素养导向下小学数学跨学科主题学习的设计与实施

作者: 郭宜垚

《义务教育数学课程标准(2022年版)》指出,“综合与实践”领域以跨学科主题学习为主,设计情境真实、较为复杂的问题,引导学生综合运用数学学科和跨学科的知识与方法解决问题。如何打破学科藩篱,将跨学科的理念转化为实际操作模式,对于广大数学教师来说是一个新挑战。笔者认为,数学教师要理论联系实际,从以下步骤入手,探索设计和实施跨学科主题学习的策略。

一、深研课标教材,科学剖析主题

主题活动和项目学习是跨学科实践的载体。对于刚接触跨学科主题学习的一线教师来说,我们可以依标扣本,参考数学课程标准中给出的13个主题活动和2个项目活动,结合每个学段“综合与实践”的内容要求、学业要求和教学提示,明确学生应该掌握的新内容、发展的核心素养和积累的活动经验,进行设计和实施。当然,也可以在遵循新课标要求的前提下,结合地域和校情,紧扣学生的学习经验、兴趣和生长点,开发课本上没有的、可操作的、具有综合性和一定开放性的活动主题,发展学生素养。

二、精准制定目标,注重多维融合

学生是跨学科主题学习的主体,学习目标表述应站在学生视角和立场。目标要科学合理、兼顾多维,清晰呈现在什么任务中发展学生的哪些素养。素养既要指向数学学科内容,又要明确所跨学科的素养培养目标,以及各学科的共同素养。

以“绘制母校平面图”为例,该主题涉及数学、美术、道德与法治、语文等学科知识。可结合学情,制定以下学习目标。

1.在讨论如何测量和绘制的过程中,感受明确规划、合理分工、分步实施的必要性,发展规划意识,养成勇于探索的科学精神。

2.在实地测量、收集、整理数据的过程中,体会测量误差的取舍及现实意义,发展量感、空间观念、数据意识,提升解决问题和团结协作的能力。

3.在绘制平面图的过程中,加深对比例尺的理解和运用,体会多学科知识的联结,提升审美情趣和设计能力。

4.在分享成果、解释绘图思路和修改完善的过程中,提升口语表达与交流能力,发展精益求精的精神,加深对学校的情感。

三、整体系统规划,有序设计任务

任务是学生完成跨学科主题学习目标的重要载体。跨学科主题学习需要教师围绕核心任务整体规划,对核心任务进行分解,精心设计任务序列。“绘制母校平面图”标题本身就是这个主题的核心任务,为了完成任务,我们设计4个前后关联的子任务:规划方案—实地测量—设计绘制—交流改进。子任务之间具有承接性和递进性,后一个子任务基于上一个子任务的完成情况开展,形成顺次发展的实践任务链。每一项子任务又可分解为2-4个连续性的学习活动。

四、学生深度实践,教师全程保障

创设真实情境,抽象核心问题。教师结合学生的兴趣,从日常生活、学科发展、科技前沿等方面入手,创设具有探究性、综合性和开放性的问题情境,激发学生探究真实世界的欲望。例如,在操场上,教师设置同一起跑线,组织学生多人参加400米赛跑。外圈的学生自然会质疑比赛的公平性,随后师生们可以一起思考一连串问题:“起跑线一样的话,应该在直线跑道上比赛”“标准跑道不是椭圆形的吗?为什么?”“奥运会上400米接力赛的起跑线是如何设置的?”“相邻跑道的起跑线相差多少?”“所有的跑道都这样确定起跑线吗?”……只有基于自己的真实感受,学生才能形成质疑问难的意识。教师进而引导学生将问题整理归类,抽丝剥茧,让“起跑线如何确定才公平”这个核心问题浮出水面,引领学生投入后续的任务探索。

经历真实探究,发展综合素养。跨学科主题学习需要学生将综合性实践贯穿始终。只有亲身经历观察、设计、探究、合作、交流等一系列真实的深度实践,学生才能自然而然地感受学科融合的魅力,形成统整多学科知识解决问题的心态和能力。在大多数跨学科主题学习的起始阶段,我们会引导学生聚焦任务,通过多种途径自主查找资料,组织访谈和调查,感受数学与现实生活的联系;学生分享汇报时,我们要引导学生对收集到的信息进行筛选、整理和分析,感受统计的价值,提升学生的科学质疑能力和处理信息的能力,发展数据意识;学生在设计活动方案和修正的过程中,我们要引导学生增强规划意识,发展预测能力和理性精神。

在一些社会问题类的跨学科主题学习过程中,如项目式学习“水是生命之源”,学生经历了搜集数据、调查事实、规划方案的全过程,就会深刻感受到节约用水的必要性,环保意识、担当意识也会不断提升;学生撰写宣传文案,制作节水画报,需要调动审美感知,创意表达和艺术呈现等要素,在这个过程中,数学与美术、语文之间,与社会生活之间的内在联系建立起来,跨学科思维也慢慢在学生头脑中萌芽了。

教师有效协调,做好资源保障。跨学科主题学习的设计和实施对教师的要求比较高。主干学科的教师必须全力协调和准备各种资源,全程关注学生遇到的困难,及时进行科学点拨,为探究活动提供支持。教师要提前准备学生难以搜集到的学习资源,关注学生在搜集、整理资料的过程中是否出现疏漏。需要多学科教师联合助力的活动,数学教师必须事先对时间、场地、设备和参与方式等与相关人员进行沟通与协调,制定周密的指导计划;学习场域如果由室内拓展到室外或校外,教师要确保每一位学生的安全。在学生测量、实验等具体的操作过程中,教师可拍照或录像,记录学生正确的做法和错谬之处,供学生在活动后总结经验。对于成果梳理和展示分享会,教师要提供必要的工具和技术支持,如电脑、软件和分享的平台。

无论是数学素养还是共同素养的培育,都是一个渐进的过程。教师作为跨学科主题学习的设计者、组织者、合作者和保障者,同样需要不断学习,从而和学生共同探索,实现教学相长。

(本文系河南省教育科学规划2024年度一般课题“基于核心素养的小学数学跨学科主题学习实践研究”的阶段性成果,课题编号:2024YB1432)

(责 编 佳 琪)

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