小学数学跨学科主题式教学实践

【摘要】开放性、动态性、综合性、生成性是跨学科主题式教学的特征。跨学科主题教学实践，以“学科之跨”为原点提炼主题，以“现实之问”为抓手赋能思考，以“实践之探”为路径助力创造，以“素养之育”为主旨把握导向，能有效增强学生学习数学的动力，发展学生的核心素养。【关键词】小学数学；跨学科；主题式教学在小学数学教学中，教师要设计跨学科主题，加强学科间的对话、互动、融合。数学跨学科主题式教学是跨学科教学与主题教学的融合，能打通学科关节、打破学科壁垒。教师应当将数学学科知识置于育人方式变革的语境之下，让学科与学科之间的知识、方法、思维、观念等重新组合，发展学生的数学学科核心素养［1］。一、以“学科之跨”为原点提炼主题跨学科主题式教学并不是将学科相关内容进行简单“拼盘”，而是将学科知识、资源进行有机整合。学科主导是跨学科主题式教学的基本原则。教师开展小学数学跨学科主题式教学，可以采用“数学学科+”的方式，让学生的学习向其他学科，如音乐、美术、语文、体育等拓展延伸。此外，教师还要以主题作为统领，设计跨学科主题式教学的框架，这不仅要求教师站在学科知识的视角设计教学环节，还要站在学科育人的视角深入思考。苏教版数学五年级下册“圆”这一教学主题主要包括“圆的认识”“圆的周长”“圆的面积”等相关内容。在教学中，笔者整合科学、美术等相关学科的内容，提炼、设计“圆，真美妙”作为跨学科教学的主题。在这一主题的统领下，笔者设计跨学科主题式教学的框架：一是“特征之妙”，二是“周长之奇”，三是“面积之大”，四是“意蕴之美”。以“特征之妙”这一板块的教学为例。笔者引入科学学科“雨后彩虹”的内容，让学生认识“太阳光（复色光）通过小水滴折射，可以色散成七种不同颜色的光”。由此，引发学生的提问：“七种颜色能否混合成白色？”笔者引导学生制作旋转的三色圆盘和七色圆盘。在任务的驱动下，学生积极准备水彩笔、直尺、量角器、白纸、剪刀等工具，并积极思考、探究怎样画圆、怎样找出圆的直径、怎样找出圆心、圆的半径有怎样的特征、圆的直径有怎样的特征、圆的半径与直径有怎样的关系等问题。此外，笔者还引入美术学科的相关内容，让学生感受圆的曲线之美，体验圆的文化之美与意蕴之美。跨学科不仅是一种教学方式、策略、路径，还是一种教学思想、观念。作为数学教师，不仅要从数学学科的视角出发定位自己的教学，还要立足于数学学科的育人视角，关注学生数学学科核心素养的发展，充分发挥数学学科的育人功能，彰显数学学科的育人价值，推动数学学科与其他学科之间的融合。二、以“现实之问”为抓手赋能思考跨学科主题式教学是一种打破学科边界、融合学科知识的教学方式。问题是学生跨学科主题式学习的重要抓手，也是学生跨学科主题式学习的重要载体。教师开展跨学科主题式教学活动，目的是加强学科之间的关联。在教学实践中，部分教师认为只要应用多种学科的知识、资源，就是跨学科主题式教学。这样的认识是片面的。在跨学科教学中，之所以出现“跨而不融”“跨而不合”的问题，是因为缺失现实性问题的驱动。在跨学科主题式教学中，教师要设计具有真实性、挑战性的问题，并将之作为载体，有效驱动学生的跨学科主题式学习。以苏教版数学三年级下册“年、月、日”的教学为例。笔者引导学生将关注的焦点从教材转向生活。基于生活的体验和感受，学生提出了以下有关“年、月、日”跨学科主题式学习的系列问题。“年、月、日与什么有关？”“为什么要这样规定每一个月的天数？”“关于年、月、日，有哪些富有趣味的历史故事吗？”“农历与公历有什么联系和区别？”“世界上走时最精确的钟表是什么？”“一年有多少天、多少时、多少秒？”“时间与什么有关？”“平年和闰年的差异为什么定在二月份？”这样的问题，能驱动学生开展跨学科主题式学习，让学生从多个学科的视角来探讨有关时间的概念。由此，学生对“年、月、日”的探索不再停留在“是什么”的层面，而是转向“为什么”的层面。此外，笔者还引入科学学科“地球公转”“地球自转”等相关知识与历史学科“古罗马屋大维将8月改成31天，将2月减少到28天”的故事。学生基于不同学科的视角探究问题后，以问题为驱动，设计个性化日历，如正方体日历、圆柱体日历、三棱柱日历等，有效提升了数学学科核心素养。“现实之问”赋予学生跨学科主题式学习的动力。在小学数学跨学科主题式教学中，教师要拓宽学生的视野，鼓励学生基于不同学科的视角提出问题；要善于引导学生基于现实的体验和感受提出现实问题。