智慧教育環(huán)境下小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科融合教學(xué)的實(shí)踐研究

一、引言

智慧教育不僅為教師提供了高效的教學(xué)工具，也為學(xué)生創(chuàng)造了更多個性化和互動化的學(xué)習(xí)機(jī)會。在此背景下，跨學(xué)科教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生，特別是在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，通過引入其他學(xué)科知識，能夠進(jìn)一步拓展學(xué)生的思維廣度和綜合應(yīng)用能力?？鐚W(xué)科深度融合教學(xué)模式旨在打破傳統(tǒng)學(xué)科界限，通過將數(shù)學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)等學(xué)科相結(jié)合，為學(xué)生提供多角度的問題解決思路。這不僅拓展了數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用場景，還促進(jìn)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，提升了團(tuán)隊(duì)合作能力。本文將從智慧教育與跨學(xué)科教學(xué)模式的概述出發(fā)，探討智慧教育環(huán)境下小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科深度融合教學(xué)的價值與具體實(shí)踐路徑，以期為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的創(chuàng)新與優(yōu)化提供參考。

二、智慧教育與跨學(xué)科教學(xué)模式

（一）智慧教育

智慧教育是借助現(xiàn)代信息技術(shù)和數(shù)據(jù)分析手段，以提升教育質(zhì)量和效率的一種教育模式。在這種教育環(huán)境下，教師能夠在高度融合信息技術(shù)與教育教學(xué)全過程的基礎(chǔ)上，構(gòu)建以學(xué)生為中心、以數(shù)據(jù)驅(qū)動決策、以智能化技術(shù)支持教與學(xué)的整體教育生態(tài)系統(tǒng)。其核心理念是在于利用智能化工具和平臺，為師生和教育管理者打造個性化、動態(tài)化的學(xué)習(xí)和教學(xué)環(huán)境。智慧教育強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策支持。通過大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，智慧教育能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行全面監(jiān)測和分析，識別學(xué)習(xí)困難和潛在問題。智慧教育還強(qiáng)調(diào)互動和參與。在智慧教育平臺上，學(xué)生可以通過在線討論、虛擬實(shí)驗(yàn)和互動模擬等方式，主動參與學(xué)習(xí)過程[。教師則可以利用智能工具進(jìn)行課堂管理、作業(yè)批改和即時反饋，提升教學(xué)的互動性和有效性。最后，智慧教育還注重學(xué)生的個性化發(fā)展。在智慧教育環(huán)境下，教師能夠結(jié)合數(shù)字化的技術(shù)應(yīng)用及時掌握不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并進(jìn)行薄弱點(diǎn)分析，在這種技術(shù)系統(tǒng)的支撐下，能夠智能化分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況并針對性地設(shè)計(jì)課后作業(yè)，同時也能夠?yàn)榻處熤贫ㄡ槍π缘亟虒W(xué)內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)

（二）跨學(xué)科教學(xué)模式

跨學(xué)科教學(xué)模式是一種將不同學(xué)科領(lǐng)域的知識和方法整合在一起的教學(xué)模式，旨在通過綜合性的視角解決復(fù)雜的問題，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。一方面，跨學(xué)科教學(xué)著重于知識的整合，傳統(tǒng)教學(xué)模式通常以學(xué)科為單位進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生在不同學(xué)科之間往往難以建立聯(lián)系。而跨學(xué)科教學(xué)則打破了學(xué)科間的壁壘，將多個學(xué)科的知識進(jìn)行融合，通過綜合問題情境或項(xiàng)目任務(wù)，讓學(xué)生從多個角度進(jìn)行探索和分析。這種整合方式有助于學(xué)生理解知識之間的關(guān)聯(lián)，提高其綜合應(yīng)用能力。另一方面，跨學(xué)科教學(xué)注重問題解決和項(xiàng)目導(dǎo)向。教學(xué)活動一般圍繞實(shí)際問題或項(xiàng)目展開，學(xué)生可以憑借來自不同學(xué)科的知識和技能來解決問題。例如，在環(huán)境保護(hù)項(xiàng)目中，學(xué)生需運(yùn)用科學(xué)知識解析生態(tài)問題，借助數(shù)學(xué)工具分析數(shù)據(jù)，并運(yùn)用社會學(xué)理論探討政策導(dǎo)向。這種項(xiàng)自導(dǎo)向教學(xué)方式能夠激發(fā)學(xué)生的主動性和創(chuàng)造力，提高其實(shí)際操作能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。這種模式不僅能夠幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用知識，還能培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問題的能力[2]。然而，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科教學(xué)的有效性仍面臨課程設(shè)計(jì)、教師協(xié)作和評估機(jī)制等多重挑戰(zhàn)。

