福建福鼎市實驗小學（355200） 翁日爾

小學數(shù)學教育不僅僅是數(shù)字、公式和計算的簡單傳授，它應該是一場激發(fā)學生思維、培養(yǎng)綜合能力、引發(fā)學習興趣的冒險之旅。《義務教育數(shù)學課程標準（2022 年版）》對綜合與實踐領域的內容進行了重要調整，跨學科主題學習成為培養(yǎng)學生綜合能力的重要途徑之一。本文將以“有趣的平衡”主題活動為例，結合小學數(shù)學教育的實際情況，對跨學科主題學習進行探討。

一、跨學科主題學習的重要性

跨學科主題學習是一種綜合性的教學方法，通過整合不同學科的知識和技能，幫助學生建立綜合性思維，提高問題解決能力?？鐚W科主題學習有助于打破學科之間的壁壘，使數(shù)學知識更加生動、有趣，激發(fā)學生的學習興趣。例如，將數(shù)學與科學、藝術、物理等學科相結合，可以幫助學生更好地理解數(shù)學在現(xiàn)實生活中的應用。

二、“有趣的平衡”主題活動設計

“有趣的平衡”主題活動是跨學科主題學習的經典案例，這個主題活動不僅涵蓋了數(shù)學的平衡和測量概念，還涉及物理中的力學、美術中的平衡構圖等知識。設計“有趣的平衡”主題活動時，首先需要確定教學重點。

（一）了解平衡的基本原理和條件

了解平衡的基本原理和條件是教學該主題活動的一個重要步驟，涉及物體保持靜止狀態(tài)的條件。在教學中，教師可以通過以下兩個方面來引導學生理解平衡的基本原理和條件。

學生需要明白平衡的核心概念。物體自身保持平衡時，重心位于支撐點上方，這是維持平衡的關鍵。如果物體的重心不在支撐點上方，則會導致物體傾斜和不穩(wěn)定。學生需要理解天平保持平衡的條件。這包括物體的質量和位置情況，要使天平保持平衡，兩端的托盤與支撐點距離相等時，物體的質量必須相等；托盤與支撐點距離不相等時，質量較大的物體放在距離支撐點較近的托盤，而質量較小的物體應放在距離支撐點較遠的托盤。

通過實際的示例和親身體驗，學生可以更好地理解平衡的基本原理和條件。這種教學方法使抽象的數(shù)學概念變得具體而實際，幫助學生建立堅實的基礎，為他們今后學習更復雜的知識打下基礎。

（二）探究不同質量、不同形狀的物體對平衡的影響

首先，學生可以探究不同質量的物體對天平平衡的影響。他們會發(fā)現(xiàn)，放了較重物體的那一端會下沉，放了較輕物體的那一端會上翹，這有助于學生理解質量對平衡的影響，以及“臂長相等時要讓天平保持平衡，就是讓天平兩端物體的質量相等”的原理。

其次，學生可以探究不同形狀的物體對杠桿平衡的影響。他們會發(fā)現(xiàn)，質量相等、形狀不同的物體可能需要放在杠桿上的不同位置來實現(xiàn)平衡。例如，有質量相等的長條形物體和圓形物體，要使杠桿保持平衡狀態(tài)，物體放置位置的距離可能不同。這有助于學生理解物體形狀對平衡的影響。

通過“有趣的平衡”主題活動，學生不僅理解了平衡的概念，還認識到物體的特性（如質量、形狀）是影響平衡的重要因素。這有助于學生在解決實際問題時運用數(shù)學知識，同時也培養(yǎng)了他們的觀察力和實踐能力。這種綜合性的學習體驗將使學生更好地理解數(shù)學在現(xiàn)實生活中的應用。

（三）運用數(shù)學知識計算平衡點的位置

在教學中，讓學生學習如何運用數(shù)學知識來計算平衡點的位置至關重要。平衡點即杠桿保持平衡時支撐點所在的位置，學生可以通過數(shù)學知識來精確計算，這需要學生具備以下四個方面的基礎知識：1.理解重力的作用，了解重力會將物體向下拉，導致杠桿傾斜或旋轉；2.知道杠桿原理和力矩的概念，知道杠桿保持平衡的原理，知道杠桿保持平衡涉及的公式；3.知道物體的質量和形狀對平衡的影響，不同形狀和不同質量的物體會影響計算；4.知道如何運用計算方法（如方程法、列式法）來確定平衡點的確切位置。

