摘要：跨學科主題學習活動是培養(yǎng)和發(fā)展學生核心素養(yǎng)的良好載體。在“搭配中的學問”一課中，教師可從搭配問題出發(fā)，設(shè)計跨學科主題學習活動，其中需注意：內(nèi)容選擇應與數(shù)學學科具有本質(zhì)的聯(lián)系，活動安排應循序漸進，情境設(shè)置應真實、為學生所熟悉且有新奇感。教師可通過設(shè)計服裝搭配、膳食搭配、基因搭配三個活動環(huán)節(jié)，幫助學生逐步掌握搭配的方法，理解搭配的數(shù)學本質(zhì)，鍛煉學生解決實際問題的能力，培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：數(shù)學本質(zhì)；搭配問題；跨學科主題學習；活動設(shè)計

為進一步強化課程的育人導向，《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》對課程結(jié)構(gòu)實施了進一步優(yōu)化，提出：設(shè)立跨學科主題學習活動，加強學科間相互關(guān)聯(lián)。《義務(wù)教育數(shù)學課程標準（2022年版）》（以下通稱“新課標”）也提出，體會數(shù)學與其他學科之間、數(shù)學與生活之間的聯(lián)系，運用數(shù)學和其他學科的知識與方法分析問題和解決問題。教師要注重數(shù)學知識與方法的層次性和多樣性，適當考慮跨學科主題學習。跨學科主題學習活動有助于學生深入理解重要觀念，有助于培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。為此，在數(shù)學課程中選擇適宜的內(nèi)容進行跨學科主題學習活動，不僅有助于學生深入理解數(shù)學學科的本質(zhì)，還有利于提升學生的綜合素質(zhì)。

“搭配中的學問”是北師大版小學數(shù)學教材三年級上冊中“綜合與實踐活動”的內(nèi)容，教材以服裝、配餐、路線等生活實際問題來引導學生初步理解排列組合的相關(guān)知識，這與學生的生活實際密切相關(guān)，便于學生理解。那么，教師是否可以跨更多的學科，讓學生意識到數(shù)學并不只是解決生活實際問題，還在其他學科中有著非常重要的作用？本文就以“搭配中的學問”為例，試圖探索跨學科主題學習中素材的挖掘及教學化處理策略。

一、跨學科主題學習活動內(nèi)容的分析與選擇

“搭配中的學問”屬于簡單的排列與組合問題，學生主要學習簡單分類的計算原理。這一節(jié)課的學習目標是讓學生能夠結(jié)合現(xiàn)實情境，掌握簡單的搭配方法，并能用適當?shù)姆绞奖硎靖鞣N搭配方法；在探索搭配方法的過程中逐步學會按照一定的順序思考和解決問題；在表示搭配方法的探索中，由具體事物過渡到用符號表示，初步培養(yǎng)學生的符號意識。

教材中呈現(xiàn)了難度螺旋上升的三種不同的現(xiàn)實情境，分別是服裝的搭配、食物的搭配以及路線的選擇，使學生能夠分層次、有步驟地學習，引導學生在觀察、操作等活動中有序思考并解決現(xiàn)實問題，收獲一些搭配的經(jīng)驗。與現(xiàn)實生活相關(guān)聯(lián)的三個情境，有利于學生領(lǐng)會數(shù)學來源于生活并應用于生活，有助于其深入理解相關(guān)知識內(nèi)容。

