作者简介:李新峰(1972~),男,汉族,甘肃庆阳人,甘肃省庆阳市庆城县桐川镇中心小学,研究方向:数学课堂教学与作业设计。
摘 要:学科融合主要指从学生的年龄段出发,将多个学科的知识、内容融合在一起,形成综合学科教学体系。开展小学数学跨学科教学不仅能够推动教师教和学生学理念的优化,还能促进学生以数学思维观察、思考世界。基于此,文章对当前的小学数学学科教学中存在的主要问题进行了分析,然后以学科融合为基础对小学数学跨学科教学价值进行了多角度分析,接着以此为基础对数学与信息、语文、艺术、学科、道德、劳动、体育的跨学科教学内容、方式进行了探究。
关键词:学科融合;小学数学;跨学科;教学路径
中图分类号:G623.5 文献标识码:A 文章编号:1673-8918(2024)20-0069-06
《义务教育课程方案和课程标准(2022年版)》明确指出,不少于百分之十的课时应开展跨学科主题学习教学。基于新课标,教师需要以小学数学为基础,寻找与语文、科学、劳动、艺术等不同学科之间的融合突破点,选择合适的方式,打破学科之间的边界,以促进学生掌握数学知识、提升数学运算、直观想象、创新思维等综合能力。
一、 当前小学数学学科教学中存在的主要问题
(一)教师的教学理念和方式落后
小学数学教师的教学理念和方式会影响小学数学学习效率,阻碍教师提升自己的综合教学能力和教学实践,影响学生的学习效率。虽然部分学校在教学的过程中会为教师提供专业的跨学科学习培训,或者是其他教学新理念的培训和内化讲座,但是教师在实际教学的过程中很少将这些理论融入自己的教学实践,依旧选择之前的教学理念。
传统的教学理念是多年学科教学经验的总结,有些教师认为自己能够依赖传统理念中指导学生教学,为学生提供有效的教学方式和内容,而忽视了新时代、新社会、新课标、新教材下对小学数学教学理念革新的需要。这样的教学理念不仅不能推动学生掌握数学知识,还会影响学生的学习态度。
有些教师依旧以自我为中心开展教学,然后依旧选择例题示范、题海教学、结果评价的“一刀切”“灌输式”“填鸭式”的教学模式。此外,课外教师很少为学生提供拓展性的学习活动和作业,小学数学教学得不到改善和提升,从而最终影响总体教学质量。
(二)学生的学习理念和方式受到了消极影响
学生数学学习理念受教师教学理念、日常学习感受、家长理念影响。若是教师依旧以自我为中心而忽视学生在课堂教学中的作用,就会让学生失去学习兴趣和错误认识数学学习的价值,甚至会让学生在教师的偏见中产生自卑、否定自我的消极情绪。部分学生因为自身短期内付出的努力与作业正确率不成正比,感受到自己学习很难得到回报,而逐渐产生消极的数学学习态度。
部分学生基础不好,因此在面对难题的时候很容易就产生放弃心理,而不将课后的学习时间高效利用起来攻克难题,学习停滞不前。部分基础较好的学生没有获得数学应用知识的有效途径,一直在数学单一学科教学领域中思考实践,导致学习应用思维受限,从而影响了学习效率。
此外,学生在小学阶段数学学习过程中过度依赖教师教学、作业布置,而忽略了自身学习水平和基础能力之间的差距,没有结合自我反思、认知,选择合适学习工具和内容。有些学生在学习中很难对跨学科学习理念有正确的认识,反而认为这是增加了他们的学习难度,并不能让他们获得有效提升,最终造成对这一教学理念和学习模式产生抵触情绪。
二、 学科融合下小学数学跨学科教学价值分析
(一)为学生未来持续成长赋能
学科融合理念下,小学数学跨学科教学为学生提供了包含语文、艺术、科学、道德、劳动、信息技术等学习内容和活动,让抽象化的数学教学知识更加形象、生动、贴近生活,方便学生理解和应用。
在新理念的引导下,学生将转变之前自己对数学的错误认知,以新的思路去思考数学知识,理解数学知识之间的关系,把握数学与生活和数学与其他学科之间的联系,培养正确的、全面的数学眼光,进而去重新看待世界和认识世界。