通過“有趣的平衡”主題活動，學生不僅掌握了平衡的基本原理，還培養(yǎng)了數(shù)學計算和問題解決的技能。這種在實際活動中應用數(shù)學知識的方法將使學生更深入地理解數(shù)學的實際意義，同時也為他們今后的學習奠定堅實的基礎。這種綜合性的學習經驗將激發(fā)學生對數(shù)學的興趣，同時培養(yǎng)他們的分析能力和推理能力。

三、實際教學實踐

在實際教學中，“有趣的平衡”主題活動的引入，可以通過以下步驟來實施。

（一）情境引入，激發(fā)學生興趣

在教學中，引入平衡概念是關鍵，而通過引人入勝的故事、生動的圖片或實際的示例，可以激發(fā)學生的興趣并使他們更好地理解這一概念。

【例1】出示“飛翔的紙飛機”故事（內容略）

師：請同學們獨立閱讀。

師：我們都折過紙飛機，要使它保持平衡，我們需要確保紙飛機兩側的質量相等。如果一側太重，飛機將傾斜并墜落?，F(xiàn)在，大家可以嘗試制作一架紙飛機，確保兩側的質量相等，看看它是否能夠平穩(wěn)飛行。

故事、折紙飛機激發(fā)了學生的好奇心和興趣，他們明白了平衡的概念，即兩邊的質量相等才能保持平衡。

【例2】出示“天平的平衡”圖片（圖略）

師：圖片上有一架天平，兩端各有一些物品，其中一端的物品數(shù)量更多。你們覺得天平是如何工作的？為什么一端的物品數(shù)量更多，但天平仍然保持平衡？

通過這個圖片，學生開始思考天平平衡的原理，即“要使天平保持平衡，兩邊物品的質量必須相等”。這種啟發(fā)式的教學方法能引發(fā)學生觀察和討論。

【例3】組織學生到操場觀察蹺蹺板的運動

師：你們注意到蹺蹺板是如何運動的嗎？為什么一個人坐在一邊，蹺蹺板的另一邊就會升起？

蹺蹺板是杠桿的一種，通過這個實際的示例，學生可以加深對杠桿的體會。教師可以引導學生討論如何在蹺蹺板上實現(xiàn)平衡，以及為什么平衡是重要的。

通過這些例子，學生在實際情境中體驗了平衡的概念，這不僅激發(fā)了他們的興趣，還使他們更容易理解這一數(shù)學概念。教師用生動的例子引入平衡的概念，將抽象的數(shù)學理念與日常生活聯(lián)系起來，使學生的學習更加有趣和有意義。這是培養(yǎng)學生數(shù)學興趣的重要一步。

（二）自制學具，讓學生親身體驗

通過實驗讓學生親身體驗平衡的基本原理是一種非常有效的教學方法。這種親身體驗可以幫助學生更深入地理解平衡的概念，同時激發(fā)他們的好奇心和學習興趣。

【例4】體驗平衡桿

師：這里有平衡桿和一些小物體，如木塊、卡片，如果我們在平衡桿的一側放置一個較重的物體，另一側距離相等處放置若干個較輕的物體，平衡桿會發(fā)生什么變化？大家可以分組討論，嘗試不同的排列方式，觀察平衡桿的變化。

