小学数学跨学科融合教学的实践与探究
作者: 吴雪蓉【摘 要】《义务教育数学课程标准(2022年版)》指出:教师要树立“大课程”的教育观念,既要注意课程教学与现实生活的联系,又要关注不同学科间的相互联系与渗透,这就要求教师要打破学科边界,促进学科之间的相互融合。文中主要探讨了小学数学跨学科教学的实施方法,并结合实际案例进行分析,为小学数学教学提供了新的思路和方法。
【关键词】小学数学 跨学科融合教学 综合素养
《义务教育课程方案(2022 年版)》明确提出:加强课程综合设计,注重各学科间的关联,并积极推进跨学科主题学习。基于此,教育工作者将各学科内容进行有机结合,实现知识之间相互渗透,促进学生对知识的理解。为了满足这一教学要求,教师应融合多学科知识与方法,构建综合性的学习情境,使学生在融会贯通中深化对数学知识的理解与应用,这也符合当前教育改革对学生综合素养培养的核心诉求。
一、小学数学中跨学科融合教学的重要性
1.打破学科边界,增强对现实世界的认识。
根据《义务教育数学课程标准(2022 年版)》(以下简称《课程标准》)的要求,数学教育的核心目标是培养学生的核心素养,使他们会用数学的视角观察、思考和表达现实世界。数学学科与其他学科的融合教学,旨在培养学生的跨界思维,使其能够从多角度理解和分析现实世界中的复杂问题,从中体验到数学在现实世界中的应用价值,增强对知识的深度思考能力。这种教学模式不仅提升学生解决综合问题的能力,还促进他们对事物的整体认识,助力学生的全面发展。
2.立足数学学科特性,提升问题解决能力。
小学数学跨学科融合教学拓展了知识和学科的范畴,为学生提供了更广阔的思维视角,让学生在丰富的跨学科教学的情境中感受到各学科知识间的联系,激发了创新意识,真正提高学生解决问题的能力。
3.改变学习方式,提升核心素养。
跨学科融合可以让学生感受数学知识在生活中的广泛应用,极大地提升学生学习数学的兴趣和动力,使他们的学习从被动接受转向主动构建。在解决问题的过程中,学生需要灵活应用各学科的知识与方法进行思考、判断、合作、交流、试误等活动。跨学科融合教学模式要求教师设计真实且贴近生活的学习情境,对学习方式提出了以问题解决为导向的要求。学生在这样的情境下面对各种挑战,通过整合知识、技能、方法,不断积累解决问题的经验,逐步形成、发展核心素养。
二、小学数学跨学科融合教学的策略
1.语数融合,降低抽象认知壁垒。
在数学教学中,对概念的深入理解是学好数学知识的核心。因此,教师应当充分挖掘教材资源,让学生深入认识和掌握抽象的数学基本概念。然而,许多数学概念的抽象性与小学生形象化的思维习惯形成鲜明反差,这给他们的学习带来重重阻碍,如何让学生更高效地掌握、运用这些抽象的数学概念成了教师亟待解决的难题。皮亚杰的认知发展理论提出:小学生正经历从具体操作到形式操作的转变,他们需要借助具体的事物来理解抽象概念。语文学科的文字表述可以有效降低数学概念的理解难度,帮助学生精准剖析数学概念表述,梳理结构,把握概念里的关键要素。
例如,四下在学习“乘法分配律”时,部分学生容易出现系数的错误分配。教师可在课前引入语文句式表达活动:“爸爸带我去游乐园玩。妈妈带我去游乐园玩。请把这两句话合并为一句话。”生:“爸爸和妈妈带我去游乐园玩。”学生体会语句意思不变的情况下,将两句话合并为一句话。教师引导学生将这种方式迁移到乘法分配律的学习中:把“a ×(b+c)”看成一句话,表示有(b+c)个a的和;把“a ×b+a × c”是b个a的和加上c个a的和,相当于两句话合并。这两种虽然形式不同,但表达的意思一致,所以可以用等号连接。利用语文的句型合并的形式与数学概念关联,其表意逻辑上的相通之处可以巧妙地降低概念的理解难度,让学生通过语文知识帮助数学知识的理解。
2.数科融合,体悟数学潜藏奥秘。
