基于主題式教學的小學數學跨學科統整融合研究與實踐

課題項目：本文系2022年度山東省基礎教育教學改革一般項目“核心素養視域下小學跨學科課程統整研究與實踐”的研究成果。

主題式教學與跨學科統整融合是激活課堂活力、提升教學效能的關鍵。小學數學作為基礎學科，與科學、信息技術、勞動等學科知識存在天然的聯系，通過跨學科統整融合將多學科知識串聯起來，既能幫助學生構建完整的知識體系，又能培養其解決實際問題的能力[1]。在新時期、新形勢下，教師需將數學知識與科學探究、技術應用、勞動體驗、藝術審美等有機結合，為小學數學教學提供實踐范例，助力學生綜合素養的全面提升。

一、主題式教學與跨學科統整融合的內涵

（一）主題式教學

主題式教學以真實、開放的主題為核心，打破傳統的線性教學模式，通過整合多維度學習內容與實踐活動，構建沉浸式學習情境。其強調以學生為中心，圍繞主題設計探究任務，引導學生主動參與知識建構。在此期間，主題不僅是串聯知識的線索，更是激發學生學習興趣、驅動問題解決的重要載體，有助于培養學生整合信息、深度思考、綜合運用知識的能力。

（二）跨學科統整融合

跨學科統整融合是突破學科壁壘，將不同領域 知識、思維方法與技能進行有機整合的教學策略。

其以解決復雜問題為導向，強調學科之間的關聯性與互補性，引導學生從多元視角分析問題。在小學數學教學中，數學與科學、信息技術、勞動等學科的協同，使抽象知識具象化、碎片化內容結構化，幫助學生構建系統性認知框架[2]

二、基于主題式教學的小學數學跨學科統整融 合的價值

（一）打破知識壁壘，拓寬思維邊界

傳統的小學數學教學往往局限于學科框架內，導致學生認知碎片化。而基于主題式教學的小學數學跨學科統整融合以主題為紐帶，將數學中的統計分析與科學實驗的數據采集、信息技術的數據可視化、勞動實踐的成本核算等有機串聯。在解決相關問題時，學生需調動多學科知識與思維方法，突破單一學科視角的局限性，從而更好地理解知識間的內在邏輯與本質特征，產生系統性思維與創新意識。

（二）增強實踐應用，提升解題效能

數學知識具有一定的抽象性，易使學生陷入“學用脫節”的困境中。跨學科統整融合通過創設貼近生活的實踐主題，將數學運算、圖形測量等知識轉化為解決實際問題的工具。在此期間，學生能夠運用數學模型分析科學現象、借助編程工具處理勞動數據，進而深化對知識的理解，提升對知識的運用能力，實現從“解題”到“解決問題”的能力進階。

（三）激發學習興趣，培養探究習慣

單一學科的重復性訓練易削弱學生對學習的熱情，而主題式跨學科教學以有趣、開放的任務激發學生對學習的興趣，使學生在自主規劃、合作探究中主動挖掘數學與其他學科的關聯，體驗知識應用的樂趣，逐步形成主動觀察、質疑、驗證的探究習慣，為終身學習奠定基礎。

三、基于主題式教學的小學數學跨學科統整融合的主要特點

（一）知識關聯性

基于主題式教學的小學數學跨學科統整融合，以主題為錨點，深度挖掘數學與其他學科知識間的內在聯系。教師通過系統化設計教學流程，將抽象的數學概念融入問題解決場景中，使學生在自主探究過程中直觀感知知識的關聯性與遷移性。這一過程打破了傳統教學中各學科知識的割裂狀態，幫助學生構建起縱橫交織的認知網絡，理解數學作為基礎工具在不同領域的應用，實現知識的融會貫通與靈活運用[3]。

（二）實踐應用性

該教學模式聚焦于真實情境下的問題解決，將數學知識轉化為可操作的實踐技能。通過參與項目調研、方案設計與成果驗證等環節，學生在實踐中深化對數學概念的理解，逐步掌握數據收集、分析、決策的方法，真正實現學以致用。

（三）素養融合性

跨學科統整融合以素養發展為核心，推動數學素養與其他學科素養的協同發展。如在“校園科技節活動方案設計”主題活動中，學生需運用數學邏輯推理優化流程，利用信息技術創新展示形式，通過勞動實踐完成場地布置。在此過程中，數學建模、信息處理、團隊協作等素養可以自然融合，助力學生全面發展。

