数学跨学科主题学习实践探究

［摘要］跨学科主题学习旨在培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，具有提升学生核心素养的作用。数学跨学科主题学习具有学科性、情境性、协作性和融合性等特点。在小学数学教学中，教师要把握跨学科主题学习的内涵和特点，明确跨学科主题学习的意义与价值，并依据数学与其他学科的联系，采取合适的教学策略，促进学生正确价值观、必备品格和关键能力的形成，实现提升学生数学核心素养的目标。［关键词］小学数学；跨学科主题学习；核心素养《义务教育数学课程标准（2022年版）》（以下简称“数学新课标”）在“教学建议”中指出：“综合与实践领域的教学活动，以解决实际问题为重点，以跨学科主题学习为主，以真实问题为载体，适当采取主题活动或项目学习的方式呈现，通过综合运用数学和其他学科的知识与方法解决真实问题，着力培养学生的创新意识、实践能力、社会担当等综合品质。”从数学新课标可以看出，数学跨学科主题学习强调数学与其他学科之间的联系，对学生正确价值观、必备品格和关键能力的形成具有重要作用。一、数学跨学科主题学习的概括把握數学跨学科主题学习的内涵和特点，对提升学生的核心素养具有推动作用。1.数学跨学科主题学习的内涵跨学科主题学习是把两个或者多个不同学科的内容整合在一起，使学生获得对学习内容的全面理解；是以学生已有的知识经验为基础，针对某一学科内容，围绕某个研究主题，通过对其他相关知识和方法的整合，进行综合实践活动。数学跨学科主题学习以跨学科主题学习理念为指引，引导学生用数学的眼光观察现实世界，在综合实践活动中培养学生的实践精神；是一种具有综合性与探究性的学习，是综合与实践领域常用的教学方式之一。开展数学跨学科主题学习，可以培养学生的跨学科应用意识，让学生的数学学习走向纵深。2.数学跨学科主题学习的特点数学跨学科主题学习主要有以下几个特点。一是学科性。学科性是指在数学跨学科主题学习过程中，学习主题必须围绕数学学科内容展开，不能为了跨学科学习而本末倒置，以其他学科为主，数学学科为辅，这样就失去了数学跨学科主题学习的意义与价值。教师把握住跨学科主题学习的学科性特点，开展以数学为主，其他学科为辅的学习，能有效激发学生的学习兴趣，帮助学生获得对所学内容的综合性认识，使学生更加深刻地理解所学的数学知识。二是情境性。数学跨学科主题学习要注重情境创设，精心设计学生学习过程中的问题，这样才能激发学生进行跨学科学习的兴趣，让学生的学习真正发生。三是协作性。在数学跨学科主题学习过程中，一些复杂的学习任务需要学生之间彼此合作，这样既能增强学生的探究欲望，又有助于培养学生的团结协作能力。四是融合性。在数学跨学科主题学习中，数学学科与其他学科的内容是相互融合，而不是割裂开来的。教师只有把握这一点，才能让学生的数学跨学科主题学习更为自然、顺畅，获得更好的学习效果。二、数学跨学科主题学习的意义在小学数学教学中，实施跨学科主题学习对学生感悟数学知识之间、数学与其他学科之间、数学与现实生活之间的联系，积累数学活动经验，以及提升数学核心素养等方面有着积极且重要的意义。1.联结现实世界，突破学科壁垒数学概念具有鲜明的学科特点，与学生的实际生活之间有一定的距离。开展数学跨学科主题学习，可以将抽象、严谨的数学概念与学生鲜活的生活经验有机结合起来，从而沟通现实世界与数学学科，实现学生学习质量的提升。如“时、分、秒”一课，教学目标是让学生认识时间，知道时间单位之间的关系。在跨学科主题学习理念的指引下，可以把语文学科知识融入本课教学中，帮助学生建立正确的时间观念，培养学生的人文精神。