小学数学跨学科主题学习的实践探索

【摘要】当今世界正处在大变革时期，新一轮科技和工业革命给教育带来了全新的机遇和挑战。面对新征程、新使命，教师更应帮助学生建立起自我学习和自我发展的能力。在小学阶段，开展数学跨学科主题学习，能让学生更好地理解和应对现实世界中的复杂问题，提升个人综合素质。基于此，文章论述了跨学科主题学习的内涵、优势及实践情况，从创设问题情境、整合课程资源、确定融合主体、设计教学方案、建立评价机制等几个方面提出了跨学科主题学习的实施策略。

【关键词】小学数学；跨学科学习；内涵；优势；对策

【中图分类号】G623.5【文献标志码】A【文章编号】1004—0463（2024）14—0063—04

新课改下，跨学科主题学习已经成为一种重要的学习方式。作为小学数学教师，要积极地尝试与其他学科知识的互联互通，大胆将不同学科的知识相互渗透、相互促进，让不同学科的知识在思想、理论与实践中彼此交叉与融合，共同构成一个完整的知识体系，使数学学习不再孤立存在。

一、跨学科主题学习的内涵

关于跨学科主题学习，中外学者并无统一明确的定义。20世纪60年代美国就提出跨学科主题学习的概念，许多教育家认为跨学科主题学习就是学生在真实场景中获得知识和技能，以达成培养学生思辨和提问能力的过程。约瑟夫·诺威维茨将跨学科主题学习视为概念之间的联系和学习的可视化表达，旨在培养学生的跨学科素养和综合能力。我国基础教育司副司长朱东斌认为，跨学科主题学习具有独特性和科学性，凸显了教育本质和创新人才培养本质。《义务教育数学课程标准（2022版）》优化了课程内容结构，明确提出“设立跨学科主题学习活动，加强学科间相互关联，带动课程综合化实施，强化实践性要求。”[1]既然写入了课程标准，就需要仔细解读，注意落实。我国学者对跨学科主题学习方面的研究主要集中在理论和实践两个方面，强调课前教师要仔细研究、通览和梳理各相关学科的教学内容，从中寻找相关知识的内在联系，由此进行适当的调整与融合。

以上定义虽然侧重点不同，但对跨学科主题学习内涵的阐述基本相似，笔者认为跨学科主题学习主要有以下几个特点：一是依托主题建构学习任务。在分科设置的课程背景下，实现将不同学科的知识进行有机融合，围绕一个或多个主题进行深入学习，通过这个主题使学生掌握多个学科的知识，在这种综合性的学习过程中逐步培养学生的综合素质和能力。二是学习主体在教学过程中需要积极主动地参与设计和实施。传统教学往往侧重于知识的灌输和机械练习，这在一定程度上限制了学生的主动性和创造性。而在跨学科主题学习的背景下，教师营造自主学习和合作学习的场域，将学生置于学习的中心，让学生主动参与学习过程，有利于提高学生的数学素养和综合素质。三是以数学学科知识为依托，进行学科整合。立足数学学科本体，依托坚实的数学知识，在多学科联动的背景下主动跨界，通过整合不同学科的内容和方法，能让学生在主动活动过程中达到对数学知识的理解与迁移，形成跨学科的学习体验，最终落实“三会”数学核心素养的课程目标。四是以培养跨学科素养为目标。跨越学科边界给学生提供了丰富的思考维度和实践机会，能让学生在实践中发现问题、解决问题，从而培养学生的实践能力和创新精神，帮助学生实现知识与技能的素养转化。

二、跨学科主题学习的优势与面临的挑战

（一）优势

1.有利于提高教学效率。通过跨学科主题学习，教师能将相关学科的知识进行融合，帮助学生建立知识之间的联系，增强学习的深度和广度[2]。学生需要从不同的学科角度出发思考问题、探究问题，从而找到解决问题的最佳途径，它不仅能提升学生的数学素养，还能锻炼学生的观察力、思考力、合作能力和创新能力。

2.有利于促进学生全面发展。跨学科主题学习让学生在学习过程中体验到不同学科之间的联系和融合，可以更好地在其他学科知识中应用数学知识，有助于培养学生的综合素质和全面发展。如，学习笔算除法时，通过播放歌曲《离别开出花》调动学生的情绪，激发动机。然后给学生发扑克牌根据花色及数字组成4人合作学习小组，使每一个学生都能融入、分享并且获得收获。不难看出，这样的玩法确实能够维持、唤醒、激发学生的潜能，促进学生的自主学习能力与沟通协作能力。

