本文嘗試從“節(jié)電助力雙碳”這一有深遠(yuǎn)意義的情境入手，探討跨學(xué)科主題實(shí)踐活動的設(shè)計框架及實(shí)施路徑，以期為小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)課程開發(fā)提供參考。

一、主題課程整體說明

（一）設(shè)計意圖。

基于2022年版課標(biāo)第二學(xué)段“綜合與實(shí)踐”活動的要求，在內(nèi)容編排上，將“認(rèn)識折線統(tǒng)計圖”的相關(guān)知識學(xué)習(xí)融入主題活動中，體現(xiàn)統(tǒng)計知識內(nèi)容的現(xiàn)實(shí)意義與價值，在多領(lǐng)域、多學(xué)科的協(xié)同作用下發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。在活動設(shè)計上，嘗試設(shè)計多學(xué)時的長程學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科知識，開展收集資料、調(diào)查記錄、數(shù)據(jù)分析、提出問題、制訂方案等實(shí)踐活動，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的興趣及能力，積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)。在學(xué)業(yè)要求上，能夠借助網(wǎng)上國網(wǎng)應(yīng)用程序（APP）調(diào)查家庭用電量，能繪制簡單數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖表，并借助統(tǒng)計圖表分析與表達(dá)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的信息，形成初步的數(shù)據(jù)意識。

（二）現(xiàn)實(shí)背景。

2020年中國在聯(lián)合國大會上提出“雙碳之諾”，即要在2030年前實(shí)現(xiàn)二氧化碳排放“碳達(dá)峰”，在2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”。踐行“雙碳之諾”，需要全中國乃至全世界的共同努力。小學(xué)生作為未來社會的建設(shè)者和接班人，應(yīng)從力所能及的小事做起，節(jié)約用電，助力雙碳。本次主題實(shí)踐活動積極挖掘和擴(kuò)充“節(jié)電助力雙碳”中數(shù)學(xué)與其他學(xué)科間所蘊(yùn)含的內(nèi)容，構(gòu)建以數(shù)學(xué)學(xué)科“統(tǒng)計與概率”領(lǐng)域內(nèi)容為本位的主題探究活動。

（三）學(xué)情分析。

學(xué)生在科學(xué)課上已經(jīng)初步認(rèn)識電，生活中亦接觸有關(guān)電的知識，有一定的相關(guān)生活經(jīng)驗(yàn)。但在知識基礎(chǔ)上，學(xué)生還未學(xué)習(xí)折線統(tǒng)計圖相關(guān)內(nèi)容，不了解功率，不會計算用電量，這些都需要在本次實(shí)踐活動中去了解、去學(xué)習(xí)、去探究。在生活經(jīng)驗(yàn)上，通過課前調(diào)研知道，約85%的學(xué)生不了解家庭用電情況及費(fèi)用，較少人有節(jié)約用電的意識與習(xí)慣。基于此，設(shè)計了3個課時的活動，在四年級下學(xué)期實(shí)施。

（四）跨學(xué)科主題思考。

本次主題學(xué)習(xí)活動原屬于“統(tǒng)計與概率”領(lǐng)域，主旨是發(fā)展學(xué)生的數(shù)據(jù)意識。在當(dāng)下教育“素養(yǎng)本位”的大背景下，我們嘗試將多學(xué)科進(jìn)行整合，相互滲透，通過多學(xué)科融合幫助學(xué)生建立完整的知識體系，提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。（如圖1）

（五）主題活動框架。

確定主題后，團(tuán)隊教師通過多渠道學(xué)習(xí)，豐富了對“跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”的理論認(rèn)識及設(shè)計經(jīng)驗(yàn)?；谛Ｇ榕c學(xué)情，我們開展了細(xì)致研磨，確定課程目標(biāo)及課程框架，在整體設(shè)計思考基礎(chǔ)上，細(xì)致打磨了3個課時內(nèi)容。（如圖2）