学科融合实践过程中,学生能够从真实的实践过程和视角增加对数学和其余学科的认同,然后积极参与教师指导实践的数学活动,并选择合适的数学语言精准表达对世界的理解,最终形成数感、量感、符号意识、运用能力、几何直观、空间概念、推理意识、数据意识、应用创新意识等多方面能力。这些综合能力将为学生德、智、体、美、劳全面发展和终身学习理念提供助力,也为我国综合性人才的培养奠定了基础,最终提升我国未来国际人才竞争实力。
(二)提升数学教师专业综合能力
跨学科融合教育理念最先受益者就是教师,教师将理论内化能够重新认识小学数学教学方式和途径,发现数学与语文、道德、艺术等不同领域之间的融合关系。然后可以以自己之前多样的教学经验和资源为基础,选择合适的跨学科教学资源,整合数学与其余学科的跨学科整合教学内容;收集其余学校或者是学科教师跨学科教案和课堂记录,反思自己在教学中的不足和可保留的经验,以此将数学与其余学科内化、融合在一起,设计素养指向下的教学目标和教学过程,为教学实践做好准备;选择合适的教学方式开展课内外各个环节的跨学科教育实践活动。最后通过家长和学校等途径进行教学实践的推广,以此为其余学科教师跨学科教学实验实践提供思路。如此,教师便能够整体提升自己跨学科教学设计、实践、评价的综合能力。
三、 学科融合下小学数学跨学科教学路径分析
(一)基于数学与信息融合,搭建丰富情境
随着时代的发展,社会生活、教育也发生了较大的变化,而小学数学教学作为教育中不可忽视的一部分,也需要与信息技术融合。
基于多学科融合教育理念,教师借助微课视频等线上智慧教育平台等信息技术,可以让学生在数据化和信息化的背景中初步预习小学数学知识。然后,把握小学数学与信息技术之间的思维联系,以小学数学教学内容为基础,选择图片、视频、合适的信息技术方式,搭建导入小学数学教学情境,渗透小学数学思想。接着,借助虚拟软件和网络相关信息技术,搭建小学数学教学模型,以推动学生从可视化视角出发形成数学学习思維逻辑。最后,将小学数学教学评价与信息技术融合在一起,以推动学生解决自身存在的问题,创新学习认知。
以人教版六年级下册“生活与百分数”为例,结合数学与信息技术之间的思维联系,教师就可以将信息技术应用在小学数学教学的各个环节之中,以推动学生掌握和理解数学知识,培养跨学科学习思维。“生活与百分数”的教学重点就是让学生掌握和经历信息收集与应用的过程,了解不同的储蓄方式,并通过计算对比选择出最优的理财方式。此阶段的学生已经了解了一些与百分数知识相关的数学知识,也掌握了一定的信息技术技能,可以通过线上数据收集和分析的方式对知识进行学习和巩固。
基于此,教师首先需要通过微课预习的方式为学生提供整存整取、零存零取、整存零取、成本取息等不同银行的最新利率调查视频,以使学生对生活与百分数之间的联系有更为清晰的了解。微课预习视频需要控制在15分钟以内,视频内容主要包括邮政、工商、农业等不同银行的利率调查,详细视频内容包括银行利率从存期三个月、六个月、一年、三年的不同情况,为学生了解生活中不同银行的利率提供帮助。
接着,教师通过不同银行存期年利率对比的方式,让学生整体感受不同存取方式和日期之间的利率变化,如农业银行和工商银行整存整取三年与零存整取三年的年利率不同图片。这样的教学情境便能够让学生掌握信息收集与应用的主要方式,了解到银行最新利率和储蓄的意义,为学生利用百分数解决银行相关问题做好准备。
此外,选择线上虚拟软件和数据分析软件,可以为学生绘制不同银行最新利率中普通储蓄存款、购买国债、购买理财产品一年期、三年期、五年期的不同利率折线统计图,让学生更直观地对比了解预期的理财产品收益额。同时,结合统计图,可以让学生用Word软件创建更加形象化的图表,以提升学生信息技术与数学知识学科融合学习素养和能力。
最后,结合学生的作业回答正确率和知识点的数据化统计,教师能够为学生提供百分数、千分数、万分数相关知识,拓展学习资源,让学生巩固拓展知识。这样信息技术与数学跨学科融合教学,能够让学生在信息基础掌握和数学知识理解的过程中形成学科融合学习理念,培养数学眼光和思维。