3.有利于促进创新人才的培养。2016年人工智能机器人阿尔法狗轻松战胜人类顶尖围棋高手，预示着未来计算机、机器人可能在思维方面超过人类，这是一场新技术迅速取代人脑的转变。学生要想在人工智能时代中脱颖而出，除了创新，已别无选择。作为教师，主要任务就是培养人才，而通过跨学科主题学习，能为学生提供多样的学习机会和经验，为学生将来更好地融入社会奠定了坚实的基础。

（二）面临的挑战

1.教师素质的挑战。学科背景的不同导致教师各唱各的调，相近学科也因为知识的互相割裂、跨学科内容的互不关联，而导致学生难以整体把握[3]。跨学科主题学习需要教师克服因学科背景不同而造成知识割裂的弊端。为应对这一挑战，教师需具备跨学科的知识和能力，不断更新教学观念，寻找能够激发学生学习兴趣和主动性的跨学科的教学方法，将数学与其他学科如科学、美术、音乐等进行有机融合，设计出跨学科融合的学习任务，让学科间的知识衔接和融合，构建一个新的知识体系。此外，教师还需要转变角色，把重心放在课下给学生布置相关任务，课上主要以咨询顾问的身份参与教学，给学生指导、示范和协助，让学生去想、去说、去体验，以达到学用一体的目的。

2.教学资源的挑战。跨学科主题学习需要丰富的教学资源作支持。如，教师要准备大量的教学材料、实验器材和多媒体资源等。为应对这一挑战，在实际教学中，教师要紧紧围绕教学目标，依据教学内容，在分析教学对象的基础上，对现有教学环境中所能应用的资源进行优化组合，为学生提供精致、有趣、别样的学习资源，促进课堂教学效果最优化，以实现教学质量的提高。

3.教学评价的挑战。跨学科主题学习需要对教学评价进行改革和创新。传统的按知识进行评价的方式已经不适应跨学科教学的需要，为应对这一挑战，学校要建立多元化的评价体系，注重过程评价和结果评价相结合。教师也要根据学生的实际情况和学习需求，制订个性化的评价方案，以更好地反映学生的学习成果和进步。

三、小学数学跨学科主题学习的融合策略

（一）创设问题情境

创设问题情境是指提供能使学生产生疑问、渴望从事活动、探究问题的情境，使学生经过一定的努力能成功地解决问题。例如，教授举一反三（六年级数学复习课）时，创设羊吃草的情境，从“一只羊被拴在院墙外草地上吃草，绳长5米，羊吃到草的面积有多大？”这个问题入手，引出求圆的面积问题。通过多媒体演示圆片的上色过程，唤起学生的问题意识，由浅入深地接近问题的核心，要求学生用数学的语言表述如果羊拴在离院墙5米以内会有三种结果，即羊拴在墙根中间的位置，羊吃到草的面积是一个180°的扇形面积；羊拴在内墙角，羊吃到草的面积是90°的扇形面积；羊拴在外墙角，羊吃到草的面积是270°的扇形面积。解题时让学生结合羊吃草的实际情境，运用相关的数学和其他学科知识，依据绘图比例绘制简单的草图，不仅能让学生对数学知识的理解进一步深入，还能满足巩固、复习、应用、拓展的学习需要。

（二）整合课程资源

整合课程资源是现代教育中的重要手段。在新一轮基础教育课程改革中，为增强课程对地方、学校和学生的适应性，不仅设置了国家课程、地方课程和校本课程，还强调教师创造性地实施新课程[4]。教师可根据教学内容的需要，整合能与学校教育联系起来的教学资源，将数学、科学、地理、劳动和信息技术等课程的知识作为切入点，通过调整教学顺序、整合各学科相关或相通的知识，设计出跨学科的学习活动。例如，在“年月日”的教学中，为了更好地运用地理知识解决数学中的问题，教师调整了教材的次序，先播放“年月日”由来的视频，再让学生把365天分到12个月，这样不但解决了学生对“年月日”的理解，而且利用信息技术对文本、图像、动画等进行综合处理，把“年月日”的知识进行深度的解读和拆解，同时融合凯撒大帝修改历法的知识和蜉蝣的科普小知识，实现了多学科的交叉渗透。这样，学生就会很连贯地把天文地理的基础学科知识应用到了数学课上，还知道了如何借用天文地理的知识解决数学中实际问题的途径[5]。

