新课程标准下小学数学跨学科主题教学实践研究

2024-08-08 00:00:00陆永华
知识文库 2024年14期

《义务教育课程标准(2022年版)》增加了“跨学科主题学习”,要求每门课程用不少于10%的课时实施跨学科主题学习。可见,跨学科主题学习是落实新课标的一项重点内容。在小学数学教学中,跨学科主题教学的开展,不仅可以引导学生从学科内走向学科外,而且能够增进学生对数学学科知识的理解和运用,体会其价值与意义。基于此,教师以“跨学科”理念为引导,通过确定活动主题、明确主题活动目标、设计任务驱动、更新评价内容几个维度入手,探索如何通过跨学科主题教学,优化课堂效率,提升学科素养。

小学数学是数学教育的基础阶段,在这一时期就要注重学生数学思维的培养,以不断拓宽学生的知识面,培养学生独立思考和解决数学问题的能力。为进一步提升小学数学教学质量,提升学生的学科核心素养,教师需要跳出单一学科教学的“舒适圈”,积极寻找小学数学与语文、科学、艺术等学科的融合点,并通过跨学科主题教学活动,实现学科之间的交叉渗透、吸收融合,最终促成学生跨学科素养的形成。

1 小学数学跨学科主题教学的内涵与特征

跨学科主题教学是《义务教育课程标准(2022年版)》提出的一个新举措,是在分学科教学背景下实现课程综合性、实践性教学的一种重要手段,它可以有效弥补分学科教学的不足,实现学科综合育人、整体育人的价值。小学数学跨学科主题教学是指在学生认知的基础之上,以数学学科内容尤其是数学核心知识和思想方法为主干,以具有真实情境的数学问题为引导,融合其他学科相关知识内容和学习方法的一种综合性学习方式。从本质上而言,小学数学跨学科主题教学不是“机械地组合”,也不是“简单的学科拼盘”,而是学科内容的重组、课程教育的重构,其具有以下几个显著特征。

1.1 学习活动具有真实性

真实性是指学习过程中渗透的真实情境、真实问题,小学数学跨学科主题教学的真实性,强调的是数学活动主题不仅关注课堂知识与生活之间的紧密关系,还应注重学生是否具备对知识的实际应用意识。因此,学生在学习数学时,应将日常生活经验与数学知识相结合,加强知识训练,提高学生对课堂知识的理解和应用。传统的数学教学习惯于将一系列公式和概念,在真实性的课堂上,通过真实的问题和场景,引导学生运用数学思维解决问题,将数学知识转化为实际解决问题的能力,使学生在探索中感受数学的魅力。因此,小学数学跨学科主题教学的真实性,不仅体现在让学生看到数学与现实之间的联系,更在于培养学生解决问题的能力,促进学生在学习过程中产生深刻的理解和感悟,从而使数学学习真实发生,提高学生的数学学习效果。

1.2 学习视野具有开放性

从传统理解概念上来讲,开放性代表着敞开、多样和弹性。开放性在理论上展示了一种无边界的发散思维,作为素质培养教学目标,开放课堂被广泛应用在小学数学跨学科主题教学中。在小学数学跨学科主题教学中,开放性主要体现在两个方面。一是主题的“包含性大”。这意味着在学习过程中,学生不再局限于单一的知识点,而是能够通过主题的学习,将各类相关知识进行整合和联系,在这一过程中提高学生的综合认知能力。因此,基于跨学科主题教学,拓宽学生的学习视野,使学习过程呈现出连贯性和全局性,培养学生的发散思维。二是学习过程的“选择性强”。在跨学科主题教学中,学生可以在教师的鼓励和引导下主动探索多样化学习路径。这些路径包括多种学习方法,例如查询法、探究法、调查法等。在不断地主动探索中,学生可以灵活运用不同学科的知识来解决问题,如信息技术、物理、语文等,实现学科融合教学,使学生在实践过程中体验跨学科学习的魅力,提高学生独立思考和解决问题的能力。因此,在小学数学跨学科主题教学中,依照开放性学习能够为学生提供个性化学习平台,促进学生个性潜能的开发。