(二)基于数学与语文融合,培养人文意识
语文与数学之间的联系是不可忽视的,语文是数学的基础,数学是语文思维发展的有效途径。基于学科融合教学理念,将语文与数学联系在一起开展跨学科教学,能够让学生在概括理解能力基础上精确表达和理解数学符号和问题所蕴含的意义,形成系统化、结构化的数学解题思路和框架,也能够让学生在数学符号和各式元素中提升语文理解能力和丰富语文表达的方式。此外,将数学与语文融合也符合新课标“数学是表达和交流的语言,承载着文化与思想,是人类文明重要组成部分”这一理论认知。
基于此,教师需要从数学学科教学内容出发,结合学生学习学段学情,研读新课标内容,设计语文与数学融合教学目标和过程,开展丰富的融合教学实践活动,降低数学理解难度,以提升学生数学学习能力,使学生在数学学习内容掌握的过程中,理解语文与数学之间的联系。
以人教版三年级下册“年、月、日”为例,结合学科融合教学理念,教师可以将与年、月、日相关的语文古诗词或者是其余文字表达与数学教学融合在一起,以推动学生形成人文意识,提升数学知识的理解效果。教师可以选择将与年月日相关的《九月九日忆山东兄弟》诗句“独在异乡为异客,每逢佳节倍思亲。遥知兄弟登高处,遍插茱萸少一人”和《劝学诗》中的“三更灯火五更鸡,正是男儿读书时。黑发不知勤学早,白首方悔读书迟”作为导入教学的内容。
通过讲解《九月九日忆山东兄弟》,让学生在理解九月初九这一天想念华山东面兄弟的同时,理解月、日两个常用的时间单位概念。接着,结合一些语文中的常识“中国共产党的成立时间是哪一年?”和“中华人民共和国成立的时间是哪一年?”让学生理解数学教学中单位的意思。此外,选择与年、月、日相关的语文成语:日薄西山、日进斗金、日积月累、积年累月等,深化学生对年、月、日的理解。
(三)基于数学与艺术融合,拓宽学生思维
小学阶段的艺术学科主要有音乐、美术等。将这些学科与数学教学融合在一起,能够培养学生的艺术素养,也能够让学生在学习数学的过程中,以更加具体形象的方式去优化数学学习方式,完善数学学习体系。音乐教学可以与数学融合在一起,让学生从听觉的角度去感受和理解数学知识,形成数学学习思维。美术教学能够落实高阶学习阶段塑形结合思想,让学生学会用美术线条等表达和展示数学知识,推动学生理解基础知识的同时,增强空间想象和创新意识。此外,艺术与数学感性与理性的碰撞,能够让学生在感性特点中提升审美能力,体会数学学习的内在魅力。
基于此,教师应该从数学教学内容核心出发,将合适的音乐导入教学,让学生从听觉的角度掌握数学知识,培养融合学习理论。然后从美术动手实践出发让学生在学习中,通过合适的绘画图形去了解、分析、解决数学问题。这样的艺术与数学学科融合教学就能够改善枯燥的传统教学模式,帮助学生进一步巩固数学知识,体会艺术指导下的数学之美。
以人教版三年级下册“数学广角——搭配”为例,结合学生现有的音乐、美术和数学知识基础,为学生提供数学与音乐、美术跨学科融合教学,以开拓学生的数学学习思维。教师正式教学核心内容之前可以选择从音乐角度出发选择不同类型的音乐搭配或者是歌曲串烧,让学生体会搭配的含义,然后让学生从直观视角出发,理解如何选择不同形状的图形进行规律、科学搭配,这一过程可以通过音乐乐理的“do、re、mi、fa、so、la、si”进行两两搭配,然后按照这个搭配进行节奏拍打手掌,以帮助学生理解搭配所产生的1+1大于2的效果。
接着,教师将不同颜色的衣服、裙子、裤子的图片展示出来,让学生理解如何搭配这些服装,以推动学生了解数学中简单组合、复杂组合、简单排列等知识。为进一步提升学生对搭配知识的理解和深度认知,教师可选择不同形状和颜色的图形,让学生自由搭配和绘制图形形状,或者是運用剪纸的方式让学生拼图进行搭配,以丰富学生对数学搭配知识中美术素养和实践能力的感受。
这样从音乐和美术与数学的融合教学就能够改变教师的传统教学理念和方式,让学生的学习方式也得到转变,有效拓展学生的审美、创新思维。
