《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱新課標(biāo))明確提出要“設(shè)立跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng),加強(qiáng)學(xué)科間相互關(guān)聯(lián),帶動(dòng)課程綜合化實(shí)施,強(qiáng)化實(shí)踐性要求”,不僅為當(dāng)前新課程改革的發(fā)展指明方向,更為學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供了科學(xué)有效的實(shí)踐路徑。數(shù)學(xué)作為一門研究數(shù)量關(guān)系、空間形式的學(xué)科,不僅是基礎(chǔ)教育的重要組成部分,更是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)、推進(jìn)素質(zhì)教育的關(guān)鍵學(xué)科。在新課程改革縱深發(fā)展的背景下,跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng)的落實(shí)與推進(jìn)彰顯了數(shù)學(xué)教學(xué)的發(fā)展與改革。因此,數(shù)學(xué)教師應(yīng)深入研究新課標(biāo)要求,以教材為基礎(chǔ)、以課堂為載體,通過跨學(xué)科聯(lián)動(dòng),將探究任務(wù)與實(shí)踐活動(dòng)有機(jī)結(jié)合,促進(jìn)多學(xué)科知識(shí)的融會(huì)貫通,以此拓寬學(xué)生的知識(shí)視野,培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力,有效提升學(xué)生的綜合素養(yǎng),讓核心素養(yǎng)教育目標(biāo)真正落地生根?;诖耍疚牧⒆阈抡n程改革背景下,詳細(xì)探究跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)施困境與突破路徑,以期拋磚引玉,為一線教師提供可參考的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),共同攜手,為培養(yǎng)符合新時(shí)代需求的新型人才而努力。
一、跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)施困境
(一)學(xué)科壁壘難以突破
新課標(biāo)明確要求教師“具備跨學(xué)科知識(shí)整合能力”。小學(xué)數(shù)學(xué)教師多以數(shù)學(xué)專業(yè)為主,對(duì)語文、科學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科的核心知識(shí)缺乏系統(tǒng)認(rèn)知。然而,在跨學(xué)科教學(xué)中,如果教師不能拓寬教學(xué)視野,提高教學(xué)素養(yǎng),則會(huì)直接影響教學(xué)成效。以“數(shù)學(xué)+傳統(tǒng)文化”主題教學(xué)為例,部分教師對(duì)《九章算術(shù)》《周髀算經(jīng)》等古籍中數(shù)學(xué)史內(nèi)容的理解停留在表面,難以將數(shù)學(xué)問題與古代算理、詩詞韻律進(jìn)行深度融合,無法突破學(xué)科壁壘。這種淺層次的跨學(xué)科教學(xué),雖能夠傳授學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)與技能,卻無法幫助學(xué)生建立跨學(xué)科認(rèn)知關(guān)聯(lián),導(dǎo)致其難以深入理解所學(xué)知識(shí)。
(二)教學(xué)設(shè)計(jì)能力不足
跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)需要一個(gè)循序漸進(jìn)的完整能力鏈才能夠取得真正的實(shí)踐成果。然而,部分教師存在教學(xué)設(shè)計(jì)能力不足的問題,在設(shè)計(jì)跨學(xué)科教學(xué)時(shí)出現(xiàn)其他學(xué)科喧賓奪主、學(xué)科拼盤等問題。以人教版六年級(jí)上冊(cè)“圓的認(rèn)識(shí)”跨學(xué)科教學(xué)為例。盡管很多教師在講解這一單元時(shí),常會(huì)將其與美術(shù)學(xué)科相融合,但僅停留在讓學(xué)生利用圓進(jìn)行美術(shù)創(chuàng)造的層面,未能深入挖掘圓的數(shù)學(xué)屬性、軸對(duì)稱圖形設(shè)計(jì)原理及藝術(shù)表現(xiàn)手法之間的內(nèi)在聯(lián)系,難以形成有機(jī)統(tǒng)一的教學(xué)主題。在教學(xué)實(shí)踐中,教師往往將跨學(xué)科簡(jiǎn)化為“數(shù)學(xué)知識(shí)技能+其他學(xué)科學(xué)習(xí)形式或活動(dòng)”的拼盤模式,導(dǎo)致主題活動(dòng)流于形式,難以落實(shí)“三會(huì)”核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。
二、跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐路徑
(一)立足教材內(nèi)容,錨定知識(shí)要點(diǎn),構(gòu)建“數(shù)學(xué)+”主題活動(dòng)