四、基于主題式教學的小學數學跨學科統整融 合的具體實踐

（一）主題引領，搭建“數學 + 科學”實踐橋梁

在主題引領下融合數學與科學知識，有助于學生在探索自然現象與科學規律時，運用數學知識進行定量分析與模型構建，培養嚴謹的科學態度與邏輯思維能力。因此，教師應精心設計涵蓋數學與科學知識的主題，引導學生在主題引領下了解科學知識背景，思考其中涉及的數學問題。在實踐過程中，教師需要適時提供數學方法與工具，鼓勵學生自主探究、合作交流，發現數學知識與科學之間的密切聯系[4]

以青島版數學五年級下冊中的“中國的熱極認識負數”為例。教師可以根據本課內容設計“探究火焰山氣候奧秘”的主題，構建“數學 + 科學”的跨學科實踐課堂。在課前導入環節，教師通過播放火焰山高溫環境的紀錄片，引出科學問題：“極端溫差如何影響當地生態？”同時提出數學問題：“如何用數字精準記錄溫差變化？”以此激發學生的探究興趣。在教學過程中，教師先引導學生閱讀相關資料，了解火焰山的極端氣候數據，隨即提出數學問題：“溫差該如何計算？怎樣用符號區分零上與零下？”學生通過小組討論，嘗試用自制溫度計模型標注溫度刻度，逐步理解正負數在表示相反意義量中的作用。在科學探究環節，教師組織學生模擬“溫度變化對土壤含水量的影響”的科學實驗，要求學生運用正負數記錄土壤濕度增減數據，并繪制折線統計圖。在此期間，教師適時指導學生運用正負數進行數據運算，分析濕度變化趨勢與溫度波動的關聯性，促使學生在探究自然現象的過程中認識到數學作為科研工具的重要價值。

（二）項目驅動，融合“數學 + 信息技術”創新實踐

“數學 + 信息技術”的跨學科統整融合為學生提供了創新實踐的平臺。信息技術能以直觀、動態的方式呈現數學知識，降低學生的理解難度，提高學生的認知水平，幫助學生更好地理解抽象概念。學生運用信息技術工具解決數學問題，能培養信息素養、創新思維與數字化學習能力，適應時代發展需求。在具體的教學實踐中，教師應根據教學目標和學生特點，設計具有挑戰性與創新性的主題項目，鼓勵學生嘗試不同的方法與思路探索數學知識，并組織學生進行項目成果的展示與交流，促進學生之間相互學習與共同進步[5]

以青島版數學五年級上冊中的“走進動物園簡易方程”為例。教師以“智慧動物園運營管理”項目為驅動，將數學簡易方程與信息技術深度融合。在教學過程中，教師創設情境：“動物園需根據動物食量精準調配食物，如何用數學模型解決配比問題？”在項目實施階段，學生分組承擔不同的任務：數據采集組收集大象、熊貓等動物每日食量及營養成分需求等數據，并制成電子表格；建模組根據數據列出簡易方程，并借助編程軟件Python的計算功能求解方程、驗證答案；可視化組則使用幾何畫板將方程中的數量關系轉化為動態線段圖，直觀呈現變量間的邏輯聯系。為增強項目的趣味性與創新性，教師還可以引入虛擬現實（VR）技術，讓學生置身于動物園飼養場景。在此期間，系統隨機生成包含方程問題的挑戰關卡，如“若每只猴子每天吃2個桃子，現有18個桃子，可供 x 只猴子吃3天，求解x”。學生需快速列出方程并求解才能順利通關。最后，各小組通過PPT展示項目成果，教師則從多個維度進行評價，深化學生對方程概念的理解，提升學生的信息素養與問題解決能力。

（三）任務導向，開展“數學 + 勞動”實踐項目

“數學 + 勞動”的實踐項目能讓學生體會到數學在勞動中的實際應用價值，增強學生的勞動意識與實踐能力。學生將數學知識運用到實際操作中，一方面能深化對數學概念的理解，另一方面能提高動手能力與解決實際問題的能力，形成珍惜勞動成果的良好品質。在勞動開始前，教師應基于學生的年齡特點、勞動能力設計合適的勞動任務，并講解相關的數學知識與勞動方法；在勞動過程中，關注學生的操作情況，及時糾正錯誤，引導學生用數學知識解決勞動問題；任務完成后，組織學生進行總結和評價，分享在勞動中運用數學知識的體會，進一步強化數學與勞動的聯系。

