林玉春
《义务教育数学课程标准(2022年版)》特别指出,要设立跨学科主题学习活动,加强学科间相互联系,带动课程综合化实施,强化实践性要求。在各学科的课程标准中,“教学提示”和“教学建议”提出了“跨学科主题学习”至少要占学科课程的10%。为此,在小学数学教学中,教师应根据不同学段学生特点,开展跨学科主题学习活动,设计情境真实、主题突出的问题,引导学生综合运用数学与其他学科的知识去探究问题、解决问题。
一、融合美术创作,熏陶审美情操
在开展跨学科主题活动之前,教师应对学生的知识结构、认知水平和心理特征进行全面地了解,精心设计跨学科主题的问题,创设问题情境,调动学生学习的积极性,促使学生主动参与到课堂教学活动之中。
如,教学二年级“轴对称图形”一课,“轴对称图形”就是展现数学对称美的好素材,对称美是数学美的一个基本形式,有图形的对称(正方形、圆形、长方形等)、公式的对称(加法交换律公式a+b=b+a),还有一些特殊数的对称(123454321)等。其中,軸对称图形是最常见的。教师要从审美角度设计教学,上课伊始,让学生观赏图片,教师问:美吗?它们美在哪里?有些学生说:“他们两边是一样的,是对称的,看起来很舒服,很美观。”这样,学生就初步体验到了对称美。教师再让学生进行动手操作:通过折一折、剪一剪、看一看、比一比,去感受、展示、创造对称美。学生经过动手操作,剪出自己喜欢的图形,教师引导学生仔细观察,然后指名交流汇报,展示学生作品,并提问“有什么特征呢?”学生从而发现了对称图形。这样,就自然地引入了新课。
通过数学与美术的融合,让学生感受美术的图形也是数学学习的一部分,欣赏生活中的对称现象,进而进入一个充满对称美的世界,充分体验到数学的美,从而产生学习数学的兴趣。
有规律的事物也会给人一种和谐美。数学中的规律或显性、或隐性,当学生发现了它的规律,就会发现它的美:工整、有序、共性,给人一种形式美的视觉冲击。在教学一年级“找规律”一课时,教师就可以引导学生发现规律、认识规律。同时,也要让学生在探究的过程中体验到颜色排列、图形排列、数字排列的形式美,它们都是几个一组,依次不断重复出现,给人一种有规律的形式美。
二、融合音乐活力,感受数学魅力
跨学科融合的目的不是为了跨学科而跨学科,也不是将多个知识进行随意拼凑,教师要充分利用各个学科的优势,以帮助学生运用数学知识解决问题作为学科融合的目的。学校的课程虽然有学科分类,但并非壁垒森严,各学科的学习都有交叉互补。教师可以引导学生用本学科的知识去解决其他学科中的问题,建立知识与知识间、知识与生活间的“联结”。了解不同学科对同一知识点的不同呈现,有助于学生深刻理解本学科知识,促进深度学习。
如,在教学“升与毫升”这一内容之后,教师安排了一节“玩转杯琴——升与毫升拓展运用活动”主题活动课,五年级的学生将数学与音乐、科学学科融合,创意多多,创造出一个个“会唱歌的杯子”——“杯琴”(如图1)。
学生将50毫升、100毫升、200毫升等不同体积的水倒入杯中,通过实验,学生发现:水杯敲击的音高取决于杯子中水的多少,水越多音越低,水越少音越高。接着,学生用自己亲手制作的杯琴、碗琴等“乐器”,进行演奏,弹奏出一首首美妙的音乐,在容量的世界里找到了音符,感受到了数学魅力。
同时,教师还可以引导学生思考,如果将杯子里的水换成固体,如沙子、金属等,不同质量的固体对声音的传播有什么影响呢?是否也是固体越多,声音就越低呢?教师可以结合物理学科知识,让学生继续创造和对比,从而让学生体会数学学科知识与其他学科知识密切关联,拓宽课堂的广度,培养学生学习的乐趣。
