智慧教育環境下小學數學跨學科融合教學的實踐研究

一、引言

智慧教育不僅為教師提供了高效的教學工具，也為學生創造了更多個性化和互動化的學習機會。在此背景下，跨學科教學模式應運而生，特別是在小學數學教學中，通過引入其他學科知識，能夠進一步拓展學生的思維廣度和綜合應用能力。跨學科深度融合教學模式旨在打破傳統學科界限，通過將數學與科學、技術、工程、藝術等學科相結合，為學生提供多角度的問題解決思路。這不僅拓展了數學知識的應用場景，還促進了學生的創新思維，提升了團隊合作能力。本文將從智慧教育與跨學科教學模式的概述出發，探討智慧教育環境下小學數學跨學科深度融合教學的價值與具體實踐路徑，以期為小學數學教學的創新與優化提供參考。

二、智慧教育與跨學科教學模式

（一）智慧教育

智慧教育是借助現代信息技術和數據分析手段，以提升教育質量和效率的一種教育模式。在這種教育環境下，教師能夠在高度融合信息技術與教育教學全過程的基礎上，構建以學生為中心、以數據驅動決策、以智能化技術支持教與學的整體教育生態系統。其核心理念是在于利用智能化工具和平臺，為師生和教育管理者打造個性化、動態化的學習和教學環境。智慧教育強調數據驅動的決策支持。通過大數據分析和人工智能技術，智慧教育能夠對學生的學習情況進行全面監測和分析，識別學習困難和潛在問題。智慧教育還強調互動和參與。在智慧教育平臺上，學生可以通過在線討論、虛擬實驗和互動模擬等方式，主動參與學習過程[。教師則可以利用智能工具進行課堂管理、作業批改和即時反饋，提升教學的互動性和有效性。最后，智慧教育還注重學生的個性化發展。在智慧教育環境下，教師能夠結合數字化的技術應用及時掌握不同學生的學習情況，并進行薄弱點分析，在這種技術系統的支撐下，能夠智能化分析學生的學習情況并針對性地設計課后作業，同時也能夠為教師制定針對性地教學內容，從而實現學生學習

（二）跨學科教學模式

跨學科教學模式是一種將不同學科領域的知識和方法整合在一起的教學模式，旨在通過綜合性的視角解決復雜的問題，促進學生全面發展。一方面，跨學科教學著重于知識的整合，傳統教學模式通常以學科為單位進行教學，學生在不同學科之間往往難以建立聯系。而跨學科教學則打破了學科間的壁壘，將多個學科的知識進行融合，通過綜合問題情境或項目任務，讓學生從多個角度進行探索和分析。這種整合方式有助于學生理解知識之間的關聯，提高其綜合應用能力。另一方面，跨學科教學注重問題解決和項目導向。教學活動一般圍繞實際問題或項目展開，學生可以憑借來自不同學科的知識和技能來解決問題。例如，在環境保護項目中，學生需運用科學知識解析生態問題，借助數學工具分析數據，并運用社會學理論探討政策導向。這種項自導向教學方式能夠激發學生的主動性和創造力，提高其實際操作能力和團隊合作精神。這種模式不僅能夠幫助學生更好地理解和應用知識，還能培養其創新思維和解決實際問題的能力[2]。然而，實現跨學科教學的有效性仍面臨課程設計、教師協作和評估機制等多重挑戰。

三、智慧教育環境下小學數學跨學科深度融合教學的價值

（一）有利于促進數學與其他學科的知識整合

在智慧教育環境下，信息技術為數學與其他學科的深度融合提供了堅實的技術支撐，使得跨學科整合成為現實。借助多媒體教學工具、虛擬實驗室和交互式平臺，教師能夠將數學與科學、藝術、語言等學科巧妙地結合起來，營造出更加豐富多樣的學習氛圍。例如，學生在數學課堂上可以利用科學模擬軟件來構建和分析幾何圖形，或使用數據處理分析工具來探究社會學數據，從而親身體驗數學在其他領域中的實際應用。這種跨學科的知識整合打破了傳統單一學科的界限，信息技術的輔助使學生的知識視野得到拓展，幫助他們從多角度理解數學概念的實用價值。通過這樣的學習過程，學生不僅加深了對數學知識的理解，還逐步提高了他們在各個學科領域內的綜合應用技能。這一過程加強了學生解決復雜問題的能力，因為他們學會了從多個學科的視角來分析問題、并提出創新的解決方案。

