小学数学跨学科教学的策略研究

摘 要：跨学科教学是一种创新性的教学方法，旨在提高学生的综合实践能力和解决问题能力.本文以“圆柱和圆锥”为例，通过分析小学数学跨学科的理论框架、开发过程及实施过程，提出一系列教学策略，如情境教学策略、合作学习策略、科学全面评价策略等.

关键词：小学数学；跨学科教学；教学策略；圆柱和圆锥

*基金项目：福建省教育科学“十四五”规划2023年“研究共同体”专项立项课题“基于地域文化特色开展小学数学跨学科主题学习的实践研究”（项目编号：Fjygzx23-009）.

1 小学数学跨学科教学的理论框架

在小学数学的教学中，实施跨学科教学的首要任务是构建完善的理论框架.这个理论框架旨在破除传统学科教学的界限，推动不同学科之间的交流和融合，实现知识的综合运用.

小学数学跨学科教学的理论框架应建立在三个核心原则上（如图1）.第一个核心原则是整合性原则.它要求学生将数学与其他学科的知识、方法和思维方式进行深度整合，打破学科壁垒，形成一个跨学科的知识体系.这种整合不仅可以帮助学生全面理解数学知识，还可以促进学生的思维发展.第二个核心原则是实践性原则.跨学科教学是通过实践活动，让学生将所学知识应用于实际情境中，实现知识的有效应用与转化.例如，教师可以通过科学实验、艺术创作等方式，让学生亲自动手操作，提高学生的综合素质和实践能力.第三个核心原则是创新性原则.跨学科教学鼓励学生发挥想象力和创造力，以便提高其创新思维.在解决跨学科问题的过程中，学生不仅需要运用多学科的知识，还需要展现出独特的创新思维和应用能力.

图1

2 小学数学跨学科教学的开发过程

小学数学跨学科教学的开发过程是一个系统且复杂的任务（如图2），它涉及多个方面的考量与规划.确立跨学科教学目标是开发过程的起点.教师需要根据数学学科的特点，学生的年龄、认知水平等，制定出一个明确又具体的教学目标.

选择跨学科教学内容是开发过程的关键.教师需要深入挖掘数学与其他学科之间的联系，选择那些既能体现数学本质，又能与其他学科相互融合的内容.例如，在“圆柱和圆锥”的教学中，教师可以选择与美术的绘画、雕塑相结合.

设计跨学科教学活动是开发过程的核心环节.教师需要根据所选内容去设计教学活动.这些活动可以是实践操作类的，如组织学生进行数学实验，制作“圆柱和圆锥”的模型；也可以是解决问题类的，如设置跨学科实际问题，引导学生运用多学科知识共同解决.

在开发过程中，教师还需要重视跨学科教学评价.为了全面评估学生的学习状况，教师可以通过观察、记录、测试等多种方式进行评价，以便及时了解学生的学习情况，为后续的教学调整提供依据.

图2

3 小学数学跨学科教学的实施过程——以“圆柱和圆锥”为例

案例一：与科学的融合.

目的：教师通过将小学数学中的“圆柱和圆锥”知识与科学相融合，让学生在探究圆柱和圆锥的形成原理的过程中，更深入地理解其结构特点，并认识到数学与科学之间的紧密联系（如图3）.

具体实施过程如下.

引入阶段.教师先展示日常生活中的圆柱和圆锥形状的物体，如水桶、漏斗等，引起学生的兴趣和好奇心.接着，教师引导学生回顾之前学过的圆柱和圆锥的基本定义和性质，为后续的科学探究做铺垫.

探究活动阶段.教师组织学生进行分组实验，利用纸张、胶水等材料制作圆柱和圆锥模型.在制作过程中，教师还要引导学生思考圆柱和圆锥的形成原理，并观察其结构特点.同时，教师还要提供实验指导，帮助学生理解圆柱和圆锥的侧面展开图，以及如何通过旋转和平移等操作形成立体图形.

观察讨论阶段.在学生完成制作后，教师组织学生分享自己的制作过程和发现.同时，教师引导学生归纳圆柱和圆锥的共性和差异.