1.3 学习过程体现探究性

探究性引导学生寻求真实和深入理解的过程,是小学数学跨学科主题教学中的重要学习任务,探究性学习符合发展核心素养的教学,它不会严格限定学习形态,鼓励学生积极参与并探索多元化学习方式。探究性学习过程中,学生可以通过体验式学习、项目式学习等方法,深入探究和了解相关知识。比如教师可以引导学生独立设计课堂探究问题,通过亲身体验和实践,将所学知识应用到具体问题中,从而提高学生的理解和记忆力。探究性学习包含探究的性质、过程和方法。一方面,结合探究性任务,学生需要独立思考,明确自己的学习目标;另一方面,引导学生在目标的驱动下策划和实施一系列活动,收集和分析数据得出结论。在这一探究过程中,学生不仅深入学习了课堂内容,同时也学会了如何探究求真。因此,探究性是小学数学跨学科主题教学的重要特性之一,借助探究性学习,能够鼓励学生主动参与,发挥其主观能动性,在亲身实践和体验过程中深入理解课堂知识,提高学生自主学习的能力。

1.4 主题活动呈现系统性

小学数学跨学科主题教学的系统性体现在它将数学教学活动视为一个有机的整体。首先,整体性表现在小学数学跨学科主题教学以明确的主题作为教学活动的中心,围绕这个主题设定教学活动目标,从而形成有机的、互相关联的教学系统。其次,跨学科主题教学的系统性体现在各个学科之间的相互融合。在开展跨学科主题教学过程中,将不同学科知识有机融合,使教学内容更具系统性和连贯性。比如在解决数学问题时,可能需要物理方面知识的应用,而解决这个问题的过程又可能需要语文的阅读理解,因此系统的跨学科融合教学模式能够促进学生对知识的深度理解和应用。最后,借助系统性这一教学特征,能够推动整个主题活动层层递进,从简单到复杂,由浅入深,保证每个学生都可以按照自己的节奏和能力,逐步掌握知识点。依照这种教学方式,能够促进学生建立完整的知识体系,提高学生的学习效率和质量,使学生在系统的学习和探索中体验到知识的魅力。

2 新课标下小学数学跨学科主题教学的价值

2.1 有利于数学知识的整体把控

在小学数学跨学科主题教学中,教师是课堂知识的整合者和学生学习的引导者。借助小学数学跨学科主题教学理念,教师以数学学科本质为出发点,从纵向上整合不同学段的知识,从横向上整合各个学科的内容,将零散的数学知识和数学概念进行有机地整合。在整合完成后,教师通过设定主题或者板块,将一系列的数学知识串联起来,形成完整的学习单元,引导学生学习单元主题内容。这种学习模式打破了传统单一性学习的局限性,引导学生从整体的数学主题活动出发去思考,理解每个知识点在整个主题中的作用,增强学生对数学知识的理解深度,促进学生建构完整的数学知识体系。同时,在教师的引导下学生也需要具备不同学科的知识融合学习意识,打破了传统教学的局限性,为学生提供更加开放的学习环境,促进了学生对数学知识的整体把控。

2.2 有益于深度学习的过程构建

跨学科主题教学是以培养学生的跨学科综合素养为最终目标的教学模式。在跨学科主题教学过程中,通过将两个或更多学科的内容进行有机整合,围绕共同的主题展开教学活动,充分发挥数学课堂的发散性和综合性优势,使学生从多个角度和学习层面理解并掌握知识,使学生在思维训练中提高自身实践能力和创新思维。同时,在开展跨学科主题教学中,教师通过将数学知识与其他学科知识相结合,让学生在解决真实问题的过程中应用所学的数学知识,在这一过程中能够促进学生的深度学习。此外,利用跨学科主题教学方式,让学生在探究过程中学会独立思考,形成批判性和创新性思维意识。因此,跨学科主题教学是一种具有开放性、综合性、操作性和探究性的教学方式,该方式通过整合多学科内容,以解决实际问题为驱动力,引导学生完善已有的知识体系,提升学生的跨学科综合素养,培养学生的高阶思维能力。