（二）有利于提升問題解決能力和創新思維

在智慧教育環境下，信息技術為跨學科的數學教學提供了豐富的學習情境，讓學生在多元化的學習環境中鍛煉問題解決能力，激發創新思維。通過項目驅動和情境化學習等方式，學生被引導去解決實際生活中的復雜問題，這些問題通常跨越多個學科領域，需要綜合運用知識來解決。例如，學生可以利用信息化工具解決日常生活中的數學問題，如在物理課上運用數學進行物理計算，或在工程設計中通過數學測量精確分析建筑結構。跨學科的融合不僅助力學生將理論知識應用于實際情境，還促使他們在分析過程中學會融合不同學科的思維方式，進而培養出更強大的分析與問題解決能力。這種教學方法突破了傳統學科間的壁壘，使學生在面對復雜問題時，能夠多角度思考，找到最理想的解決方案。

（三）有利于加強合作學習與資源共享

在智慧教育的數字化平臺支持下，學生之間的合作學習和資源共享得到了極大促進，尤其是在跨學科數學教學中，信息技術憑借在線學習平臺、虛擬教室和互動白板等協作工具，為學生營造了優質的團隊合作氛圍。這些工具不僅促進了學生在項目中的跨學科合作，還有效增強了他們的溝通與協作能力[3。例如，學生可以借助虛擬教室與同伴實時討論、共享來自不同學科的學習資源，共同解決數學問題。在團隊項目合作中，學生分工合作，運用各自擅長的學科知識解答數學問題，涵蓋工程、科學或藝術等領域，知識互補使他們全面理解問題背景，提出創新解決方案。這種跨學科協作模式不僅提升了學生解決復雜問題的能力，還幫助他們學會在多學科環境中有效合作，從而培養其團隊意識和協作精神。

（四）有利于個性化學習與評估的實現

在智慧教育環境下，信息技術為跨學科教學的個性化學習與評估提供了強大支持。通過采集分析學生學習數據，教師能夠深人了解每個學生的學習進度、興趣點及跨學科理解能力，據此設計個性化學習路徑和任務。例如，在數學與編程相結合的教學活動中，系統可以根據學生的實時表現調整問題難度，提供個性化反饋指導，助力學生掌握跨學科知識。這種基于數據驅動的教學支持模式，打破了傳統的“同質化”教學，轉而關注學生個體的差異化需求，使每個學生都能夠在適合自己的節奏中進行學習。這不僅提升了學生的學習效率，還增強其自信心和學習興趣。

四、智慧教育環境下小學數學跨學科深度融合教學的實踐路徑

（一）基于項目式學習的學科融合

在智慧教育環境下，信息技術為項目式學習提供了豐富的資源和工具支持，使小學數學教學能夠借助跨學科項目任務設計，實現多學科的有機融合。這些項自促使學生將數學與科學、技術、工程、藝術等學科緊密結合，并在實踐中深化對各學科知識的理解。例如，學生可以利用編程軟件設計數學游戲，既掌握數學概念，又學習編程原理。此外，學生還可以使用仿真工具來解決與環境相關的數學問題，如通過數學模型計算出生態系統中的數據，這樣的實踐不僅幫助他們深化對數學的認識，也增強其對環境科學的理解[4。這些項目通常涉及多個學科領域，借助信息技術的支持，學生能夠獲得更豐富的學習體驗。在智慧教育中，項目式學習不僅僅是為了積累知識，它通過項目的任務驅動，激勵學生主動思考、協作解決問題。學生在參與跨學科項目時，必須綜合運用各學科知識，這有助于提高他們的綜合應用能力。例如，在設計建筑模型的過程中，學生不僅需要掌握數學中的幾何原理，還需結合物理中的力學知識和藝術中的美學原則，以確保設計的合理性和美觀性。

（二）數字化教學資源的共享與整合

信息技術的廣泛應用使跨學科數字資源的整合與共享成為智慧教育環境中的重要實踐路徑。在此環境下，教師可以利用數字化平臺，將數學與物理、地理等學科的教學資源有機整合并共享。例如，數學與物理的結合，能夠通過虛擬實驗平臺讓學生直觀理解物理中的數學應用；數學與地理的結合，則可以通過互動地圖讓學生在學習幾何時，更好地掌握空間概念。這些平臺使教師能將多學科資源匯聚于統一的數字平臺，學生則可隨時通過在線課程、視頻講解及互動工具獲取跨學科知識。資源整合跨越了傳統學科界限，賦予學生更寬廣且深入的學習體驗。信息技術助力學生多角度理解和應用數學知識，并在多學科學習中不斷強化跨學科思維能力。尤其是當學生在面對某一學科的復雜問題時，他們可以借助這些共享的跨學科資源，結合其他學科的知識提出更為完整和創新的解決方案。