课堂上，教师适时引入“一年之计在于春，一日之计在于晨”的民间谚语，并以“读书不觉已春深，一寸光阴一寸金”的古诗来帮助学生认识到珍惜时间的重要性。同时，教师把统编语文教材一年级下册中的《一分钟》引入课堂，引导学生观察分和秒之间的间隔时间。这样教学，不仅可以激发学生的学习兴趣，而且能加深学生对时、分、秒之间进率的认识，使学生真正体会到珍惜时间的重要性。2.立足真实情境，着眼素养提升引导学生运用学科观念与跨学科学习理念解决问题，并在此过程中掌握一些必备的知识与技能，是跨学科主题学习的目的。因此，在数学跨学科主题学习中，教师要注重真实情境的创设，引导学生在具体的情境中深入探究，真正理解所学的数学知识，促进学生核心素养的发展。如教学“两位数乘两位数”一课时，教师结合具体的教学内容创设“争当校园讲解员”的学习情境，让学生把学校的班级数、每个班级的人数等信息介绍给大家。在这个真实的情境中，学生的数据收集能力、用数学语言表达现实世界的能力得到了提升，促进了核心素养的发展。3.实施深度融合，实现应用价值指向核心素养的教育，注重任务驱动和跨学科主题学习。在数学教学中，教师引导学生进行跨学科主题学习，有助于开阔学生的知识视野。如教学“轴对称图形”一课时，教师把数学与美术、语文学科知识整合在一起，引导学生从美术的角度欣赏轴对称图形的构图之美，从语文的视角讲述风筝的故事。课堂上，教师先通过多媒体出示风筝图片，让学生认识轴对称图形的特点，再组织学生探究“风筝为什么是轴对称图形”的问题，展示分享风筝的制作及历史发展过程。这样教学，不仅能让学生深刻理解轴对称图形的概念，而且实现了数学学习与现实社会的深度融合，把提升学生核心素养的目标落到了实处。三、数学跨学科主题学习的实践路径开展数学跨学科主题学习，教师要立足真实情境，依据教学内容的特点，注重对学生在学习过程中的表现进行评价，实现提升学生核心素养的目标。1.创设真实的情境，联结现实生活数学跨学科学习主题的确立要具有真实性的特点，能够把数学学习与学生的现实生活紧密地联系在一起。这里的真实情境主要包括：一是学校的真实情况，如学校的资源浪费现象，可以让学生了解其中的原因并提出倡议；二是社会生活中的一些现象，如汽车尾气排放对环境造成的污染及如何改变这种现状等；三是数学史料中的一些素材等。不管是哪一种跨学科学习主题，都要以帮助学生理解数学知识为核心。通过数学学科与其他学科的整合来帮助学生深入理解所学的数学知识，这才是数学跨学科主题学习的必由之路。如在教学“归一问题”“归总问题”后，为了深化学生对所学知识的理解，教师设计以“面包与气候”为主题的跨学科学习，先出示新闻调查视频让学生观看，再让学生说说自己从中发现了什么问题。通过观看视频，有的学生发现在物质生活日趋丰富的今天，人们对剩余粮食的处置比较草率，浪费现象严重；有的学生从气温曲线图中发现全球气温呈上升趋势。然后，教师启发学生思考这两种现象之间是否存在着某种联系，并提出自己的看法与猜想。结合学习主题，学生从面包的前身——小麦展开调查研究，提出自己的猜想——“面包与全球变暖有关系”。通过查阅文献资料、分析数据等一系列活动，学生发现面包的前身——小麦的生产环节，由于化学肥料的使用对环境的影响较大，是对全球增温“贡献”最多的阶段，超过了面包制作与烘焙过程对环境影响的总和。这样，在研究结论与倡议书上，学生附上了让人们珍惜食物、不要浪费粮食的要求，避免因浪费粮食而给环境造成负担，这也是学生对绿色环保和节能减排所能做到的力所能及的事情。