知识应用阶段.教师引导学生思考圆柱和圆锥在日常生活和科学领域中的应用，如生物、物理等，并鼓励他们举例说明.

总结与反思阶段.在活动结束前，教师总结本次跨学科教学的重点内容和学生的表现，强调数学与科学之间的联系和互补性.同时，教师应鼓励学生反思自己的学习过程和收获，提出自己的问题和建议，以便教师进一步优化跨学科教学策略.［1］

图3

案例二：与工程学的融合.

目的：教师通过将小学数学中的“圆柱和圆锥”知识与工程学相融合，提高学生的空间想象能力和解决实际工程问题的能力.同时，通过模拟真实工程场景，让学生了解到数学在工程设计和建造中的实际应用（如图4）.［2］

具体实施过程如下.

情境导入阶段.教师先创设一个工程设计的情境，如设计一个储水塔或灯塔，它们通常由圆柱和圆锥组成.然后，教师通过图片或视频展示这些建筑的实际应用，激发学生的兴趣，并引出本次跨学科教学的主题.

知识回顾与拓展阶段.教师首先引导学生回顾圆柱和圆锥的基本性质，如底面积、侧面积和体积的计算方法.接着，教师引入工程学中的相关概念，如承重、稳定性等，让学生理解数学在工程学中的实际作用.

模拟设计阶段.教师让学生分组进行模拟设计，每组选择一个工程项目，如储水塔、灯塔等，并确定其尺寸和形状.在这个阶段，学生可以使用绘图软件或手工制作模型来展示自己的设计.

分享与讨论阶段.每组学生展示自己的设计，并解释其背后的数学原理和工程学考虑.其他学生和教师提供反馈和建议，讨论不同设计的优缺点并提出改进方案.

总结与反思阶段.教师总结本次跨学科教学的重点，强调数学在工程中的应用价值.学生反思在设计过程中的收获和不足，并提出改进建议.

图4

4 小学数学跨学科教学的策略

4.1 情境教学策略

教师可以通过创设与学生日常生活紧密相连的情境进行教学，这不仅可以激发学生的好奇心，还可以引发学生对学习的探知欲望.例如，教师在引入“圆柱和圆锥”的概念时，可以设计一个“小小建筑师”的情境，让学生扮演建筑师并参与到模拟的建筑项目中.在这个情境中，学生需要利用圆柱和圆锥的形态特征来设计建筑模型，如设计一个带有圆柱体支柱和圆锥体屋顶的小屋.这样的情境可以让学生将所学知识与现实生活中的实际场景相结合，还可以提高学生的实践能力.［3］

4.2 合作学习策略

在“圆柱和圆锥”的教学中，教师可以鼓励学生进行小组合作学习，通过小组讨论、共同探究等方式，培养学生的团队协作精神和沟通能力.教师可以先提出一个跨学科的问题，如怎样利用圆柱和圆锥的形状特点设计一个稳定的塔结构，然后让学生分组进行讨论和探究.在这个过程中，学生可以共同解决问题，提高自己的合作能力并培养自己的创新思维.

4.3 科学全面评价策略

教师需要构建一个科学且全面的评价体系，既要关注学生的表现，也要重视学生的学习成果，以便对学生的学习情况有一个全面的评估.例如，在评价过程中，教师可以采用多种评价方式，如观察、记录、展示等，全面了解学生的学习情况.此外，教师还需要注重学生跨学科能力的评价，如解决问题的能力、创新思维等，以便更好地指导学生进行跨学科学习.

参考文献

［1］马惠娟.基于项目化教学模式的小学数学课堂构建——以教学“圆柱与圆锥”为例［J］.新课程，2024（1）：136-138.

［2］胡华芳.学生核心素养培养的“可见”路径——以管小东老师执教的“圆柱与圆锥”为例［J］.新课程，2023（24）：97-99.

［3］杨芳.深度学习理论下小学数学大单元教学策略——以《圆柱与圆锥》为例［J］.天津教育，2023（27）：10-12.