(四)基于数学与科学融合,提升探究能力
跨学科融合教育理念并不只是将两个或者是两个以上学科整合起来简单教学,而是指这些学科知识的内容、形式、理论、目标之间的相互融合。科学的进步与数学地位有着密切联系,数学的突破意识是各个科学家跨次元壁从中做出的努力。此外,科学为数学提供了问题,数学为科学的数据分析提供了帮助。
因此,将科学与数学融合在一起开展教学是符合当下课标要求和综合型人才培养和发展要求的。基于此,教师需要从小学数学教学内容和目标出发,探究数学与科学之间的相关联系,选择对应的丰富教学资源,搭建对应教学平台,开展与学生认知规律、学习意识发展相符合的多样化教学实践,以推动学生在科学的帮助下提升学习能力,培养推理意识、数据意识、应用意识和创新意识。
以二年级上册“量一量 比一比”为例,结合教学实际,教师需要结合学生的实际学习情况和教学核心内容,选择合适的角度和方式将数学与科学融合在一起,以综合提升学生的数学、科学综合探究能力。“量一量 比一比”的教学重点是让学生用不同形状、单位的尺子测量不同长度的物体,提升对米和厘米等长度单位的感知和理解。让学生结合科学实践,记录和分析这些数据,让学生合作实验掌握数学知识,掌握测量物体的对应教学策略,并将其应用到现实生活之中。
接着,可以搭建科学任务“测量不同学生的肩宽、身高、腿长、手臂长度”,设置对应科学任务探究目的“运用不同尺子测量,掌握厘米和米等单位”,之后,让学生凭借眼力和对知识的理解和掌握,猜测不同学生的身高和其余肩膀、腿、手臂的长度,然后让学生借助直尺、卷尺、米尺等尺子通过合作实验测量确定小组成员的长度和宽度。最后,让学生记录数据,并进行科学实验,完成实验报告。如此,学生就能在科学实践、合作交流中,了解清楚知识之间的来龙去脉,体会知识的系统形成過程,从而逐渐提升观察、实践、创新、模型意识和能力,培养勇往直前、坚持不懈的科学精神。
(五)基于数学与道德融合,形成正确品质
立德树人是学科教学的根本任务,小学数学教学是德育的主要载体,也是从小培养学生政治思维思想的主要途径。将小学道德与法治的相关知识与小学数学教学融合在一起,是教师的职责所在。基于此,在开展小学数学跨学科教学的过程中,可以挖掘小学数学核心教学内容,了解数学与道德之间的关联,寻找合适角度和资源,选择合适的方式,开展数学与道德之间的学科融合教学,以推动学生在掌握数学教学知识的过程中建立正确的道德意识和法治认知。
通过分析教材中的道德元素、符号、语言文化意识,以及一些与道德意识有关的认知和与我国法治认知有关的语言,可以从中挖掘出数学学习的意义,然后在生活实际中,感悟数学知识和道德认识之间的联系。
此外,可以选择课外爱国、仁义礼智信传统道德理念、社会主义核心价值观等资源。小学数学课堂作业的跨学科教学评价,融合思想道德和法治,可以让学生反思思想意识。与家长共同讨论如何让家长发挥自己在学生家庭监督和意识指导作用,让学生课后学习端正学习态度、丰富学习意识、家国情怀和企业道德与法治意识,以推动学生培养正确的世界观、人生观、价值观。
以人教版三年级上册“时、分、秒”为例,基于数学与道德融合,教师就需要采用对应的教学方式,推动学生培养和建立正确的思维品质。“时、分、秒”的重点就是让学生掌握单位时间的换算,形成正确的时间意识,培养珍惜时间认知。通过教材插图、语言、元素、符号,学生能够从中体会到时间的记录价值,了解到时、分钟、秒之间的单位换算方法,利用对应时间单位和数学知识解决数学问题。教材中的插图展示了新年倒计时时主持人穿着中山装、代表喜庆的红色裙子、传统文化习俗的灯笼、红绿灯红灯停绿灯行等,都在无形之间让学生了解了我国春节传统优秀文化、规则意识和法治认知。通过精确到秒的教材内容,如6时55分57秒和钟表滴答一声是1秒,学生就能深刻体会时间的表达意义和理解。