2.3 有利于应用意识的有效培养

新课标中明确指出教育的目的不仅在于让学生掌握基础知识,更重要的是培养学生的创新意识和应用意识。在传统的教学模式中,部分教师过于关注学生数学知识的学习,忽略了培养学生的应用意识和创新能力。通过开展小学数学跨学科主题教学,教师可以将数学知识融入实际活动任务中,比如教师可以利用轴对称知识进行创意设计,开展结合艺术元素的课堂活动,使学生在这一过程中不但可以学习并运用数学知识,还能够在实践中提高自身创新能力。因此,跨学科主题教学在小学数学课堂的顺利开展,可以提高学生对知识的深度理解和学习,培养学生的知识应用意识,实现课堂教学的应用价值。

3 新课标下小学数学跨学科主题教学实践研究

3.1 新课标下小学数学跨学科主题教学设计思路

基于新课程标准“跨学科主题学习”的要求,在小学数学课堂教学中,教师应以学生解决实际问题为重点,以真实问题为载体,以跨学科主题学习为主要形式,以主题活动为呈现方式,通过整合数学知识和其他学科知识,引导学生解决真实问题。由此,新课标下小学数学跨学科主题教学活动设计应以发展和培养学生跨学科综合素养为导向,从主题选择、目标确定、活动设计、活动评价几个方面进行教学活动的安排(如图所示)。

3.2 新课标下小学数学跨学科主题教学实施策略

(1)联结知识,进行主题研究

小学数学跨学科主题教学的精髓在于将多学科知识、思想和方法运用到学习实际当中,提高学生知识迁移能力,培养学生运用数学学科知识解决实际问题的能力。在跨学科主题教学设计中“主题学习”明确了学科学习的设计和组织方式,是主题教学活动开展的基础。因此,在小学数学跨学科主题教学设计中,教师要在客观分析学情的基础之上,以教材为原点,关注学科知识之间的结构与关系,在充分提取各学科知识要素之后,确定跨学科教学主题。

根据新课标的要求,跨学科主题教学以一个学科为主题进行学科间的整合,在主题创设中,教师需要立足于数学学科立场,既要考虑数学的抽象性,又要启发学生的跨学科思维。以三年级下册“图形的运动”单元教学为例,本单元教学内容涉及轴对称、平移和旋转等数学知识。在进行跨学科主题教学时,教师整合数学教学中关于轴对称图形的特点、性质等核心知识,结合美术学科中的色彩运用、手工设计;语文教学中的阅读能力、表达能力,以“‘数’说剪纸”为主题展开跨学科主题教学,并对本单元跨学科知识进行内容分解(如表所示)。

(2)关注素养,进行目标确定

新课标指出,跨学科主题教学目标指向多维目标和多重结果,其不仅要包含数学知识的获得,还要关注学生生活经验的获得、跨学科能力的确定等。在“‘数’说剪纸”的跨学科主题教学活动中,跨学科教学目标不应简单地停留在知识与经验的重复上,而是应通过跨学科主题活动,将学生的学习领域从书本领域拓宽到生活领域,将学生的单科知识与技能的获得转向多学科综合能力的提升。

在“‘数’说剪纸”跨学科主题教学活动中不仅用到了轴对称图形的特点、性质等数学知识,而且在此次主题教学活动中还涉及了美术、科学、语文等多学科知识。基于跨学科主题和教学内容的综合分析,“‘数’说剪纸”主题活动的目标确定如下几方面。

①可以观察在语文汉字中的对称现象,体育运动中的对称动作;可以通过自然界中的真实观察,感受普遍存在的轴对称现象,如建筑物、植物、昆虫等,体会轴对称图形的特征。②通过折纸、剪纸等操作进一步认知轴对称,并运用轴对称知识进行作品设计,提高学生的知识运用能力。③增强学生的空间观念,引导学生在生活中发现美、创造美的意识,同时,培养学生对数学的应用意识,增强学生运用学科知识解决实际问题的能力。

在确定完跨学科主题和目标之后,教师需要以主题和目标为核心,设计学习活动,帮助学生巩固知识,鼓励学生做出更多的探索。

(3)任务引导,迭代学习方式

小学数学跨学科主题教学颠覆了传统教学“以教定学”的模式,以真实的跨学科主题背景为主,遵循“明确数学知识与技能——用数学表达现实情境——借助数学知识进行思考、交流和操作——形成活动成果”的问题解决过程,以任务为驱动,展开深度学习。