情境素材要能引起學生的好奇心，使其產(chǎn)生探究需求，激發(fā)求知欲望。一些學者認為，兒童的好奇心有以下五種表現(xiàn)：一是一種與生俱來的探索精神；二是探尋信息的一種偏好；三是對新奇事物的一種偏好；四是對于復雜性或未知性的偏好；五是對于不確定性與模糊性的偏好。也就是說，新奇的、未知的東西對學生來說更有吸引力。為此，在跨學科主題學習活動設(shè)計的內(nèi)容選擇方面，教師除了要考慮學生的已有經(jīng)驗，也可以基于學生的“最近發(fā)展區(qū)”，為學生提供一些未知的、新鮮的內(nèi)容以調(diào)動其積極性。就“搭配中的學問”這一主題來看，生物學中的“孟德爾遺傳定律”對于這一階段的學生來說是陌生且新奇的，卻又是與自己的生命相關(guān)的，充滿了神秘感，可以進一步提高學生探究的欲望和興趣。在教學中，教師可以嘗試將“孟德爾遺傳定律”融入此內(nèi)容中，這樣既可以讓學生體會數(shù)學學科應用的廣泛，又可以拓寬學生的眼界，還可以讓學生感悟生命的奇妙，培養(yǎng)學生的科學精神。

“孟德爾遺傳定律”的分離定律中，由F1代得到F2代的過程也可以視為等位基因分離之后重新搭配組合（如圖1）。其中，F(xiàn)1代分別分離出配子P和p，父本的P和p基因與母本的P和p基因進行搭配，這里的父本基因和母本基因相當于搭配問題中的兩類不同對象。這是相對較為抽象的內(nèi)容，為使學生能夠更好地理解，教師可以以單眼皮和雙眼皮為例，引導學生在理解“孟德爾遺傳定律”中的分離定律的同時，理解其本質(zhì)是數(shù)學中的搭配問題。這樣，立足于數(shù)學中“搭配中的學問”，跨越至本質(zhì)相同的生物學科內(nèi)容，可以真正地實現(xiàn)學科之間融會貫通，使跨學科主題學習活動的意義充分體現(xiàn)。

二、跨學科主題學習活動的設(shè)計與實施

為確保學習活動的順利進行以及跨學科主題學習活動切實達到預期的目標與效果，教師需要循序漸進地安排學習活動。

（一）活動準備

【活動分組】為了保證每個學生都能充分參與活動，該主題活動以小組為單位進行活動探究。教師應將學生分成若干小組，讓每個組內(nèi)成員都擔任一個角色，負責完成一項任務(wù)?；顒舆M行多輪輪換，以便學生體驗不同的角色。以小組為單位進行活動也可以避免因為人數(shù)過多而耗費過多時間或者學生不能全員參與等問題。

【活動材料】紙、筆、上裝的圖片（沿輪廓剪下）、下裝的圖片（沿輪廓剪下）、透明無色塑料圓片、不透明紅色塑料圓片。在活動中，紙、筆用于記錄搭配的過程和搭配的結(jié)果，塑料圓片代表基因，透明無色塑料圓片代表隱性基因，不透明紅色塑料圓片代表顯性基因。

（二）活動流程

【活動一】服裝搭配與美學

【活動內(nèi)容】教師為學生提供2件上裝、3件下裝的圖片（如下頁圖2），讓學生通過利用教具進行服裝搭配活動，初步感受搭配的過程。教師要求學生能利用文字、圖表等形式記錄搭配的過程與結(jié)果；能根據(jù)場景選擇合適的服裝，在與同伴交流的過程中學會欣賞和理解別人的審美方式。

【情境創(chuàng)設(shè)】本周學校允許同學們穿自己喜歡的衣服上學，現(xiàn)在有2件上裝和3件下裝，請你幫忙搭配一下。

【活動任務(wù)】學生以小組為單位，利用教具進行上裝與下裝的搭配，并用簡單的方式記錄過程及結(jié)果（共有多少種搭配）；小紅星期一有體育與健康課，請你為她的穿搭提供合理建議，并說明理由；暑假天氣特別熱，請你為小明搭配一套舒適、涼快的居家服；與同伴分享和交流自己的搭配方法及心得。