在数学教学中，教师基于教学内容创设真实的情境，引导学生开展跨学科主题学习，可以有效培养学生的理性思维和探究能力。2.整合跨学科概念，构建结构化认知把数学概念与跨学科学习概念有机整合，是实施跨学科主题学习的前提与基础。要想实现这一目标，就需要对学习内容进行结构化梳理和整合。这里的整合，不仅包括相似学习内容的整合、具有内在关联内容的整合、解决问题所需内容的整合，还有与主题相关内容的整合。教师只有注重把具有联系的数学概念与跨学科学习概念有机整合在一起，把教材中相关的、零散的、碎片化的知识内容整合在一起，才能帮助学生形成对数学跨学科主题学习的结构化认知，促进学生对所学数学知识的深度理解。如年、月、日在不同国家、不同历史时期有着不同的规定，为了交流方便，国际上统一用公历历法。因此，“时间”这个大概念就是引领学生进行跨学科学习的主题。教师教学时可把地理、科学、天文、历史等学科内容整合在一起，将美术学科知识融入编制年历的活动中。在这个数学跨学科主题学习中，学生围绕一年、一月、一日，猜想年、月、日的产生是否与太阳、地球、月亮的运动有关，这样就自然融入了地球自转与公转等科学方面的知识。需要指出的是，数学与其他学科知识的整合，并不是仅仅向学生补充拓展一些其他学科知识那么简单，而是需要通过跨界，借助其他学科的知识和方法来探究与解决问题。这样突破了数学学科与其他学科之间的壁垒，使数学与其他学科之间的知识相互影响、彼此交融，帮助学生养成用全面的、发展的、整体的科学思维看待问题的习惯，促进学生数学核心素养的提升。3.设计递进式任务，概念理解与实践并进数学跨学科主题学习可以由几个递进式的任务组成，也可以由一个任务或者多个不同的任务共同组成。不同的综合与实践教学侧重点不同：知识习得类实践活动，注重学生对基础知识与基本技能的掌握；讨论交流类实践活动，注重对学生多样化表达和解决问题能力的培养；调查统计类实践活动，注重培养学生收集、掌握真实而又全面资料的能力；探究实践类实践活动，注重以学生有研究价值的发现作为教学内容。如“校园路線设计”的实践活动，要求学生为幼儿园大班的小朋友们提供精准的校园平面图，规划出合适的参观路线并进行介绍。如何把跨学科主题学习理念贯彻落实到教学中呢？教师可以设计递进式的学习任务：（1）绘制草图，要求学生了解校园的实际面积，运用美术学科知识绘制草图，理解美术学科中的构图要素；（2）精准制图，要求学生运用比例、比例尺等相关知识，计算出校园内各建筑物的大小并进行交流展示；（3）路线规划，要求学生依据绘制的平面图规划出合适的参观路线，明白如何用数学中的方位等知识确定位置，以及理解语文中的“移步换景”，并为小朋友们的参观进行讲解和撰写介绍词。在这个跨学科主题学习过程中，教师围绕主题对任务进行递进式分解，可以让学生解决问题的思路更清晰，使学生在积极主动探究中形成对跨学科主题学习的深度理解。在小学数学教学中，教师注重对学习任务的递进式设计，有助于实现学生理解数学概念与跨学科主题学习的齐头并进，提升学生的数学核心素养。4.注重整合性评价，实现学习素养的相互融通跨学科主题学习的评价遵循整合性评价的原则，重在考查学生在真实情境中的素养表现，具有多元化的特点。因此，教师要关注学生在学习过程中的表现，使学生能够在与同伴的协作中不断调整自己的学习进程，以获得最大化的教学效益。如教学“圆的周长”一课时，教师提出问题：“为什么在400米标准跑道上，每个跑道的起跑线不在同一水平线上？相邻两个跑道的实际距离是多少？”问题激发了学生的探究欲望，他们纷纷发表自己的见解。这样教学，使学生感受到了数学与生活之间的密切联系。在这个跨学科主题学习开展的过