二、第2課時“家庭用電量調(diào)查”教學(xué)設(shè)計

（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)。

1.通過課前家庭用電量調(diào)查，用統(tǒng)計圖表記錄，培養(yǎng)數(shù)據(jù)意識。

2.借助折線統(tǒng)計圖直觀呈現(xiàn)家庭用電量，合理分析，發(fā)現(xiàn)并提出問題。

3.通過分享家用電器用電量的記錄與計算，提出節(jié)約用電小妙招，培養(yǎng)應(yīng)用意識。

（二）活動過程。

在第1課時，學(xué)生經(jīng)歷了如下的探究活動：

一是了解了什么是“雙碳”、為什么提出 “雙碳”政策，全班討論“雙碳”政策的落實(shí)對我們未來的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生哪些積極深遠(yuǎn)的影響。

二是分享了課前做的兩項(xiàng)小調(diào)查：電是怎么產(chǎn)生的？火力發(fā)電有什么危害？師生共同厘清燃燒煤、產(chǎn)生二氧化碳與發(fā)電三者之間的關(guān)系，觀看“如果全球停電一天”的視頻，感受電的重要性，針對“發(fā)展與環(huán)保不能兩全”的問題，討論解決辦法，達(dá)成節(jié)約用電的共識。

三是通過制作查詢用電量及電費(fèi)的小教程，了解調(diào)查方法，布置調(diào)查任務(wù)1與任務(wù)2。

回顧引入：在上一節(jié)課中，我們了解了什么是“雙碳”承諾，知道了“雙碳”與電之間的關(guān)系，為解決發(fā)展與環(huán)保之間的矛盾，提出了節(jié)約用電的倡議。課后，大家進(jìn)行家庭用電量調(diào)查。今天這節(jié)課我們借助調(diào)查得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行交流和分析。

【設(shè)計意圖】借助課件，師生共同回顧上節(jié)課內(nèi)容，再次感受節(jié)電助力“雙碳”的必要性。

活動一：交流分享家庭用電量調(diào)查結(jié)果。

1.分享7日的家庭用電量調(diào)查結(jié)果，借助折線統(tǒng)計圖發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)信息及問題。

組內(nèi)交流：請大家拿出任務(wù)單1，（如圖3）通過網(wǎng)上國網(wǎng)APP的課前查詢，這里記錄了你們家里4月3日至4月9日共計7天的用電量，先和小組內(nèi)的同學(xué)交流各自的調(diào)查結(jié)果。

學(xué)生交流時，教師巡視，選取兩個用電量差別較大的學(xué)生做匯報準(zhǔn)備。

組織交流：誰來和大家交流一下？

學(xué)生描述自己家的用電情況，能清楚表達(dá)每天的用電量是多少，哪天用電量最多、哪天用電量最少，并能看圖說清楚用電量的范圍及變化趨勢。

對比分析：現(xiàn)在把兩位同學(xué)的調(diào)查結(jié)果放在一起，對比一下，你有什么想法？

預(yù)設(shè)：學(xué)生會發(fā)現(xiàn)用電量多少不同。

2.分享1年的家庭用電量及費(fèi)用的調(diào)查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)信息及問題。

（1）學(xué)生分享調(diào)查結(jié)果，并進(jìn)行討論。

（2）教師小結(jié)，并提出進(jìn)一步研究的問題。即每天看起來用電量才幾度，但日積月累下來，1個月、1年會有什么變化呢？請大家拿出任務(wù)單2，（如圖4）組內(nèi)分享并交流。

（3）組織分享：哪位同學(xué)來分享一下你家2022年的用電量及電費(fèi)呢？

預(yù)設(shè)：這是我家12個月的用電量，通過月用電分布圖我知道了每個月的用電量、哪個月的用電量最多、哪個月的用電量最少。下面的數(shù)據(jù)記錄了每個月的用電量及所需的電費(fèi)，能看出哪個月的電費(fèi)是最多的、哪個月的電費(fèi)是最少的、全年電費(fèi)是多少元。