三、智慧教育環(huán)境下小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科深度融合教學(xué)的價值

（一）有利于促進(jìn)數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的知識整合

在智慧教育環(huán)境下，信息技術(shù)為數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的深度融合提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐，使得跨學(xué)科整合成為現(xiàn)實(shí)。借助多媒體教學(xué)工具、虛擬實(shí)驗(yàn)室和交互式平臺，教師能夠?qū)?shù)學(xué)與科學(xué)、藝術(shù)、語言等學(xué)科巧妙地結(jié)合起來，營造出更加豐富多樣的學(xué)習(xí)氛圍。例如，學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂上可以利用科學(xué)模擬軟件來構(gòu)建和分析幾何圖形，或使用數(shù)據(jù)處理分析工具來探究社會學(xué)數(shù)據(jù)，從而親身體驗(yàn)數(shù)學(xué)在其他領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用。這種跨學(xué)科的知識整合打破了傳統(tǒng)單一學(xué)科的界限，信息技術(shù)的輔助使學(xué)生的知識視野得到拓展，幫助他們從多角度理解數(shù)學(xué)概念的實(shí)用價值。通過這樣的學(xué)習(xí)過程，學(xué)生不僅加深了對數(shù)學(xué)知識的理解，還逐步提高了他們在各個學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的綜合應(yīng)用技能。這一過程加強(qiáng)了學(xué)生解決復(fù)雜問題的能力，因?yàn)樗麄儗W(xué)會了從多個學(xué)科的視角來分析問題、并提出創(chuàng)新的解決方案。

（二）有利于提升問題解決能力和創(chuàng)新思維

在智慧教育環(huán)境下，信息技術(shù)為跨學(xué)科的數(shù)學(xué)教學(xué)提供了豐富的學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生在多元化的學(xué)習(xí)環(huán)境中鍛煉問題解決能力，激發(fā)創(chuàng)新思維。通過項(xiàng)目驅(qū)動和情境化學(xué)習(xí)等方式，學(xué)生被引導(dǎo)去解決實(shí)際生活中的復(fù)雜問題，這些問題通?？缭蕉鄠€學(xué)科領(lǐng)域，需要綜合運(yùn)用知識來解決。例如，學(xué)生可以利用信息化工具解決日常生活中的數(shù)學(xué)問題，如在物理課上運(yùn)用數(shù)學(xué)進(jìn)行物理計(jì)算，或在工程設(shè)計(jì)中通過數(shù)學(xué)測量精確分析建筑結(jié)構(gòu)?？鐚W(xué)科的融合不僅助力學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實(shí)際情境，還促使他們在分析過程中學(xué)會融合不同學(xué)科的思維方式，進(jìn)而培養(yǎng)出更強(qiáng)大的分析與問題解決能力。這種教學(xué)方法突破了傳統(tǒng)學(xué)科間的壁壘，使學(xué)生在面對復(fù)雜問題時，能夠多角度思考，找到最理想的解決方案。

