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学科融合背景下小学数学跨学科教学策略探究

2024-12-31苏岩霞

数学学习与研究 2024年33期
关键词:跨学科教学学科融合小学数学

【摘要】学科融合是立足学生综合能力发展的新型教育模式.结合小学数学学科的教学特色和课程性质,教师应积极开展跨学科教学理论与实践研究工作.文章首先分析学科融合的本质与特点,其次分析小学数学跨学科教学的基本原则,最后立足学科融合与整合机制的构建目标,从数学与语文、信息技术、美术、科学、体育等多学科的角度分析了小学数学跨学科教学活动的实施方向,旨在提出学科融合背景下的小学数学跨学科教学策略.

【关键词】小学数学;学科融合;跨学科教学

引 言

学科融合,是素质教育的主要特征.小学数学学科中的位置与方向、统计与概率、综合与实践等课程内容,均可以成为学科融合的切入点.在学科融合的背景下,小学数学课堂上的教学活动,应积极引入跨学科整合教学机制与新型教学模式.在跨学科教学活动设计和实施评价层面上,教师应结合知识构建、数学表达、生活应用、能力培养等方向,对学生的认知特点和知识储备情况加以判断,才能全面提升学生的跨学科学习与实践能力.

一、学科融合及特点

学科融合,是一个学科与多个学科在课程教学层面上实现资源共享的重要渠道.学科融合具有以下特点:跨学科整合、综合性学习、联系现实问题、多元化评价及跨文化视野.在开展学科融合的跨学科教学活动时,教师应体现学科知识的交叉性、创新性、整合性、实践性与全面性,促进学生全面发展与综合素养的提升.结合学生的认知特点,学科融合应以核心素养为教学目标,构建清晰明确的教学整合机制,为学生提供多元化的跨学科学习与研究活动.

二、小学数学跨学科教学的基本原则

(一)指向知识构建

依托于小学数学课堂,指向知识构建的跨学科教学活动,是拓展学生知识储备量的重要手段.结合小学生的认知特点,教师应全面、客观地诊断学情,以便于设置合理的课堂教学目标.学生对新鲜事物比较感兴趣,因此教师可以借助跨学科学习或者研究活动,使其积累数学活动经验,完善已有知识结构.知识构建与整合,是跨学科教学设计的主要实施目标.根据学生的知识积累情况,教师可以动态化地调整后续跨学科教学资源的整合方向.

(二)突出数学本位

在学科融合背景下,小学数学课堂上的跨学科教学活动,应突出数学本位,将数学学科与其他学科关联的知识高效整合.教师在设置教学目标的过程中,应结合数学学科的核心素养,引导学生主动参与跨学科学习与研究活动.在知识整合、生活应用、问题探索的过程中,学生可以建立起数学来源于生活实际等思想观念,在跨学科学习和实践研究的过程中生成综合能力.突出数学本位,是学科融合的主要原则,并直接影响跨学科教学活动目标的全面落实.

三、学科融合背景下小学数学跨学科教学策略

(一)明确融合目标,构建整合机制

在学科融合背景下,教师应立足数学本位,明确教学活动的融合目标,并协同其他学科教师构建整合机制.在跨学科教学活动中,教师可以从数学概念等理论知识出发,拓展延伸到跨学科学习与研究项目,与学生共享学科融合资源.但是教师应客观判断学生的实际学情,与跨学科教学目标之间的差距,将数学与其他学科的关联知识点,作为教学活动设计与实施的切入点.

以人教版二年级上册“观察物体”为例,教师可以设计以下跨学科教学目标:①知道从不同位置观察物体时看到的图形可能不同,辨认从不同位置观察简单物体以及几何体时看到的图形;②经历观察、操作、想象等活动,初步掌握全面、正确观察物体的基本方法;③感受局部与整体的关系,初步形成全面看待事物的意识.

在上述学科融合的教学目标中,“数学本位”特征非常突出,直接影响学生的数学素养发展进程.在明确的学科融合目标引领下,教师可以将“看一看”“想一想”“做一做”等跨学科教学活动,视为学生积累数学知识和实践经验的载体.教师在构建跨学科整合机制的过程中,应将音乐、美术、语文、科学、信息科技等学科的教学资源共享在课堂上,协助学生理解、掌握数学知识的应用方法.

比如,在“观察物体”一课中,教师可以结合语文教材上的“杨桃”图片,与学生共同探讨是否可以观察到杨桃的五角星图案,并在课堂上举办趣味辩论赛等综合实践活动.在明确的学科融合教学目标引领下,学生可以勇于打破固有认知,逐步学会从不同位置观察、辨认物体上的图形.

(二)融合信息技术,营造多元情境

在学科融合背景下,小学数学与信息技术学科的交叉融合,可以在扩充信息资源的基础上,搭建师生互动的交流平台,促进学生积累数学活动经验.在营造多元化情境的方面,信息技术学科与数学学科相融合具有显著的优势.在凸显“数学本位”的基础上,教师应适当给予探究提示,将信息资源、互动交流平台,视为学情信息收集、学习经验共享的突破口.下面以人教版三年级下册“复式统计表”一课为例,深入探究如何融合信息技术学科,营造多元化的数学教学情境.