课外时、分、秒相关数学题,也能够让学生深刻认识到时间的重要性。教师可以选择与时、分、秒相联系的历史新闻和经典故事,让学生在理解时间重要性的过程中,体会故事、新闻中所蕴含的价值观念。开展读秒游戏或者日常活动计划制作游戏,可以使学生在游戏玩耍中理解时间之间的不同,体会任务完成的成就感和任务未完成的压力,以推动学生树立正确的时间观念。
在对学生跨学科教学评价的过程中,需要结合学生日常表现中是否存在浪费时间的行为态度,对学生进行意识观念的指导和帮助。例如,部分学生在制作计划表之后没有完全按照计划表完成对应任务,就可以给予这位学生对应评价:“时间是很宝贵的,希望同学能够抓紧时间,尽快完成任务,避免拖沓,让自己的每一分每一秒每一小时都能够产生价值。”这样的指导性评价能让学生意识到自己学习态度和作业完成的不足,逐渐树立珍惜时间的价值观念。
(六)基于数学与劳动融合,建立正确观念
小学数学与劳动教育融合,可以帮助学生在活动中领悟数学知识的应用,也能够让学生树立正确的劳动观念和意识,培养学科核心素养,为学生提供了“活化”的知识学习途径和平台。基于此,教师需要结合新课标的相关要求,明确教学核心内容,让学生学会用数学眼光看待劳动相关问题,然后用数学思维去优化劳动过程,以提高劳动效率,最后让学生运用数学语言去深刻地展示自己的劳动成果,以活化学生对数学知识的综合应用。
以五年级上册“数学广角——植树问题”为例,结合教学实际,教师就可以选择合适的角度,将数学与劳动教学融合,以推动学生建立正确的劳动观念,在培养劳动精神的同时,使学生掌握在封闭图形中植树问题解决的方法。让学生从数学数字、语言描述的数学眼光去思考如何植树更加科学,如两棵树之间相隔的距离应该是多少?如此学生便能够在解决问题中形成科学的数学观念和劳动观念。
结合这一数学思维,学生可以通过测量和计算的方式了解100米的小路,每隔5米栽一棵树,一共可以种植5棵树。在遇见这一问题的时候,部分学生会下意识回答4棵。面对这样的错误答案时,教师可以让学生结合植树实践实际情况,经过思考得出正确的答案是5棵树。为了让学生对更进一步地巩固和理解这一知识点,可以开展植树实践活动,让学生合作实践种植树木。如此,学生不仅能够改变禁锢认知,培养数学思维,还能够通过劳动实践感悟数学价值和建立正确劳动观念。此外,教育教师在这一实践中能够发挥自己的引导和监督价值,让学生在理论与实践综合学习中对数学与劳动的跨学科教学进行学习。
(七)基于数学与体育融合,拓宽学习视野
小学数学与体育教学之间的联系是比较微妙的,看似直接联系很少,实际上许多体育教学专业的技巧都会用到数学知识。基于此,教师可以分析体育与数学之间的联系,选择合适的内容、方式,开展教学,以丰富学生的数学學习体验。
以人教版五年级下册“折线统计图”为例,结合教学需要,教师就可以将数学与体育融合,拓宽学生的学习视野。可以开展体质调查活动,让学生通过跳绳、跳远、坐立体前屈、50米跑、800米跑、肺活量、体重、身高等体育测试,设计合格、不合格、良好、优秀的体质测试折线统计图,也可以对比绘制条形统计图和扇形统计图来了解学生体质健康状况。这样就能够让学生在搜集和分析资料,绘制统计图的时候,将数学知识与体育相关标准融合在一起,以增加对自己身体素质的了解和科学分析。这一过程需要教师统整数学知识和体育相关内容,因此,能够提高教师教学设计和实践开展的能力,而学生也可以在这个过程中通过实践培养量感、数感和创新意识。
四、 结论
综上所述,当前小学数学学科教学中存在教师和学生的教和学的理念存在偏差,师、生数学教、学方式较为单一等问题。多学科融合下的小学数学跨学科教学的有效落实不仅能够解决以上问题,还能够在促进学生身心发展规律的基础上,使学生掌握数学知识,培养核心素养。基于此,结合学科融合教育理念,教师可以以小学数学教学为基础,将其与语文、信息技术、艺术、科学、道德、劳动、体育等融合在一起开展教学,以创新小学数学教学模式。
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