【設(shè)計意圖】穿衣服是學生每天必須做的事情，現(xiàn)在大部分學校都要求學生每天穿校服，當然其好處是不言而喻的。但愛美之心人皆有之，如果給學生自主選擇的機會，他們也會樂意“自己的穿搭自己做主”。借助教具操作，可以讓學生體驗自主穿搭的過程，并將它從生活中抽離出來，經(jīng)歷從圖片到圖形再到符號的抽象過程，初步學會用圖式、符號展現(xiàn)有序思考的過程，增強符號意識。同時，教具的使用也可以讓學生直觀感知怎樣搭配比較好看，借此培養(yǎng)學生的審美意識。通過為不同場景選擇合適的服裝搭配，可以使學生明白穿著得體的重要性。學生在與同伴交流的過程中體會不同的人有不同的審美，進而學會理解和尊重別人的審美，學會欣賞和接納。在活動任務(wù)中設(shè)計女生和男生兩個角色，可以避免角色單一，導致男生或女生無法很好地融入活動中來。

【活動二】食物搭配與膳食健康

【活動內(nèi)容】為學生提供三種主食，分別為漢堡、玉米、包子；提供兩種飲品，分別為可樂和牛奶。請學生對主食和飲品進行搭配，并思考哪種搭配更加科學、健康。

【活動任務(wù)】每組根據(jù)圖片進行食物搭配，用紙、筆記錄搭配過程和搭配結(jié)果；組內(nèi)討論如何搭配更加科學、健康，并說明理由。

【設(shè)計意圖】通過讓學生經(jīng)歷食物的搭配，感受數(shù)學在生活中的廣泛應用。在這一項搭配活動中，教師不再為學生提供教具，學生需要自行用圖形或符號代表實物，并且在紙上將搭配結(jié)果表示出來。脫離了教具的支持，有利于學生抽象思維能力的進一步提升。同時，教師在食物的搭配中融入膳食健康的相關(guān)知識和營養(yǎng)學的知識，使學生在與同伴的討論交流中理解了健康生活與健康飲食的好處，培養(yǎng)健康飲食觀念。

【活動三】生命科學中的搭配問題

【活動內(nèi)容】為每個學生提供透明的塑料圓片兩片、不透明的紅色塑料圓片兩片。以圓片代表基因，學生動手操作，感受基因的分離與重新搭配，以及搭配后的結(jié)果。

【活動任務(wù)】學生對小組內(nèi)同學的眼皮是單眼皮還是雙眼皮的情況進行統(tǒng)計。每一小組匯報統(tǒng)計結(jié)果，根據(jù)全部小組的匯報情況，猜測一個同學的父母都是雙眼皮而這個同學卻是單眼皮的原因。教師借助學生的猜測，向?qū)W生簡要介紹關(guān)于基因、基因的分離以及等位基因重新組合的相關(guān)知識。學生借助塑料圓片進行基因的搭配，并記錄結(jié)果。學生根據(jù)塑料圓片的搭配結(jié)果，再猜一猜雙眼皮父母生出單眼皮孩子的原因。

【設(shè)計意圖】小學生總是對世界充滿好奇心，關(guān)于生命的秘密對他們來說更具有神秘感和吸引力。教師以單眼皮和雙眼皮形成的原因為切入點，用圓片代表基因，使抽象的問題具體化、深奧的問題淺顯化。學生通過親自動手操作，可以直觀地感受基因的分離和重新搭配問題。同時，這個活動也與前兩個活動相呼應，共同顯露出搭配問題的本質(zhì)。這一活動的抽象程度更高，使學生明白不僅眼前的實物可以用符號代替，對于不存在于眼前但又真實存在的東西也可以用符號代替，進一步發(fā)展學生的抽象思維能力和符號意識。另外，將搭配的本質(zhì)置于生物學中，也可以使活動更有趣味性、探索性和綜合性。

三、跨學科主題學習活動設(shè)計的啟示

（一）內(nèi)容選擇：本質(zhì)聯(lián)系

活動內(nèi)容是學生進行跨學科主題活動學習的重要載體，教師選擇內(nèi)容時要關(guān)注數(shù)學學科本質(zhì)，要使選擇的內(nèi)容真正發(fā)生相互作用?？鐚W科主題活動旨在幫助學生提升理解能力和遷移能力?？鐚W科主題學習的內(nèi)容應便于學生知識遷移，有益于內(nèi)容的滲透和理解，降低學習的難度系數(shù)和學習成本。因此，在內(nèi)容選擇上，教師要關(guān)注內(nèi)容的本質(zhì)，選取本質(zhì)相同的內(nèi)容進行跨學科主題活動設(shè)計。數(shù)學中的搭配問題的本質(zhì)是將兩類不同事物進行有序搭配，而生物學中的“孟德爾遺傳定律”中等位基因的重新組合本質(zhì)上也是基因的搭配，因此，二者在本質(zhì)上相同。學生可以將在搭配問題中學到的方法、思想等遷移到基因的搭配中。