（三）有利于加強(qiáng)合作學(xué)習(xí)與資源共享

在智慧教育的數(shù)字化平臺支持下，學(xué)生之間的合作學(xué)習(xí)和資源共享得到了極大促進(jìn)，尤其是在跨學(xué)科數(shù)學(xué)教學(xué)中，信息技術(shù)憑借在線學(xué)習(xí)平臺、虛擬教室和互動白板等協(xié)作工具，為學(xué)生營造了優(yōu)質(zhì)的團(tuán)隊(duì)合作氛圍。這些工具不僅促進(jìn)了學(xué)生在項(xiàng)目中的跨學(xué)科合作，還有效增強(qiáng)了他們的溝通與協(xié)作能力[3。例如，學(xué)生可以借助虛擬教室與同伴實(shí)時討論、共享來自不同學(xué)科的學(xué)習(xí)資源，共同解決數(shù)學(xué)問題。在團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目合作中，學(xué)生分工合作，運(yùn)用各自擅長的學(xué)科知識解答數(shù)學(xué)問題，涵蓋工程、科學(xué)或藝術(shù)等領(lǐng)域，知識互補(bǔ)使他們?nèi)胬斫鈫栴}背景，提出創(chuàng)新解決方案。這種跨學(xué)科協(xié)作模式不僅提升了學(xué)生解決復(fù)雜問題的能力，還幫助他們學(xué)會在多學(xué)科環(huán)境中有效合作，從而培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)意識和協(xié)作精神。

（四）有利于個性化學(xué)習(xí)與評估的實(shí)現(xiàn)

在智慧教育環(huán)境下，信息技術(shù)為跨學(xué)科教學(xué)的個性化學(xué)習(xí)與評估提供了強(qiáng)大支持。通過采集分析學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，教師能夠深人了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、興趣點(diǎn)及跨學(xué)科理解能力，據(jù)此設(shè)計(jì)個性化學(xué)習(xí)路徑和任務(wù)。例如，在數(shù)學(xué)與編程相結(jié)合的教學(xué)活動中，系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)時表現(xiàn)調(diào)整問題難度，提供個性化反饋指導(dǎo)，助力學(xué)生掌握跨學(xué)科知識。這種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的教學(xué)支持模式，打破了傳統(tǒng)的“同質(zhì)化”教學(xué)，轉(zhuǎn)而關(guān)注學(xué)生個體的差異化需求，使每個學(xué)生都能夠在適合自己的節(jié)奏中進(jìn)行學(xué)習(xí)。這不僅提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，還增強(qiáng)其自信心和學(xué)習(xí)興趣。

四、智慧教育環(huán)境下小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科深度融合教學(xué)的實(shí)踐路徑

（一）基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的學(xué)科融合

在智慧教育環(huán)境下，信息技術(shù)為項(xiàng)目式學(xué)習(xí)提供了豐富的資源和工具支持，使小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)能夠借助跨學(xué)科項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科的有機(jī)融合。這些項(xiàng)自促使學(xué)生將數(shù)學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)等學(xué)科緊密結(jié)合，并在實(shí)踐中深化對各學(xué)科知識的理解。例如，學(xué)生可以利用編程軟件設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)游戲，既掌握數(shù)學(xué)概念，又學(xué)習(xí)編程原理。此外，學(xué)生還可以使用仿真工具來解決與環(huán)境相關(guān)的數(shù)學(xué)問題，如通過數(shù)學(xué)模型計(jì)算出生態(tài)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，這樣的實(shí)踐不僅幫助他們深化對數(shù)學(xué)的認(rèn)識，也增強(qiáng)其對環(huán)境科學(xué)的理解[4。這些項(xiàng)目通常涉及多個學(xué)科領(lǐng)域，借助信息技術(shù)的支持，學(xué)生能夠獲得更豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在智慧教育中，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)不僅僅是為了積累知識，它通過項(xiàng)目的任務(wù)驅(qū)動，激勵學(xué)生主動思考、協(xié)作解決問題。學(xué)生在參與跨學(xué)科項(xiàng)目時，必須綜合運(yùn)用各學(xué)科知識，這有助于提高他們的綜合應(yīng)用能力。例如，在設(shè)計(jì)建筑模型的過程中，學(xué)生不僅需要掌握數(shù)學(xué)中的幾何原理，還需結(jié)合物理中的力學(xué)知識和藝術(shù)中的美學(xué)原則，以確保設(shè)計(jì)的合理性和美觀性。