1.扩充信息资源

“复式统计表”是数与代数领域“数据的收集、整理与表达”的重要组成部分.教师应结合单式统计表、复式统计表之间的区别,积极扩充信息资源.在数学教材中,学生可以初步接触单式统计表,并在收集数据、记录数据的基础上,了解不同统计项之间的数量关系.

在引导学生回顾单式统计表的过程中,教师可以借助信息技术平台,扩充信息资源,鼓励学生将兴趣班的数据按照项目分类整理出来.将选择兴趣班的男生和女生,分别列出一个单式统计表.学生可以对照信息化教学平台上的微课视频等学习资料,在回忆单式统计表的基本结构时,在草稿纸上绘制出统计表的框架.

在学生分别列出单式统计表之后,教师应鼓励其结合情境任务,将两个单式统计表合并成复式统计表,如表1.

在“调查最喜欢的图书类种类”的任务探究情境中,学生可以分别统计出男生、女生,选择儿童文学类、科普类、动漫类、其他类别图书的具体人数.在扩充信息资源的过程中,学生可以接触到与日常生活有关的统计数据,如图书、兴趣班、运动项目等,并在了解复式统计表结构的基础上,根据表中数据进行分析,解答相关问题.

2.搭建互动平台

在小学数学课堂上,不仅可以运用信息技术营造多元情境,还可以搭建与学生互动交流的信息化平台.教师可以结合“复式统计表”一课的教学内容,引导学生发现自己在制作单式统计表、复式统计表时的问题.在“学习通”“云课堂”等信息化教学平台上,教师鼓励学生针对表中数据提出问题.搭建互动平台,其重点在于激发学生的求知欲和学习主动性.教师在搭建互动交流平台的过程中,应充分考虑学生的实际学情和认知特点,将生动直观的单式统计表、复式统计表共享在平台上.教师可以根据学生的数据统计进度,将有共性规律的数学问题分享在讨论组内部.

教师在营造生活情境、问题情境的过程中,可以根据学生的认知特点和知识储备量,在互动平台上鼓励学生带着问题完成学习任务.但是,教师应循序渐进地设计学习任务,并在特定情境下启发、引导学生思考.

问题一 判断:要分别统计班里男、女生最喜欢的运动,用复式统计表比较合适.( )

借助于信息资源和信息技术平台,学生可以进一步体验统计的方法与意义,在收集、整理具体实例中的数据时,学会运用合适的方式描述数据,分析与表达数据中蕴含的信息.学生在解决上述问题时,可以借助互动交流平台,向教师和同学提问、质疑,教师则应及时针对学生的问题进行解答.

(三)融合科学与美育资源,发展探究能力

在学科融合背景下,教师应立足小学数学学科,与其他学科在知识内容、形式、理论、目标等多个方面交叉融合.小学数学与科学学科,在跨学科教学活动中可以为学生提供实验探究的载体,教师应在演示探究过程的基础上,创新引入学生感兴趣的实践项目.教师应立足小学数学学科的教学内容与目标,探究数学与科学之间的联系,引入丰富的教学资源,搭建跨学科学习与研究实践平台,促进学生全面发展.下面以人教版四年级下册“三角形”一课为例,教师创设“设计制作三角形风筝”等活动情境,融合现代科学,发展学生的实践探究能力.

1.演示探究过程

教师应在跨学科教学活动中,直观演示科学小实验的具体探究过程,与学生共同回顾“三角形”与“七巧板”教具的相关知识.教师应鼓励学生列举出生活中常见的三角形物品,通过微课、可视化课件,认识三角形是由三个边、三个顶点组成的.学生可以动手操作,自主判断“七巧板”中不同颜色的三角形有哪些共同特征,并在小组内部讨论三角形的稳定性.

在三角形分类、三角形内角和计算等探究活动中,教师应展示日常生活中存在“三角形”的物品,激发学生的学习主动性和好奇心.在探讨三角形的分类情况时,教师可以引导学生将锐角三角形、直角三角形、钝角三角形分别归类到特定区域内,并运用折一折、拼一拼、量一量等方法,深入理解三角形内角和为什么是180°.

教师在跨学科教学活动中,可以展示如下所示的三角形风筝示意图,并让学生数一数风筝上有多少个白色三角形和阴影三角形.

教师在展示三角形风筝的过程中,可以鼓励学生使用量角器,将风筝的每个顶点抻平,分别测量白色三角形、阴影三角形的内角角度.学生在动手实践之后,可以得出白色和阴影三角形均是直角三角形的探究结论.

根据教师所演示的科学探究过程,学生可以深入理解,三角形有哪些特性,三角形有哪些分类,三角形的内角和为180°.

2.引入实践项目

在跨学科教学活动中,科学与数学学科的衔接点,是教师设计实践项目和探究性活动的依据.在小学数学课堂上,教师应大胆引入实践项目,将其中蕴含的科学小常识和原理,以情境创设、背景知识导入等方式呈现在课堂上.