另外，教師所選擇的內(nèi)容要真正發(fā)生相互作用，要促進學生的理解與發(fā)展，避免所跨學科僅僅是本學科的一件“外套”。例如，將搭配問題應用到生物學中不是學科背景的簡單嫁接，而是通過生動形象的活動，使學生不僅初步收獲生物知識，也發(fā)現(xiàn)數(shù)學在基因搭配中的運用，從而加深對搭配問題本質(zhì)的理解。在這個過程中，學生對用符號代替實物也有了更深層的感悟，提升了學生的理解和遷移能力。

（二）活動安排：循序漸進

跨學科主題學習活動的安排要以學生為活動主體，要符合學生的學習心理和邏輯，活動環(huán)節(jié)要循序漸進，難度要呈梯度上升?？鐚W科主題學習活動主張學生本位，它打破了傳統(tǒng)的“教師講、學生聽”的局面，使學生在活動中親歷知識發(fā)現(xiàn)的過程。這樣設(shè)計的優(yōu)勢在于可以使學生真正理解知識的本質(zhì)，學到的知識更加牢固扎實；可以將學生的身體及感知覺由學習的邊緣拉至學習的中心，增強學生學習的體驗感，使學生的學習與生活、生命真正融為一體。設(shè)計跨學科主題學習活動時，教師需要重新思考學生的成長，重新認識知識的地位，重新規(guī)劃學生學習的過程。比如，在上述活動中，教師讓學生借助教具、與同伴交流等方式，探索搭配的方式，領(lǐng)悟搭配的方法與本質(zhì)。學生通過觸摸教具、擺動教具，用身體和動作感受搭配的過程，以動作帶動思考，促進思維的發(fā)展。

具體活動的安排需要符合學生的學習心理和知識邏輯順序。人的學習一般遵循由易到難的順序，所以，在安排活動時，教師可從簡單的服裝搭配入手，借助教具進一步幫助學生降低學習難度。在學生掌握了簡單的搭配方法后，教師要抽離教具，使學生的思維在更高層次上發(fā)展。最后，過渡到抽象程度更高的基因搭配問題，進一步提升學生的思維能力?？鐚W科主題學習活動的安排也需要循序漸進，難度梯度上升。比如，在活動中，學生的探索過程應由具體到抽象，前一活動是后一活動的“墊腳石”，教師要讓學生順著這些“墊腳石”逐步往上攀登，在思維的抽象程度上、方法的使用上都逐步得到提升。

（三）情境設(shè)置：真實、熟悉、新奇

情境是學生活動的場域，教師應為學生創(chuàng)設(shè)一個真實的情境。熟悉的情境可以使學生盡快進入學習狀態(tài)，而問題的陌生感可以激發(fā)學生的學習興趣，以便學生有更大的毅力去進行下一步探究。教師依托學生家庭生活、學校生活、社會生活中常見且有意義的真實場景，創(chuàng)設(shè)新穎、有趣、內(nèi)涵豐富的情境，可以讓學生萌生出真正的問題。比如，在穿搭、膳食搭配的過程中，情境是學生熟悉且身處其中的，而為合適的場合選擇合適的衣服、出于健康考慮選擇盡可能健康且營養(yǎng)均衡的食物又是學生在生活中遇到的真實問題。再如基因問題，學生在調(diào)查猜測中意識到了問題的存在，在這樣的情境中產(chǎn)生了真實的問題，進一步激發(fā)了探究的欲望。

參考文獻：

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（責任編輯：楊強）