在小学数学跨学科主题教学中,可以采用“集中+分散”“课内+课外”“校内+校外”多种灵活的方式进行,以“‘数’说剪纸”跨学科主题教学活动为例,围绕主题教师设计了以下教学任务。

任务一:资料搜集初步体会,找“对称”,建立知识网络

①课程内容

通过日常观察、资料查询的方式发现轴对称图形。

②学习活动

学生通过上网查询资料和生活实际观察发现轴对称图形和轴对称的现象。

③预期目标

在语文领域中,发现轴对称汉字,如中、日等汉字;发现对称诗句:雾窗寒对遥天暮,暮天遥对寒窗雾。在科学领域中,发现轴对称植物叶片、花瓣、昆虫外形等。在美术领域中,发现传统服饰中的图案对称、传统剪纸艺术中的轴对称图形。

结合学生的发现,通过以问题“大家想不想制作一些精美的剪纸?”为问题驱动,展开轴对称教学的深入探索。

任务二:数学学科还原本质,“识”对称,验证图形特征

①课程内容

通过折一折、画一画等数学活动,总结和归纳轴对称图形的概念:沿一条直线折叠,两旁的部分能够完全重合。

②学习活动

数学活动一:运用对折的方法将心形、小鱼等形状进行对折得出结论:进行对折之后,两边图形可以完全重合。

数学活动二:用点画线来画轴对称,加深对轴对称特征的了解。

③预期目标

掌握轴对称图形的概念与特征,并在探究过程中培养学生的思辨能力。

任务三:实践设计感悟真理,“用”对称,解决实际问题

①课程内容

了解传统文化艺术,展示剪纸的设计构想;利用轴对称的性质,并融入美学元素进行剪纸设计。

②学习活动

以4~5人为一个竞争小组,进行小组分工;综合数学元素和美学元素进行剪纸设计。

③预期目标

以驱动性问题为引导,深化学生对轴对称知识的理解和重构,借助实践操作活动,培养学生的创新意识和实践操作能力。

(4)展示评价,发展核心素养

新课标指出,跨学科主题活动的评价要以教学目标为基础,其中既要包含学生对多学科知识内容的理解,还要包含数学表达与真实情境之间的联系;包含学生在主题活动中学习、交流、合作的表现以及学生跨学科主题活动中作品成果的展示。由此可见,在“‘数’说剪纸”跨学科主题教学活动的评价中,既要关注评价内容的全面性,又要注重评价方式的多元性。

一方面,关注学习过程,兼顾学习结果。采用动态的形成性评价,以评价推动项目的实施。例如,在任务三“剪纸的实践设计中”,对学生作品色彩搭配、形式美感作出评价之外,还要从学生解决问题能力、合作能力、展示能力等多方面进行评价。

另一方面,评价多元化、方式多样化。在跨学科主题教学活动中涉及的学习方式多元化,评价方式也需要多维化。在“‘数’说剪纸”跨学科主题教学活动中,学生以数学学科为“龙头”,在充分了解轴对称图形特征的基础之上,分别从剪纸的造型、色彩搭配、寓意体现等方面进行研究,再进行成果展示和评价交流。

通过自我评价+小组评价+教师总结评价的方式,促使学生从实践方法、情感体验、创新意识等方面进行总结和反思,让学生在评价中不断自我成长。

4 总结

综上所述,小学数学跨学科主题教学既是基于数学学科的主动跨界,又是课内知识与社会生活的衔接,它不仅可以增强学生对数学知识的理解,而且能够发展学生的跨学科综合素养。因此,在数学教学中,教师要以数学为纽带,加强各学科之间的互相渗透,积极开展多学科融合教学,并通过主题确定、目标设计、任务引导、展示评价等一系列教学环节落实跨学科主题教学,最终实现“1+1+1>3”的教学效果,促使学生的学科素养真正在数学课堂上落地生根。

本文系广西教育科学“十四五”规划2023年度课题“义务教育新课程标准下小学数学跨学科融合教学实践研究”研究成果,项目编号:2023C699。

(作者单位:广西壮族自治区崇左市扶绥县未来城小学)