（三）平臺共建共享，打造跨學科融合的教育生態

在智慧教育環境的背景下，小學數學的教學已不再局限于單一學科知識的傳授，而是逐漸向跨學科深度融合的方向發展。在這一轉型過程中，資源整合層面的創新實踐尤為關鍵。首先，學校可依托區域教育云平臺或校本智慧教育系統，搭建“智慧資源共享平臺”，將原本分散在不同學科和教師個人手中的教學資源進行數字化整合。例如，可以將跨學科融合教學案例、多學科融合課件、項目化學習任務包等內容分類上傳至平臺，不僅方便教師跨學科調取和協同備課，也讓學生能在不同學科之間建立關聯，提升整體學習效率。其次，應積極建設結構化、主題化的跨學科資源庫，如“數學 + 科學探究”“數學 + 藝術創作”“數學 + 勞動實踐”等專題內容模塊，將數學知識自然地嵌人到其他學科的學習情境之中，從而引導學生在綜合應用中深化對數學的理解。這類資源庫不僅可以通過人工智能技術進行內容推薦和智能推送，還可以在學習管理系統中設定“學習路徑”與“學習任務”，根據學生興趣和能力實現個性化學習。智慧教育環境還應促進教育資源向家庭和社區延伸，推動“家校社”協同育人機制的落地。例如，學生在完成“家庭預算設計”任務中，可以將數學計算與家庭生活實際結合，在平臺上提交成果并接受老師與家長的共同反饋，從而實現資源的開放使用與學習場景的多元拓展[5]。

（四）跨學科協作與評價體系的構建

在智慧教育環境下，信息技術大幅促進了跨學科協作與評價體系的構建。通過協作學習工具，如在線討論平臺、虛擬教室和電子白板，學生可以在跨學科合作項目中進行實時交流和互動。這些工具為學生提供了一個跨越學科界限的合作空間，使他們能夠共同解決涉及多學科知識的復雜問題。例如，在一個包含數學、科學和工程的項目中，學生借助在線平臺即時共享數據與研究成果，深入討論解決方案，有效推動團隊協作。教師在此過程中亦能跨越學科界限，協同制定評估標準，滿足跨學科教學的需求。信息技術提供的即時反饋功能不僅讓學生能夠及時了解自己的學習進度，還助力教師對學生的表現進行細致跟蹤和分析。傳統考試和作業已非唯一評價手段，信息技術支持多元化評價，如過程性評價、項目成果展示及互動測評，全面評估學生在跨學科教學中的綜合表現。過程性評價通過觀察學生在項目中的參與度和問題解決能力，評估其在跨學科合作中的成長；項目成果展示允許學生通過演示和講解展示其跨學科應用成果；互動測評則通過即時反饋系統，助力教師和學生了解在知識應用中的短板。這種協作與評價體系的構建，不僅提升了學生的團隊合作能力，還增強了跨學科教學的效果監測與反饋功能，確保學生在跨學科學習中全面進步和成長。

五、結束語

綜上所述，智慧教育環境下的小學數學跨學科深度融合教學，通過信息技術的廣泛應用，有效提升了教學質量與學生的學習體驗。跨學科融合不僅能幫助學生更好地理解和應用數學知識，還培養了其創新思維和合作能力。通過項自式學習、智能化平臺支持及協作式評價體系等實踐路徑，跨學科教學模式為智慧教育環境下的小學數學教學開辟了新的發展空間。未來，隨著信息技術的不斷發展和教育理念的更新，跨學科教學應用將更加廣泛，并進一步推動基礎教育的改革與創新。同時，在具體實踐中，我們仍需根據不同學校、學生的實際情況進行個性化調整，確保智慧教育模式的有效實施和推廣。

作者單位：趙有君甘肅省慶陽市寧縣太昌鎮中心小學

參考文獻

[1]袁敏.小學數學新課標中跨學科素養融合的教學模式研究[J].學苑教育，2024，（21）：91-93.

[2]王鈴鈴.學業質量標準下小學數學跨學科融合作業設計策略[J].天津教育，2024，（21）：22-24.

[3]榮曉麗.指向量感培養的小學數學跨學科教學策略[J].家長，2024，（21）：161-164.

[4]鐘卓.人工智能支持下的智慧學習模型構建及應用研究[D].東北師范大學，2023.

[5]李祎.基于電子書包的小學數學智慧課堂構建方法及支撐工具研究[D].東北師范大學，2016.