在“三角形”一课中,学生不仅可以理解三角形具有稳定性这一特性,更可以联系生活实际,将“三角形风筝”的设计制作成果展示在课堂上.教师可以根据实际学情,适当引入“运用三角形设计美丽图案”等实践项目.教师可以运用“万花筒”等教具,指导学生观察色彩丰富的图案,并将自己的观察结果复刻到纸张上,作为设计美丽图案的参考.学生可以运用三角尺、直尺、量角器等工具,在空白纸张上绘制出美丽的图案.教师可以预设直角三角形、锐角三角形、钝角三角形的具体数量,让学生发散思维,在其中填充颜色.

教师在引入跨学科实践项目的过程中,应兼顾学生的认知特点和知识储备量,使学生正确运用三角形特性和分类结果,设计出色彩丰富、有独特美感的图案,并想象该图案可以出现在哪些生活事物之中.在融入现代科学知识与工具的过程中,教师应凸显“数学本位”特征,激励学生保持好奇心和探索欲,勇于发现生活、科学世界中独特的数学美.

(四)融合现代体育,拓宽学习视野

在学科融合背景下,小学数学与体育学科的跨学科教学实践,应侧重于拓宽学生的学习视野.教师可以借助体育学科的实例或者案例资料,激发学生的主动性和好奇心.教师应巧妙地创设跨学科教学情境,让学生近距离接触数学与体育学科的融合点,并客观认识数学知识的工具性、实践性等特征.在融合现代体育学科的过程中,教师应凸显“数学本位”,鼓励学生走出教室,在运动场上积极探讨如何运用数学知识解决实际问题.下面以人教版五年级下册“折线统计图”为例,深入探究如何在跨学科教学活动中密切联系生活与体育,并促进学生迁移应用数学知识.

1.密切联系生活

教师可以引入学生在生活中常见的“晨跑”场景,将体育中的跑步项目与数学课堂紧密结合起来.在密切联系生活的层面上,教师可以列举出某个同学的“晨跑”时长数据,以一周为统计周期.学生在实际处理统计信息的过程中,可以联系实际生活经验,与自己参与体育运动的活动经验进行类比.教师应鼓励学生观察统计图表,并与同学、教师交流讨论,如何绘制出准确的折线统计图或者统计表.

鉴于五年级小学生已初步具备数据分析的相关知识和数学活动经验,因此教师可以将表3作为创设生活情境、引入体育学科知识的载体.

表中某同学的晨跑数据,其预设的晨跑距离为5公里,因此可以通过对比每一天的晨跑时间长度,探究该同学的晨跑速度是否有明显变化.

学生可以运用上述表中数据,绘制出折线统计图,横坐标轴是日期,纵坐标轴是晨跑时间长度.教师可以指导学生,将纵坐标轴的数值范围调整到一个较小的区间之内,可以更清晰地看到该同学一周晨跑时长的实际变化情况.虽然学生可以从统计表中可以看到,该同学在星期三和星期六的晨跑状态比较好,用的时间比较短,但是容易忽略星期二和星期五的晨跑时长也是相同的.根据部分同学绘制出的折线统计图,教师可以判断出其对生活、体育、数学知识的整体认知水平.

2.促进迁移应用

在本单元的跨学科教学活动中,学生可以认识单式折线统计图及特点,可以对体育数据做出简单的分析和预测.折线统计图与条形统计图,在数据分析和可视化表示方面的功能特点有所不同,也是吸引学生结合体育知识分析数学问题的依据.

在促进学生迁移应用数学知识的过程中,教师可以提供丰富的体育知识和数据素材,引导学生判断折线统计图所呈现的数据增减变化情况.在学生结合体育知识,分析统计数据的增减变化情况时,教师可以运用电子表格工具,在折线统计图表中加上显著的标记,将数据呈现在统计图上.学生可以直观分析数学知识在体育问题中的应用价值.在迁移应用数学知识的过程中,学生的学习视野并未局限在课堂上,因此可以在教师的鼓励下,在网络上搜集感兴趣的体育赛事统计数据,并按照一定规律制作成折线统计图.学生可以根据体育数据的类别,选用单式折线统计图、复式折线统计图的其中一种.在数据收集、整理、描述、分析的过程中,学生可以深入理解体育知识与数学知识的融合价值,并利用相关知识在日常生活中解决实际问题.

结 语

综上所述,在学科融合背景下,小学数学课堂上的跨学科教学活动,应明确知识构建、突出数学本位等层面上的教育目标.教师应围绕教学内容,明确跨学科融合的教学目标,与其他学科教师构建整合机制,积极融合信息技术、科学、体育等学科,营造多元化的融合教学情境,着重发展学生的实践探究能力,拓宽学生的数学学习视野.

【参考文献】

[1]管小燕.小学数学跨学科主题学习的设计研究[J].数学学习与研究,2023(36):149-151.

[2]毛小宁.小学数学课堂中跨学科融合的教学实践研究[J].智力,2023(36):140-143.

[3]邹琳.从“观察物体”到“观察世界”:例谈小学数学跨学科主题学习活动实践[J].小学数学教师,2023(12):71-75.

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