通過拖拽界面上的多邊形圖形,程序能自動計算出面積,學生可調邊長角度,直觀觀察面積變化,鍛煉邏輯思維和問題解決能力,親身體驗數學與信息技術的交融。通過這一策略的實施,教師不僅豐富了數學課堂的教學內容,還為學生營造了一個多元化、跨學科的學習環境。在這樣的環境中,能夠助力學生全面理解數學應用,并培育跨學科思維與綜合素養。
(三)開展跨學科項目,培養綜合能力
數學教師在教學實踐中,可以設計跨學科學習項目,讓學生在完成項目的過程中綜合運用多學科知識和技能,激發創新思維[4,進而提升教學質量。例如,在學習“分數的加法和減法”的內容時,教師可以設計一個“美食烹飪計劃”的跨學科項目。項目伊始,教師借助多媒體播放美食制作短視頻,展示色彩繽紛、香氣誘人的佳肴,瞬間吸引學生的注意力,激發他們參與項目的熱情。
在項目推進過程中,教師可利用在線食譜資源庫,讓學生自主選擇想要制作的美食,如披薩、蛋糕等。學生需運用“分數的加法和減法”知識對食譜中的食材用量進行計算。如制作一份蛋糕需要1/2杯面粉和1/4杯可可粉,那么總共需要多少杯干性食材?學生需通分計算得出 1/2+1/4=3/4 杯,從而深刻理解分數加法的運算規則。同時,項目中可融人勞動技術學科知識,讓學生在稱量食材時,精確把握量勺、量杯對應分數的實際量,將抽象的分數概念轉化為具體的操作體驗,強化對分數意義的理解。在烹飪順序安排上,學生要運用科學學科中食物加熱原理等知識,合理規劃每道工序的時間節點。比如一道菜需先煮1/3小時,再烤1/6小時,總共需要多長時間?學生在計算過程能夠有效鞏固分數加法。項目結束后,學生可通過PPT、視頻等形式展示烹飪成果與數學計算過程,開展小組互評與教師點評。這種跨學科項目學習讓學生在真實情境中綜合運用多學科知識,不僅深化了對“分數的加法和減法”的理解與掌握,還提升了實踐操作、問題解決等能力,顯著提升了小學數學教學質量。
(四)推行差異化教學,促進個性發展
每個學生都有自己獨特的學習特點和需求。在跨學科融合教學中,教師應關注學生的個體差異,推行差異化教學,以滿足不同學生的學習需求,促進學生的個性發展。例如,在教授“小數乘法”的內容時,教師可以借助信息技術手段,為學生提供不同難度層次的學習任務和學習資源,讓學生根據自己的實際情況進行選擇。針對學習能力強的學生,教師可設計“校園植物養護成本核算”跨學科項目。在這個項目中,學生需要運用小數乘法知識計算購買不同規格花盆、肥料的價格,同時結合科學知識分析植物生長周期與養護成本之間的關系,并自主設計養護方案、預算總花費。這一過程既能鍛煉學生的小數乘法運算能力,又能培養他們的綜合分析能力和創新思維。
對于學習有困難的學生,教師則可創設數學與美術的跨學科情境,讓他們設計“文具店購物手抄報”。在手抄報上標注各類文具的單價(如鉛筆0.5元/支、筆記本3.2元/本),并計算購買不同數量文具的總價。教師為學生提供計算步驟分解動畫、口訣卡片等輔助資源,耐心輔導他們掌握小數乘法的計算方法。在整個教學過程中,不同學習水平的學生都能在“小數乘法”的跨學科學習中找到適合自己的學習路徑。學習能力強的學生能在拓展任務中挑戰自我,獲得成就感;學習有困難的學生也能在基礎輔導下逐步掌握知識,提高學習自信心,真正實現促進學生個性發展的目標。
(五)完善跨學科評價,優化融合效果
在跨學科融合教學中,數學教師需構建多元化評價體系,不僅關注學生的數學成績,還要重視學生在跨學科學習過程中的表現,如團隊協作能力、問題解決能力、創新思維等[5。評價方式可以采用教師評價、學生自評和互評相結合的方式,以全面、客觀地反映學生的跨學科學習成效,進而提升數學教學質量。
以“角的度量”教學為例,在評價內容上,教師不僅要關注學生對該數學知識的掌握,像能否準確使用量角器測量不同大小和方向的角,還要考量學生在跨學科學習中的綜合表現。例如,在“角的度量”與美術學科融合的活動中,學生要設計具有特定角度圖案的剪紙作品,這時就要評價他們的團隊協作能力,如能否與小組成員有效溝通、分工合作;問題解決能力,如在遇到圖案角度測量不準確問題時能否積極尋找解決辦法;創新思維,如設計出的圖案是否新穎獨特。評價方式上則采用教師評價、學生自評和互評相結合。教師借助在線測試平臺,實時了解學生對“角的度量”知識點的掌握情況,如量角器的使用步驟、角度計算等。同時,利用學習檔案袋收集學生在跨學科活動中的作品、反思等資料,全面評估其學習過程。學生自評能讓他們反思自己在活動中的表現,如是否積極參與、是否發揮了自己的優勢。互評則促進學生相互學習,發現他人優點。通過這樣完善的跨學科評價,教師能及時察覺教學中存在的問題,比如學生對量角器內圈外圈讀數易混淆,或是學生在跨學科活動中團隊協作不順暢等,進而調整教學策略,提高“角的度量”跨學科融合教學的質量,讓學生在數學學習和跨學科實踐中都能獲得更好的發展。
四、結束語
在信息化時代,小學數學跨學科深度融合教學是契合教育發展潮流、提升數學教學質量的重要舉措。其以豐富多元的跨學科形式,打破數學單一學科壁壘,讓學生在更廣闊知識天地中領悟數學魅力與價值。這一過程不僅拓寬學生認知邊界,激發學習興趣,還全方位培養學生綜合素養,使其在知識融合中提升思維與能力。未來,教師應持續深化探索,優化跨學科融合路徑,讓數學教學在跨學科浪潮中綻放光彩,為學生長遠發展筑牢根基。
作者單位:馬宏甘肅省慶陽市寧縣太昌鎮中心小學
參考文獻
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[5]韓國飛.新課標背景下小學數學跨學科教學策略探究[J].數學學習與研究,2024,(21):149-151.