科学和数学是相融相通的两门学科。科学的趣味性、严谨性和数学知识的逻辑性相结合,为学生带来全新的学习体验。在科学学科的学习中,学生运用归纳推理、演绎推理等方法进行数据分析、规律总结,从而不断强化逻辑思维。同时,科学知识能直观解释数学原理,帮助学生理解抽象的数学概念,深化对数学知识的认知,极大提升了学生的学习效果与思维能力。在科学领域,众多的原理和规律都包含着丰富的数学含义,将科学知识作为载体,能帮助学生更深入地掌握数学基本原理。因此,教师可以借助科学知识对一些复杂的数学知识进行解释,从而加深学生对知识本质的认识。
以“杠杆原理”为例,在讲解六年级的“反比例关系”时,教师为每个小组准备一个简易的杠杆装置,在杠杆的两端分别悬挂不同重量的物体,并调整物体与支点之间的距离,确保杠杆保持平衡。让学生观察并记录物体重量和距离的数据。经过多次实验,学生发现当杠杆达到平衡时,重物的重量与其到支点的距离成反比例关系,即重量越大,距离支点越近;重量越小,距离支点越远。借助杠杆原理,学生对反比例关系中变量的变化规律有了直观、清晰的认识。借助科学知识,将抽象的数学概念具象化,降低理解难度,从而促进学生对知识的理解和掌握。
3.美数融合,助力综合素养提升。
美术学科独特的直观性和创造性可助力学生掌握和运用数学知识。在教学中,可通过美术化的呈现方式将抽象的数学知识具体、直观地展现。尤其在几何知识的学习中,学生绘制几何图形能够直观感知图形的特征。学生运用数学知识进行图案设计、空间造型等创作,在艺术创作的乐趣中实现对数学知识的深度掌握和灵活运用。
在北师大版六下“校园平面图”的教学中,教师设计 “为母校画像”的任务,引导学生分组讨论绘制步骤。在任务实施时,让学生先对本校的各种设施进行数据测量与记录,鼓励学生在学校现有设施的基础上,从美学和实用性的角度进行再设计。针对测量数据及设计方案,确定比例尺,完成校园平面图的绘制。在这一过程中,学生运用测量、比例、对称等数学知识,发挥美术的审美情操,对校园平面图进行绘制,提升了综合素养。
4.体数融合,体会数学现实价值。
体育学科中的很多元素都与数学知识紧密相关。教师可以借助学生感兴趣的、学生日常经常参与的体育活动,提取其中与数学知识相关的内容,为学生创造应用数学知识的机会,让学生认识到数学知识的实用价值。
例如,在“圆的周长”相关内容的教学中,创设这样的研究任务:“赛跑项目中跑第一道和跑第四道有何不同?什么情况下跑道长度和道次无关?”学生在教师的引导下查阅资料,通过测量、计算弯道的长度,确定了每一圈跑的总长为两侧跑道长与两个半圆弯道长(圆的周长)的总和,也就是2×50+2πr。最终得出结论:第一圈跑道长约412米,第二圈约419米,第三圈约426米,第四圈约433米。在100米和200米赛跑中,在终点一样的情况下,每一道次的起点不同,都是相差7米,这就保证了总体长度一致,体现公平性;而在50米的短跑比赛中,跑道长度与道次无关。教师创设与田径赛事相关的学习任务,抓住学生的兴趣点,引导学生联系实际,在查阅资料、测量、观察等学习活动中巩固圆的周长的计算方法,让学生真切地感受到数学在生活中的现实价值。
综上所述,小学数学跨学科融合教学是《课程标准》积极倡导的重要教学理念。在实际教学中,教师应该注重知识的交融,科学规划跨学科学习活动,这不仅能为培育和发展学生综合素养提供强劲动力,更能有力推动学科育人目标的实现,促使学生在知识交融的学习环境中,实现全面成长与进步。
(作者单位:福建省福鼎市龙山小学 本专辑责任编辑:宋晓颖)
编后记
《义务教育数学课程标准(2022年版)》颁布以来,教育工作者对其提出的“数学核心素养”“跨学科融合”“主题式学习”“项目式学习”等新理念已有了一定程度的认识,也针对这些新理念进行了实践与探研。以新课标理念为讨论基础,本专辑的三篇文章阐述了一些有效措施,以资借鉴。