（二）數(shù)字化教學(xué)資源的共享與整合

信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用使跨學(xué)科數(shù)字資源的整合與共享成為智慧教育環(huán)境中的重要實(shí)踐路徑。在此環(huán)境下，教師可以利用數(shù)字化平臺，將數(shù)學(xué)與物理、地理等學(xué)科的教學(xué)資源有機(jī)整合并共享。例如，數(shù)學(xué)與物理的結(jié)合，能夠通過虛擬實(shí)驗(yàn)平臺讓學(xué)生直觀理解物理中的數(shù)學(xué)應(yīng)用；數(shù)學(xué)與地理的結(jié)合，則可以通過互動地圖讓學(xué)生在學(xué)習(xí)幾何時，更好地掌握空間概念。這些平臺使教師能將多學(xué)科資源匯聚于統(tǒng)一的數(shù)字平臺，學(xué)生則可隨時通過在線課程、視頻講解及互動工具獲取跨學(xué)科知識。資源整合跨越了傳統(tǒng)學(xué)科界限，賦予學(xué)生更寬廣且深入的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。信息技術(shù)助力學(xué)生多角度理解和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識，并在多學(xué)科學(xué)習(xí)中不斷強(qiáng)化跨學(xué)科思維能力。尤其是當(dāng)學(xué)生在面對某一學(xué)科的復(fù)雜問題時，他們可以借助這些共享的跨學(xué)科資源，結(jié)合其他學(xué)科的知識提出更為完整和創(chuàng)新的解決方案。

（三）平臺共建共享，打造跨學(xué)科融合的教育生態(tài)

在智慧教育環(huán)境的背景下，小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)已不再局限于單一學(xué)科知識的傳授，而是逐漸向跨學(xué)科深度融合的方向發(fā)展。在這一轉(zhuǎn)型過程中，資源整合層面的創(chuàng)新實(shí)踐尤為關(guān)鍵。首先，學(xué)校可依托區(qū)域教育云平臺或校本智慧教育系統(tǒng)，搭建“智慧資源共享平臺”，將原本分散在不同學(xué)科和教師個人手中的教學(xué)資源進(jìn)行數(shù)字化整合。例如，可以將跨學(xué)科融合教學(xué)案例、多學(xué)科融合課件、項(xiàng)目化學(xué)習(xí)任務(wù)包等內(nèi)容分類上傳至平臺，不僅方便教師跨學(xué)科調(diào)取和協(xié)同備課，也讓學(xué)生能在不同學(xué)科之間建立關(guān)聯(lián)，提升整體學(xué)習(xí)效率。其次，應(yīng)積極建設(shè)結(jié)構(gòu)化、主題化的跨學(xué)科資源庫，如“數(shù)學(xué) + 科學(xué)探究”“數(shù)學(xué) + 藝術(shù)創(chuàng)作”“數(shù)學(xué) + 勞動實(shí)踐”等專題內(nèi)容模塊，將數(shù)學(xué)知識自然地嵌人到其他學(xué)科的學(xué)習(xí)情境之中，從而引導(dǎo)學(xué)生在綜合應(yīng)用中深化對數(shù)學(xué)的理解。這類資源庫不僅可以通過人工智能技術(shù)進(jìn)行內(nèi)容推薦和智能推送，還可以在學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中設(shè)定“學(xué)習(xí)路徑”與“學(xué)習(xí)任務(wù)”，根據(jù)學(xué)生興趣和能力實(shí)現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)。智慧教育環(huán)境還應(yīng)促進(jìn)教育資源向家庭和社區(qū)延伸，推動“家校社”協(xié)同育人機(jī)制的落地。例如，學(xué)生在完成“家庭預(yù)算設(shè)計(jì)”任務(wù)中，可以將數(shù)學(xué)計(jì)算與家庭生活實(shí)際結(jié)合，在平臺上提交成果并接受老師與家長的共同反饋，從而實(shí)現(xiàn)資源的開放使用與學(xué)習(xí)場景的多元拓展[5]。