在新課程改革背景下,跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)模式被廣泛應(yīng)用于小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng),但在實(shí)踐中仍存在不少問題,直接影響教學(xué)成效。其中,最為突出的問題是學(xué)科知識(shí)碎片化、知識(shí)之間聯(lián)系性薄弱。為規(guī)避這一教學(xué)問題,教師在開展跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí),應(yīng)遵循新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)的“主題式學(xué)習(xí)”“以解決實(shí)際問題為重點(diǎn)”要求,立足教材內(nèi)容,錨定數(shù)學(xué)知識(shí)要點(diǎn),確保數(shù)學(xué)學(xué)科本位。
在具體實(shí)踐中,教師應(yīng)堅(jiān)持“引進(jìn)來”與“走出去”相結(jié)合的原則,通過引入相關(guān)學(xué)科知識(shí)來拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)視野,使其深入理解數(shù)學(xué)知識(shí)。這一學(xué)習(xí)過程能夠幫助學(xué)生將所學(xué)知識(shí)內(nèi)化于心、外化于行,高效解決現(xiàn)實(shí)問題。在跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng)中,教師應(yīng)深入研究數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容,從綜合視角創(chuàng)新教學(xué)路徑,精準(zhǔn)找到數(shù)學(xué)與其他學(xué)科、數(shù)學(xué)與實(shí)際生活之間的融合點(diǎn),通過“數(shù)學(xué)+”主題活動(dòng)的構(gòu)建,深化學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解,進(jìn)一步提高學(xué)生的問題解決能力。
以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級(jí)下冊(cè)“數(shù)學(xué)廣角——雞兔同籠”教學(xué)為例。教師通過對(duì)這一部分內(nèi)容的研讀與思考,挖掘“雞兔同籠”這一古代數(shù)學(xué)問題中蘊(yùn)藏的數(shù)學(xué)文化要素,引導(dǎo)學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)展歷程,幫助他們樹立文化自信。教師將該“雞兔同籠”問題的來源作為跨學(xué)科融合點(diǎn),以“雞兔同籠的跨學(xué)科探秘”為主題,構(gòu)建“數(shù)學(xué)+語文”主題活動(dòng)。教師帶領(lǐng)學(xué)生賞讀唐代詩人張籍的作品《算術(shù)》,讓學(xué)生翻譯詩句并提取其中的數(shù)學(xué)信息,通過對(duì)比《孫子算經(jīng)》原題,分析“腳數(shù)齊”的文學(xué)化表述對(duì)解題的啟示。隨后,教師引導(dǎo)學(xué)生用列表法、假設(shè)法嘗試解題,并總結(jié)“設(shè)雞求兔”的邏輯步驟,從而深化學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)模型的本質(zhì)理解。在該跨學(xué)科主題教學(xué)設(shè)計(jì)中,語文與數(shù)學(xué)的融合符合新課標(biāo)中“感悟數(shù)學(xué)文化內(nèi)涵”的具體要求,不僅能提高學(xué)生的文言文閱讀能力,還能幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)與中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的關(guān)聯(lián),培養(yǎng)他們運(yùn)用多學(xué)科視角解決問題的能力。
(二)設(shè)計(jì)長程任務(wù),深化學(xué)習(xí)成果,開展項(xiàng)目化學(xué)習(xí)
跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)具有較強(qiáng)的綜合性、靈活性及應(yīng)用性優(yōu)勢(shì)。然而,在教學(xué)實(shí)踐中,由于課程時(shí)長、知識(shí)容量等要素的限制,導(dǎo)致跨學(xué)科主題設(shè)計(jì)流于形式,難以達(dá)到預(yù)期教學(xué)成效,課時(shí)分散、探究淺表化等問題屢見不鮮。新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生解決真實(shí)情境問題的能力,而此類問題的探究與解決并不是一蹴而就的,而是一個(gè)循序漸進(jìn)的發(fā)展過程?;诖?,教師可以將跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)與項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)相結(jié)合,以項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生在真實(shí)情境中發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題,使其經(jīng)歷一個(gè)完整的學(xué)習(xí)過程。在教學(xué)設(shè)計(jì)中,教師應(yīng)找準(zhǔn)數(shù)學(xué)教學(xué)中的核心問題,并以此為基礎(chǔ)確定其他學(xué)科知識(shí)的融合點(diǎn),結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、實(shí)際能力,設(shè)計(jì)長程式、階段性的學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生在“真探究”中進(jìn)行“真學(xué)習(xí)”、在“真學(xué)習(xí)”中解決“真問題”,從而實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。