（三）确定融合主题

在教学中实施跨学科主题学习的融合教学，首要任务是确定一个融合主题。教师可以直接选用教材设计的主题，也可以用问卷星在线调查一个更贴近生活现实、数学现实和其他学科现实的主题。例如，在学习营养午餐时，先通过播放相关视频让学生理解营养对健康的影响，再向学生提供可信且具有实际含义的“各种食物所含营养物质的比例与人体所需的六大营养物质”这些数据，要求学生对照复式统计表中的信息，找到符合标准的营养午餐，使他们学会根据套餐的热量和脂肪含量判断套餐是否符合营养标准。最后，学生结合数学、科学、生物等多学科知识，围绕“如果让你来配菜，你能搭配出多少种合格的午餐”这个问题开展跨学科主题学习。在学生综合所有数据，分析午餐营养与人体所需营养之间的关系时，达成人体对午餐所需营养的共识。这样的主题学习将数学贯穿其中，涉及营养搭配、各营养餐成分核算、统计图设计，包括科学、音乐、语文等多门学科的综合，实现了学科之间的关联，形成了跨学科的知识网络，培养了学生跨学科分析问题的思维习惯、创新意识和实践精神。

（四）设计教学方案

教学中，教师要精心设计富有创意的教学方案，将数学知识融入有趣的主题中，让学生在探索和实践的过程中自然而然地掌握数学知识。如，围绕“生活中的数学”“四季与数学”“动物世界中的数学”等主题展开教学，这些主题能够引导学生从身边的事物中发现数学的存在，从而增强学习的趣味性。主题确定后，教师还要深入挖掘其中的数学元素，将数学知识与主题相结合，为学生基于主题和数学知识设计一系列富有创意的教学活动。如，在认识厘米时，结合啄木鸟的舌头长14厘米左右这道题，说起达·芬奇离世前还想搞清楚啄木鸟的舌头是什么样？教师融合科学、数学、语言和艺术等教学内容设计关于啄木鸟舌头探究的项目式作业。学生呈现出的报告，有关于啄木鸟舌头既是捕食工具，又能让它免于脑震荡的说明文；有绘制啄木鸟舌头结构图的；还有研究“搞笑诺贝尔奖”获得者伊万朋友圈的。教师非常欣慰学生把学习提升到新的高度，对课堂上学的知识赋予了新意。

（五）建立评价机制

传统的笔试和作业是从知识获取的角度进行评价，过分强调评价的甄别和选拔功能。随着教育领域综合改革进入新的时代，学生评价出现了新气象。跨学科主题学习中的教学评价倡导培养学生的能力，注重知情意整体发展，兼顾学生个性化表现和小组合作的情况以及对问题解决所做的贡献，最终目的是服务于学生学业成就的提升与发展。如，在学完轴对称图形后，教师把学生的数学小报粘贴在学习园地展示，学生对自己喜欢的作品进行了点赞和评价。看到学生的研究热情不减，教师又布置个性化的作业，要求学生利用课余时间继续创作。这一次学生把数学、美术、语文课中的知识巧妙地融入绘画、剪纸、彩泥制作的手工作品中。活动结束后，教师重点对学生的参与态度、合作程度、能力表现和活动成果四个方面进行综合评价。评价结果的呈现采用定性与定量相结合的方式，纸质版的评价量表只涉及两栏：好或者不好。学期末的数学成绩则根据评价量表、平时作业、期末测试三按照3：2：5的比例计入总分综合评价学生。除此之外，教师还经常使用班级优化大师的课堂点评功能等手段激励学生。只要在评价中关注学生的全面发展，关注学生的学习过程和情感态度，关注学生的创新思维、问题解决能力和团队合作能力，就能促进学生的持续发展和成长。

综上所述，跨学科主题学习是形成与发展学生跨学科思维和解决问题能力的有效学习方式。它打破了学生原有的学习空间和时间，立足国家课程，综合应用多学科知识，通过经历建构知识、运用知识、解决问题的学习过程来形成和发展核心素养和高阶思维。未来，我们应该继续深化小学数学跨学科主题学习的探索与实践，深耕发展内涵，共同探讨学习的发展方向，为学生的全面发展奠定基础。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2022：18.

[2]王娟娟，吴遵民，赖秀龙.初中理科知识点融合构建的实践与思考[J].上海教育科研，2011（11）：21-24.

[3]杨睿.中小学艺术课程跨学科教学策略[J].甘肃教育，2023（15）：72-77.

[4]杨傲娟.地震灾区地理课程资源研究现状分析[J].课程教育研究，2013（32）：185-186.

[5]许贺祥.依托乡土资源，构建校本化综合实践活动课程[J].新课程研究（基础教育），2010（04）：135-136.

编辑：郭裕嘉