实践证明，现实问题是学生开展跨学科主题式学习的驱动力，也是教师实施跨学科主题式教学的有效抓手［2］。三、以“实践之探”为路径助力创造跨学科主题式教学尊重、遵循学科规律。在小学数学跨学科主题式教学中，教师要以学生的“实践之探”为路径，助力学生的跨学科主题式学习。基于美国教育家杜威的“做中学”思想，教师在跨学科主题式教学中，要注重学科内容、资源的融合，要突出学生的跨学科实践，要着力培养学生的创新意识、实践能力、应用意识，要丰富学生的认知，让学生的学习有意义［3］。以苏教版数学六年级下册“圆柱和圆锥”的教学为例。有学生提出问题：“一次性水杯的侧面展开是一个什么图形？怎样计算一次性纸杯的侧面积？”基于这样的问题，笔者设计跨学科教学主题“水杯的侧面积”，由此引导学生动手操作、探究。学生依循探索圆柱侧面积的路径、方法和策略，对一次性水杯的侧面积进行探究。首先，学生用剪刀将一次性水杯剪开、展开。其次，学生测量数据，应用圆的面积、圆环的面积等相关知识解决问题。再次，学生“放大”研究主题，积极主动地比较圆柱的侧面展开图、圆台的侧面展开图、圆锥的侧面展开图。最后，学生在比较中逐步建立“立体图形展开图”的空间观念。在跨学科主题式教学中，教师不仅要引导学生建构，还要引导学生创造。圆柱的侧面积是一个重要的几何概念，其计算方法是用底面的周长乘高。在教学中，教师不仅要引导学生掌握计算公式，还要引导学生理解数学学科知识背后的原理，促进学生对数学学科知识的应用。如在上述跨学科主题式教学中，笔者引入物理学、工程学、艺术学科等知识，引导学生自主设计、制作圆柱模型、圆锥模型、圆台模型等，从而培养学生的实践能力、探究能力以及创造能力，让学生的跨学科主题式学习走向深入。此外，在引导学生实践探究的过程中，笔者还引导学生积极主动地参与评价，从而让评价充分发挥支架、驱动等功能，推动学生的跨学科主题式学习，让学生的跨学科主题式学习实现“教、学、评一体化”，真正实现目标育人、评价育人。四、以“素养之育”为主旨把握导向小学数学跨学科主题式教学要以核心素养的培育作为导向，旨在加强课程综合、注重学科关联、突出课程变革、突出育人实践、强调“知行合一”［4］。核心素养的培育贯穿整个跨学科主题式教学的过程。作为教师，要将学生跨学科主题式学习置于核心素养导向的全面育人、全程育人、全员育人的场域。从课程改革的语境来看，核心素养导向有利于贯彻落实教学的学科性与实践性。在传统的小学数学学科教学中，主题、内容、方式等比较单一，容易导致学生数学学习兴趣的下降。小学数学跨学科主题式教学，将多个学科的知识、资源整合起来，形成“大数学”“大教育”的育人格局，有助于激发学生的数学学习兴趣，调动学生的数学学习积极性。以苏教版数学五年级上册“多边形的面积”的教学为例。笔者设计“打造生态公园”的跨学科主题式教学活动。活动的明线是引导学生对生态公园的相关数据进行测量、估算；暗线则是引导学生将相关的数学转化思想应用到问题的解决过程中。笔者引导学生在校园的“嬉耕园”中开辟一块地，让学生实地测量、设计规划、根据一定的比例绘制草图。在测算面积的基础上，笔者引导学生根据大豆种植的株距、行距要求，测算种植的大豆数量。这样的一种跨学科主题式教学活动，将数学学科的理论知识与劳动学科的实践紧密结合。为此，学生成立互助合作小组，将三年级学习的“长方形和正方形的面积”、五年级学习的“多边形的面积”等知识有机结合。在绘制草图、测算面积时，学生积极主动地将估测、精测等方法结合起来，并自主整理多边形的面积公式，借助“加一加”“减一减”“移一移”“转一转”等策略，将不规则图形的面积转化成规则图形的面积。在此基础上，笔者引导学生将这一部分内容的学习与信息技术学科的画图等技能结合，让计算机的画图软件、技术为学生的数学设计、测算赋能。笔者发现，学生在自主探究的过程中，遇到了一些知识性挑战，如比例、比例尺等知识。为此，笔者引导学生借助微课开展学习，提高学生探索、应用知识的能力，发展学生的数学学科核心素养。跨学科主题式教学，打破了学科的固化边界，让学科之间的联系越来越紧密，让传统的学科教学逐渐向综合性教学过渡。在这个过程中，学生的数学学习从传统的知识型学习转向思维型学习，从传统的内容型学习转向方法型学习。此外，跨学科主题式教学打破了课内与课外、知识与实践之间的壁垒，构