以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級(jí)下冊(cè)“長方體與正方體”單元教學(xué)為例。在這一單元的學(xué)習(xí)中,學(xué)生學(xué)會(huì)計(jì)算長方體、正方體的表面積與體積,但如何將這一教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的實(shí)際生活相聯(lián)系,并引入其他學(xué)科知識(shí)與技能,以此引導(dǎo)學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)問題,是教師應(yīng)深入思考的課題。教師可以從學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)出發(fā),結(jié)合生活中最常見的“超市商品包裝盒”展開項(xiàng)目設(shè)計(jì)。學(xué)生通過調(diào)查分析與查找資料,發(fā)現(xiàn)包裝盒的設(shè)計(jì)頗有“門道”,需要考慮方方面面的問題,同時(shí)很多商品存在“過度包裝”的問題。教師結(jié)合學(xué)生的初期探究疑問,以“環(huán)保紙箱設(shè)計(jì)師”為主題開展項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)計(jì)算包裝箱容量與材料利用率;運(yùn)用科學(xué)知識(shí)探究包裝箱不同折疊方式所對(duì)應(yīng)的承受能力;引入道德與法治學(xué)科的知識(shí),讓學(xué)生在設(shè)計(jì)環(huán)保紙箱的過程中提升環(huán)保意識(shí)。在這一項(xiàng)目活動(dòng)中,跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)真正從課堂上“跨”出去,走向?qū)W生的實(shí)際生活,學(xué)生在生活調(diào)研中自然而然地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與技能,并基于自己面臨的真實(shí)問題進(jìn)行靈活應(yīng)用,突破學(xué)科之間的認(rèn)知壁壘,真正實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用。
(三)關(guān)注學(xué)生需求,開發(fā)生活素材,創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境
生活是最好的老師。數(shù)學(xué)知識(shí)既來源于生活又應(yīng)用于生活,想要讓學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)、學(xué)透數(shù)學(xué),教師就應(yīng)積極搭建生活與數(shù)學(xué)之間的橋梁。因此,教師創(chuàng)設(shè)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng),致力于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力,讓學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題。這就需要教師獨(dú)具慧眼,善于挖掘?qū)W生的生活素材,關(guān)注學(xué)生在生活實(shí)踐中的具體需求,以真實(shí)的學(xué)習(xí)情境作為開展跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng)的載體,有效培養(yǎng)學(xué)生的推理能力、創(chuàng)新能力等綜合能力。
以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)二年級(jí)上冊(cè)“數(shù)學(xué)廣角——搭配”單元教學(xué)為例。教師通過觀察學(xué)生的日常生活,發(fā)現(xiàn)“學(xué)校午餐”是備受學(xué)生關(guān)注的熱點(diǎn)話題。在午餐中,學(xué)生經(jīng)常會(huì)自然而然地進(jìn)行關(guān)于“飲食搭配”的討論,如“今天的午餐有雞腿,如果每一道菜都是肉菜就好了,我最喜歡吃肉了”“這樣不可以,營養(yǎng)不均衡”“每周三都會(huì)吃牛肉搭配胡蘿卜,我覺得把胡蘿卜換成周四的土豆就更好吃了”等,諸如此類的討論數(shù)不勝數(shù)。因此,教師基于這一學(xué)生感興趣的熱點(diǎn)話題,設(shè)計(jì)了“學(xué)校午餐搭配方案”的真實(shí)情境,讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。在該跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng)中,教師給學(xué)生羅列出他們最喜歡的菜品,或?qū)W校午餐固定出現(xiàn)的菜品,引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)學(xué)科的“搭配”知識(shí)計(jì)算不同菜品的組合數(shù)量。在此基礎(chǔ)上,教師引入科學(xué)知識(shí),讓學(xué)生結(jié)合在科學(xué)課上所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)營養(yǎng)均衡的午餐套餐。在利用數(shù)學(xué)知識(shí)計(jì)算出不同菜品組合的總數(shù)后,科學(xué)知識(shí)的引入能將其中不夠營養(yǎng)、不夠科學(xué)的菜品組合進(jìn)行剔除,只保留那些具有實(shí)踐價(jià)值的菜品組合。