通過實驗，學生將親身體驗到“為了保持平衡，兩側物體的質量要相等”。這個實驗可以幫助學生理解平衡的概念。

【例5】自制簡易蹺蹺板

師：這里有木棍、鉛筆、紙夾等物品，大家用這些物品制作一個簡易的蹺蹺板。制作完成后，用自制蹺蹺板試一試，如果我們要使蹺蹺板的一側升高，該怎么辦？

通過實驗，不斷調整蹺蹺板和物體，學生將發(fā)現(xiàn)“為了保持平衡，需要在升高一側放置更多的物品”。這個實驗使學生直觀地感受到了平衡的原理。

【例6】建筑中的平衡

師：這里有積木、紙杯、紙板等物品，大家可以選用不同物品，嘗試建造一個平衡的結構。你們是否能夠建造一座平衡的“橋”，并用它來支撐重物？

學生將親身體驗到如何建造一個平衡的結構，體會要實現(xiàn)平衡不僅需要考慮物體的質量，還需要考慮結構的形狀和分布。通過這個活動，學生將理解平衡不僅涉及物體的質量，還與物體的形狀和位置等有關。

通過以上實驗，學生將更深刻地理解平衡的原理，同時提升科學探究能力和問題解決能力。這些實驗不僅使數(shù)學概念更加具體，而且激發(fā)了學生對數(shù)學的興趣。這種親身體驗的教學方法有助于學生在實際操作中深化對數(shù)學概念的理解，使數(shù)學教育更加生動和有趣。

（三）理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)問題解決能力

在教學中，將數(shù)學知識應用于實際問題的解決是非常重要的。通過實際問題，學生可以更好地理解數(shù)學在生活中的實際應用，培養(yǎng)問題解決能力。

【例7】計算桿的長度

師：如果我們有一個杠桿，左端已經懸掛好重物，右端要懸掛的重物質量已經確定，這個重物懸掛在哪處才能讓杠桿保持平衡？算一算懸掛處與支撐點之間的距離。

教師可以引導學生使用杠桿原理解決這個問題。學生需要測量左懸掛點到支撐點的距離，還要測量兩端懸掛點物品的質量，再計算。

【例8】計算物體的密度

師：如果我們有兩個不同材質的方塊，一個很輕但很大，另一個很重但很小，你們如何確定哪個物體的密度更大？

學生可以使用數(shù)學知識，將質量和體積進行比較，以確定物體的密度。這個問題將幫助他們理解密度的概念，對平衡的條件有進一步的了解，同時能體會運用數(shù)學知識解決實際問題的過程。

通過這些實際問題，學生體會了數(shù)學知識在實際生活中的運用，培養(yǎng)了分析能力和推理能力。這種實際應用數(shù)學的方法將使學生更加深入地理解數(shù)學概念，同時激發(fā)他們的學習興趣。這種綜合的教學方法不僅教授了學生數(shù)學知識，還將數(shù)學置于現(xiàn)實情境中，使學習的過程更具意義和價值。

（四）引導學生制作平衡藝術品，展示學習成果

在跨學科主題學習中，教師可以要求學生以小組為單位設計一個與平衡相關的藝術品。教師可以鼓勵學生將數(shù)學知識與創(chuàng)造力相結合，提示學生使用紙、木材、線等材料，根據所學的平衡的原理來考慮物體的質量和形狀，制作出一件藝術品。

為了完成這個活動，學生將面臨多個挑戰(zhàn)。首先，學生要理解平衡的概念，考慮不同物體的質量和形狀對平衡的影響，這就要求學生掌握測量和計算等數(shù)學知識，讓作品能夠實現(xiàn)平衡；其次，學生需要發(fā)揮創(chuàng)造力，還要兼顧作品的實用性和美觀性設計出獨特且吸引人的作品；最后，學生要參與團隊合作，與小組成員共同討論、制訂方案、解決問題，并在制作過程中共同努力，以完成作品。

通過這個活動，學生不僅學到了數(shù)學知識，還培養(yǎng)了創(chuàng)造力、合作意識和問題解決的能力。這種綜合的學習體驗將激發(fā)學生對學習的興趣，同時為他們提供了一個實際的、有趣的方式來理解數(shù)學在現(xiàn)實生活中的應用。

與傳統(tǒng)的教學方式相比，跨學科主題學習更直觀、更有趣，是激發(fā)學生學習興趣、促進學生主動學習和獲得更多綜合能力的有效手段。為此，在實際教學過程中，教師可以設計跨學科主題活動，使枯燥的知識教學生動起來，給學生多層次的感官體驗，充分激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣，培養(yǎng)出更多富有創(chuàng)造力和綜合素養(yǎng)的學生。