以青島版數學五年級上冊中的“綠色家園一一折線統計圖”為例。教師可以設計“班級植物角生態養護”的跨學科統整融合主題，為學生參與勞動創造有利條件。之后，教師帶領學生規劃班級植物角，布置任務：“持續養護植物并記錄其生長數據，用折線統計圖分析植物生長規律，優化養護方案。”在勞動實踐中，教師結合勞動教育目標，為學生詳細講解植物澆水、施肥的基本方法，同時滲透數學統計知識，指導學生設計數據記錄表，明確需統計的變量。學生分組完成養護任務，在每日照料植物的過程中，運用直尺、計數器等工具收集數據，并在教師的指導下標注數據單位、區分有效數據。在數據處理環節，學生根據數據繪制折線統計圖，表示數據變化趨勢。如某小組發現綠蘿藤蔓長度在第2—4周成長緩慢，結合勞動日志中“澆水間隔較長”的記錄，通過折線統計圖直觀呈現數據波動，進而提出“增加澆水頻率”的優化方案。為促進學生共享勞動技能、心得，教師可以組織開展互評活動，引導學生反思“數學如何幫助我們解決勞動中的實際問題”，強化“用數據說話”的科學勞動意識，使學生終身受益。

（四）情境創設，注重“數學 + 美術”審美實踐

“數學 + 美術”的審美實踐能讓學生發現數學中的美，將數學的理性之美與美術的感性之美結合起來，幫助學生在圖形變換、色彩搭配中感知數學的美學特質，提升審美能力和創造力。在具體的教學實踐中，教師應創設富有美感的數學情境，引導學生運用數學中的對稱、平移、旋轉等幾何原理設計美術圖案，創作出優質的美術作品，促使學生在“數學+美術”的審美實踐中提升知識遷移能力和藝術創作能力［6]

以青島版數學五年級上冊中的“圖案美一—對稱、平移與旋轉”為例。教師可以“設計校園文化長廊藝術墻”為主題創設情境，讓學生沉浸在數學美與藝術美之中。在教學伊始，教師展示故宮建筑、傳統剪紙等融合數學幾何原理的藝術作品，引導學生觀察圖形中對稱、平移、旋轉的規律，激活學生的審美感知。在創作實踐環節，教師可以為學生提供“數學元素創作包”，內含方格紙、幾何模型與數字貼紙，要求學生以校園生活為主題設計藝術墻圖案。基于此，學生運用數學知識規劃構圖：通過對折紙張繪制軸對稱圖形，設計運動圖標；利用平移規律排列花壇圖案，通過旋轉操作組合幾何圖形形成動態裝飾。教師還可以鼓勵學生嘗試色彩搭配，用對比色突出對稱圖形的平衡感、用漸變色強化平移圖案的流動感，做到數學原理與美術技法的深度融合。學生完成美術作品后，教師將優秀作品制作成實體墻貼裝飾長廊，讓學生感受到數學與美術交融的獨特魅力，實現審美能力與知識應用能力的雙重提升。

結語

基于主題式教學的小學數學跨學科統整融合，打破了傳統教學的學科邊界，實現了知識傳授與素養培養的有機統一。通過科學探究、信息技術應用、勞動實踐、美術鑒賞等多維度的教學實踐，深化學生對知識的理解，提升其知識應用能力。未來，教師應持續探索、優化跨學科教學策略，進而培育學生的綜合素養。

[參考文獻]

[1］李典勇.淺析跨學科主題教學在小學數學教學中的實踐應用［J].名師在線，2024（31）：76-78.

[2］張瀅.小學數學跨學科主題學習的核心特征、關鍵要素及教學建議［J］.基礎教育研究，2024（18）：16-18.

[3］蒲秀敏.小學數學綜合與實踐跨學科主題式設計的必要性與可行性［J］.基礎教育研究，2024（18）：56-58.

[4］高晨.核心素養導向下小學數學跨學科主題學習的實踐探索：以“‘悅’耕行動”教學為例[J].智力，2023（35）：96-99.

[5］孫玨.小學數學跨學科主題學習的教學實踐：以“打造校園生態園”為例［J］.上海課程教學研究，2023（10）：46-50.

[6］花子杰，錢琛.小學數學跨學科主題學習的實踐探索：以蘇教版“時、分、秒”的教學為例[J].新教育，2023（14）：49-51.