（四）跨學(xué)科協(xié)作與評價體系的構(gòu)建

在智慧教育環(huán)境下，信息技術(shù)大幅促進(jìn)了跨學(xué)科協(xié)作與評價體系的構(gòu)建。通過協(xié)作學(xué)習(xí)工具，如在線討論平臺、虛擬教室和電子白板，學(xué)生可以在跨學(xué)科合作項(xiàng)目中進(jìn)行實(shí)時交流和互動。這些工具為學(xué)生提供了一個跨越學(xué)科界限的合作空間，使他們能夠共同解決涉及多學(xué)科知識的復(fù)雜問題。例如，在一個包含數(shù)學(xué)、科學(xué)和工程的項(xiàng)目中，學(xué)生借助在線平臺即時共享數(shù)據(jù)與研究成果，深入討論解決方案，有效推動團(tuán)隊(duì)協(xié)作。教師在此過程中亦能跨越學(xué)科界限，協(xié)同制定評估標(biāo)準(zhǔn)，滿足跨學(xué)科教學(xué)的需求。信息技術(shù)提供的即時反饋功能不僅讓學(xué)生能夠及時了解自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度，還助力教師對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行細(xì)致跟蹤和分析。傳統(tǒng)考試和作業(yè)已非唯一評價手段，信息技術(shù)支持多元化評價，如過程性評價、項(xiàng)目成果展示及互動測評，全面評估學(xué)生在跨學(xué)科教學(xué)中的綜合表現(xiàn)。過程性評價通過觀察學(xué)生在項(xiàng)目中的參與度和問題解決能力，評估其在跨學(xué)科合作中的成長；項(xiàng)目成果展示允許學(xué)生通過演示和講解展示其跨學(xué)科應(yīng)用成果；互動測評則通過即時反饋系統(tǒng)，助力教師和學(xué)生了解在知識應(yīng)用中的短板。這種協(xié)作與評價體系的構(gòu)建，不僅提升了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，還增強(qiáng)了跨學(xué)科教學(xué)的效果監(jiān)測與反饋功能，確保學(xué)生在跨學(xué)科學(xué)習(xí)中全面進(jìn)步和成長。

五、結(jié)束語

綜上所述，智慧教育環(huán)境下的小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科深度融合教學(xué)，通過信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，有效提升了教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)?？鐚W(xué)科融合不僅能幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識，還培養(yǎng)了其創(chuàng)新思維和合作能力。通過項(xiàng)自式學(xué)習(xí)、智能化平臺支持及協(xié)作式評價體系等實(shí)踐路徑，跨學(xué)科教學(xué)模式為智慧教育環(huán)境下的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)開辟了新的發(fā)展空間。未來，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和教育理念的更新，跨學(xué)科教學(xué)應(yīng)用將更加廣泛，并進(jìn)一步推動基礎(chǔ)教育的改革與創(chuàng)新。同時，在具體實(shí)踐中，我們?nèi)孕韪鶕?jù)不同學(xué)校、學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行個性化調(diào)整，確保智慧教育模式的有效實(shí)施和推廣。

作者單位：趙有君甘肅省慶陽市寧縣太昌鎮(zhèn)中心小學(xué)

參考文獻(xiàn)

[1]袁敏.小學(xué)數(shù)學(xué)新課標(biāo)中跨學(xué)科素養(yǎng)融合的教學(xué)模式研究[J].學(xué)苑教育，2024，（21）：91-93.

[2]王鈴鈴.學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)下小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科融合作業(yè)設(shè)計(jì)策略[J].天津教育，2024，（21）：22-24.

[3]榮曉麗.指向量感培養(yǎng)的小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)策略[J].家長，2024，（21）：161-164.

[4]鐘卓.人工智能支持下的智慧學(xué)習(xí)模型構(gòu)建及應(yīng)用研究[D].東北師范大學(xué)，2023.

[5]李祎.基于電子書包的小學(xué)數(shù)學(xué)智慧課堂構(gòu)建方法及支撐工具研究[D].東北師范大學(xué)，2016.