隨后,教師引入語文學(xué)科知識(shí),讓學(xué)生以小組為單位,以“我的理想午餐搭配”為主題向?qū)W校食堂書寫倡議書。在這一學(xué)習(xí)活動(dòng)中,學(xué)生的推理能力與創(chuàng)新能力得到顯著提升。在上述教學(xué)設(shè)計(jì)中,教師關(guān)注學(xué)生的生活需求,開發(fā)與數(shù)學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)相關(guān)的生活素材,讓學(xué)生在真實(shí)情境的驅(qū)動(dòng)下開展學(xué)習(xí)活動(dòng),引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界、用數(shù)學(xué)思維思考現(xiàn)實(shí)世界、用數(shù)學(xué)語言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界,充分落實(shí)“三會(huì)”核心素養(yǎng)教育目標(biāo)。
(四)凸顯育人價(jià)值,立足德育視角,設(shè)計(jì)特色主題
在新時(shí)代教育背景下,數(shù)學(xué)教師應(yīng)以立德樹人根本任務(wù)為目標(biāo),將德育目標(biāo)融入學(xué)科教學(xué),促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)全面發(fā)展。這一育人要求為數(shù)學(xué)跨學(xué)科主題教學(xué)指明了方向。新課標(biāo)明確要求,教師應(yīng)讓學(xué)生“感悟數(shù)學(xué)文化內(nèi)涵”,這為數(shù)學(xué)跨學(xué)科主題課程的開發(fā)提供了新的思路與方向。人教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材中蘊(yùn)含豐富的數(shù)學(xué)史,而數(shù)學(xué)史也是數(shù)學(xué)文化的關(guān)鍵組成部分,教師可以以此為基礎(chǔ),適當(dāng)引入中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化元素,開發(fā)具有數(shù)學(xué)教育、道德教育等多重教育目標(biāo)的特色課程,讓學(xué)生通過了解我國數(shù)學(xué)文明與歷史的發(fā)展歷程建立文化自信、樹立民族自豪感,這也讓小學(xué)數(shù)學(xué)課堂更有厚重感與深刻性。
以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)一年級(jí)上冊(cè)“認(rèn)識(shí)鐘表”教學(xué)為例。在小學(xué)階段,學(xué)生首次接觸“時(shí)間”概念,是通過教材中“你知道嗎?”欄目初步認(rèn)識(shí)了我國古代的記時(shí)工具——日晷,這一計(jì)時(shí)工具給學(xué)生留下了深刻的印象,利用太陽照射的影子來計(jì)時(shí)的方法使其倍感神奇。同時(shí),教師引入漏刻、沙漏等傳統(tǒng)計(jì)時(shí)工具,但因低年級(jí)學(xué)生思維能力、認(rèn)知水平和知識(shí)儲(chǔ)備有限,所以對(duì)這些計(jì)時(shí)工具的認(rèn)識(shí)也是“一知半解”。當(dāng)學(xué)習(xí)六年級(jí)下冊(cè)“圓柱和圓錐”時(shí),學(xué)生已有了一定的知識(shí)儲(chǔ)備,教師可以以“研究古代計(jì)時(shí)工具”為主題開展跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)。在這一學(xué)習(xí)活動(dòng)中,學(xué)生需要利用數(shù)學(xué)知識(shí)計(jì)算日晷晷針與晷面的角度關(guān)系,結(jié)合歷史知識(shí)感受日晷的來源與意義,并結(jié)合美術(shù)學(xué)科知識(shí)嘗試制作簡(jiǎn)易的日晷模型。學(xué)生在將所學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用于實(shí)際生活的過程中深化對(duì)數(shù)學(xué)文化內(nèi)涵的理解與認(rèn)識(shí),在操作與實(shí)踐中感受中國古代人民的智慧與勤勞,并樹立民族自豪感。
三、結(jié)語
綜上所述,跨學(xué)科主題教學(xué)實(shí)踐的核心在于激發(fā)學(xué)生的“全知視角”,培養(yǎng)出新時(shí)代所需的全面發(fā)展型人才。當(dāng)學(xué)生用圓規(guī)繪制日晷的弧線時(shí),幾何學(xué)與天文學(xué)在筆尖交融;當(dāng)他們?cè)O(shè)計(jì)環(huán)保包裝盒時(shí),創(chuàng)新能力與應(yīng)用能力得到了共生。這些跨越學(xué)科邊界的學(xué)習(xí)活動(dòng),不僅培養(yǎng)了學(xué)生“用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)、用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實(shí)、用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)現(xiàn)實(shí)”的核心素養(yǎng),更在學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之路上播撒了“萬物互聯(lián)”的智慧種子。因此,教師應(yīng)積極化身為“課程建筑師”,在教材的磚石間搭建跨學(xué)科的虹橋,為每個(gè)學(xué)生照亮通往未來的數(shù)學(xué)之光。