三、融合数学文化,感受数学之美
徐利治指出:“数学教育与教学的目标之一,应当让学生获得对数学美的审美能力,从而既有利于激发他们对数学科学的爱好,也有利于提升他们的创造发明能力。”也就是说,在数学教育中应遵循美的原则,使学生更好地感知理解数学的美。数学从表面上看是枯燥乏味的,然而却具有一种隐蔽的、深邃的美,一种理性的美。数学美是数学科学本质力量的感性与理性的显现,是一种人的本质力量通过宜人的数学思维结构的呈现,是一种真实的美,是反映客观世界并能动地改造客观世界的科学美。它具有简洁美、统一美、对称美、整齐美、抽象美、奇异美等。
如,在教学“回文数”一课时,教师可借助数学史,精心选取“杨辉三角”中数字排列的特殊结构等,为学生建构对称结构提供情境素材,接着根据不同的内容,引导学生将杨辉三角中的数字排布与回文语句、棋盘中的棋子排序以及拱桥的对称结构进行对比,进而唤起学生对“对称”的内在审美感受——“这种结构你感觉美吗?为什么美呢?”类似这样的学习让学生在感受数学美的同时,还能激发他们探索数学的欲望,学生一旦体会到数学的“美妙”,就会对数学产生由衷的兴趣,被数学所吸引,从而喜欢数学、热爱数学。
四、融合实践活动,培养核心素养
在传统的数学教学中,很多教师以传授数学知识为主,对于涉及其他学科的知识几乎只是蜻蜓点水般一点而过,这样,容易使学生对相关学科知识的理解浅尝即止,没有进行深入探究,缺乏整体联系和综合运用。在跨学科主题活动中,可以让学生在数学活动中与日常生活建立联系,使学生综合运用多种学科知识,去解决日常生活中真实问题,实现跨学科主题活动的目的。
如,在教学“认识人民币”一课时,由于一年级学生在生活中较少接触人民币,对这部分的知识缺少实践经验,学习时对人民币比较陌生,不易理解,教师可设置“劳动中的数学——人民币的实践运用”跨学科主题实践活动(如图2)。
教师先让学生装扮成“采购员”走进市场,挑选食材。学生在购物的过程中,看价格、算钱、付钱、找零,进行简单的价格计算,加深了对人民币的认识和理解,进一步掌握人民币的换算与计算方法。教师再结合综合实践课程让学生体验做一名“小厨师”,将采购的食材加工烹饪,做出美味可口的爱心菜。菜品制作过程先放什么,后放什么,每个步骤需要多少时间,这里面蕴含着数学搭配问题。学生在跨学科主题活动中,不仅体验数学与日常生活的密切联系,也加深对人民币的认识,同时对学生进行劳动教育与感恩教育等。
又如,教学人教版数学教材六年级上册“节约用水”这个主题,“节约用水”是一节数学综合实践课,教师可以从学生已有经验出发,激发学生对活动的参与热情和学习兴趣,体验生活中处处有数学。教学时,教师以学生熟悉的数学知识为载体,精心设计一系列开放、有趣的数学问题,采取小组合作学习的方式,让学生去思考、去探究、去交流、去解决,并寻找节约用水的一些办法,从而培养学生节约水资源、保护水生态的意识。
通过主题实践教学活动,学生了解到我国水资源严重匮乏的现状,意识到节约用水的重要性;通过测量等操作活动,再经历收集、整理数据的过程,培养了数据分析观念,提高了数学运用的能力。通过平均数的计算及统计推断,统揽日常生活中水资源浪费的情况,再通过学生交流互动,寻找节约用水的一些办法,养成节约用水的良好习惯,同时也渗透了爱护水以及其他资源的教育。
总之,跨学科主题活动要结合学情,聚焦重难点,以创设适当合理的主题为出发点,让学生整合多学科知识,综合运用多学科知识,去解决日常生活中实际问题,在充分的实践与体验中,学会新知,解决问题,从而培养学生的核心素养,实现育人价值!