（4）教師追問：對于這位同學(xué)的月用電量統(tǒng)計圖表，大家還有什么問題？

預(yù)設(shè)學(xué)生可能會提出：

①在某月后面有一個“MAX”，是什么意思？

（這是“最多”的意思，表示這個月的用電量最多）

②怎么有兩個6月份的電量及電費(fèi)呢？

教師補(bǔ)充資料并提出新問題：6月份為什么會有兩個賬單呢？通過查閱資料，知道了這是因?yàn)槲覀內(nèi)〕碇芷谡{(diào)整，由原來的每月月中改為月末，為此6月份抄錄了兩次。想一想：這兩個用電量，哪個才是真正的6月份的用電量呢？電費(fèi)又該怎么看呢？

學(xué)生觀察、討論，教師等待學(xué)生有想法后組織交流。

預(yù)設(shè)學(xué)生想法：

①可能是兩個數(shù)據(jù)相加吧。

②從圖上可以看出，6月比×月的少，或是6月份接近××度，應(yīng)該是上面的那個數(shù)據(jù)是對的。

針對這一想法，教師進(jìn)行評價：借助條形統(tǒng)計圖，找到參照量，從而確定6月份的真實(shí)用電量，很有辦法。

學(xué)生在相互補(bǔ)充交流中，明確電費(fèi)是多少。

3.交流分享中了解大慶市現(xiàn)行電費(fèi)計費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，知道階梯費(fèi)用，感受節(jié)電也是節(jié)約家庭支出的需要。

（1）提出問題：我們一起再來看一看淘氣家2022年的月用電量及電費(fèi)，（如圖5）有什么想說的？

預(yù)測學(xué)生有以下想法：

①每月用電量太多了，這一年的電費(fèi)好高呀！

②淘氣家5月份和12月份的用電量差不多，電費(fèi)卻相差很多，將近100元呢。

（2）教師追問：大家知道這是怎么回事嗎？根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，帶領(lǐng)學(xué)生理解大慶市實(shí)施的階梯電價收費(fèi)。（如圖6）

在學(xué)生閱讀的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步解釋電費(fèi)高的原因。

（3）小結(jié)：其實(shí)，這種階梯電價就是國家為了鼓勵我們節(jié)約用電，減少能源浪費(fèi)的一種政策。可以說，節(jié)約用電不但是響應(yīng)國家“雙碳”政策，對節(jié)省家庭開支也是必要的！

（4）教師追問：快看看自己家的年用電量，誰家的用電量在第一檔？誰家的用電量在第二檔？哪些同學(xué)家的用電量達(dá)到了第三檔？

【設(shè)計意圖】借助統(tǒng)計圖表呈現(xiàn)家庭用電量，整理、分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)并提出數(shù)學(xué)問題，用數(shù)學(xué)的眼光觀察和思考身邊的生活問題。

活動二：小組交流，分享節(jié)電方法。

1.小組分享家用電器的功率、每日使用時長及每日用電量等，和小組內(nèi)同學(xué)橫向比較，商議節(jié)約用電小妙招。

（1）提出問題：請大家拿出任務(wù)單3，（如圖7）計算一日使用的所有家用電器的用電量，從數(shù)據(jù)上分析可以從哪些方面節(jié)約用電。

（2）學(xué)生小組合作，對比數(shù)據(jù)，提出節(jié)電妙招并記錄。教師巡視，了解整體進(jìn)程，做好分享準(zhǔn)備。

2.小組共同整理、匯總小組觀點(diǎn)，進(jìn)行全班分享。

預(yù)測按以下流程進(jìn)行分享：

（1）一個小組先進(jìn)行分享。兩人合作，一人用展臺展示，一人介紹。學(xué)生通過對比兩個使用同種名稱的電器，因功率不同，導(dǎo)致用電量及電費(fèi)不同，發(fā)現(xiàn)“可以買功率較小的電器”。

（2）繼續(xù)分享，板貼卡片。學(xué)生可能會補(bǔ)充，提出“出門關(guān)掉電閘”“不用抽油煙機(jī)”等方法。同時，允許學(xué)生相互質(zhì)疑、討論、補(bǔ)充，深刻體會節(jié)電要符合實(shí)際，必要的電不能不用，可用可不用的選擇不用。

3.師生共同分類整理，預(yù)計可分為“減少浪費(fèi)”“優(yōu)化使用”“替代轉(zhuǎn)化”等。

（1）針對學(xué)生提出的小妙招，進(jìn)行分類整理。

（2）師生共同分類，如：隨手關(guān)燈放在“減少浪費(fèi)”類；將冰箱的溫度調(diào)高一些，是“優(yōu)化使用”類；用天然氣燒熱水，意思是用天然氣替代電解決問題，是“替代轉(zhuǎn)化”類。

對于有爭議的，討論商議，直至大家都認(rèn)可，但不屬于這三類的，都?xì)w為其他類。

【設(shè)計意圖】任務(wù)驅(qū)動，問題導(dǎo)向，引領(lǐng)學(xué)生思考節(jié)電方法。先給每個學(xué)生思考的機(jī)會，再同伴交流分享，整理匯總，形成班級的節(jié)電方案。

活動三：認(rèn)領(lǐng)節(jié)電好方法，明確實(shí)踐任務(wù)。

1.結(jié)合自己家庭用電情況，認(rèn)領(lǐng)可操作方法。

提出要求：想一想，哪些小妙招能用到自己家里呢？先把這些小妙招標(biāo)上序號，把序號填寫在自己的學(xué)習(xí)單中，并嘗試使用。

2.布置任務(wù)。

（1）按照認(rèn)領(lǐng)的節(jié)電小妙招實(shí)施家庭節(jié)電計劃，在任務(wù)單1的右側(cè)記錄新的一周用電量，并繪制折線統(tǒng)計圖，和上一周的用電量進(jìn)行對比，看看有什么發(fā)現(xiàn)。

（2）請大家根據(jù)親身節(jié)電的經(jīng)驗(yàn)，制作節(jié)電宣傳海報，呼吁更多的人加入節(jié)電計劃中。

【設(shè)計意圖】結(jié)合自己家庭用電情況，認(rèn)領(lǐng)可操作的節(jié)約用電好方法，并付諸實(shí)踐。通過看得見的前后數(shù)據(jù)對比，感受方法的可行性。同時，制作宣傳海報，讓更多的人加入“節(jié)電助力雙碳”行動。

三、后續(xù)花絮

在第3課時的學(xué)習(xí)中，大家結(jié)合小妙招開始實(shí)施家庭節(jié)電計劃。學(xué)生從課堂走進(jìn)社區(qū)，與社區(qū)工作人員溝通，將海報張貼在小區(qū)公告欄處，并分發(fā)制作的海報，進(jìn)行宣講，呼吁更多的人加入“節(jié)電助力雙碳”的行動中來。社區(qū)居民反響很好，紛紛響應(yīng)，本次綜合實(shí)踐活動實(shí)現(xiàn)了效益最大化，素養(yǎng)目標(biāo)得以真正落地。

本次“綜合與實(shí)踐”活動，團(tuán)隊教師積極開展課前調(diào)研，找準(zhǔn)學(xué)生學(xué)習(xí)起點(diǎn)，基于真實(shí)的問題情境，充分運(yùn)用“課內(nèi)+課外”“校內(nèi)+校外”“集中+分散”等活動方式，開展有意義的探究活動，教師跟蹤指導(dǎo)，并進(jìn)行適切的引導(dǎo)與幫助，鼓勵學(xué)生經(jīng)歷從頭到尾思考、解決問題的過程，促進(jìn)素養(yǎng)落地、生根、發(fā)芽。

【本成果在第21屆全國新世紀(jì)小學(xué)數(shù)學(xué)課程與教學(xué)系列研討會暨跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)專場活動中展示】