【摘 要】跨學科學習強調科學整合不同學科的知識、方法和思維方式,創(chuàng)新教學內容和形式,提升學生綜合分析能力和解決問題能力。在跨學科主題教學中,教師應立足問題解決的實際,凸顯學科關聯、彰顯綜合應用、強化實踐活動,進而發(fā)展學生的數學核心素養(yǎng)。
【關鍵詞】跨學科 小學數學 學科融合
《義務教育課程方案(2022年版)》指出:“原則上,各門課程用不少于10%的課時設計跨學科主題學習?!边@說明“跨學科”在當今小學階段的數學教學中占據重要的地位??鐚W科主題學習活動要重視學科間的相互關聯,在實踐活動中綜合實施課程。如何落實好跨學科主題學習的課程要求,筆者結合課例“自行車里的數學”談談個人的實踐與思考。
一、突出“跨學科”,凸顯關聯性
跨學科主題學習彌補了不同學科間相對獨立的狀況,重視不同學科間知識的融合與統(tǒng)整。小學數學跨學科主題學習主要以“綜合與實踐”領域的內容為載體,與其他學科相融合。教學中,教師要以數學作為跨學科課程的引領學科,與其他學科進行交叉、關聯。在課程設計階段,教師要思考:跨哪些學科?跨什么內容?跨到什么程度?具體來說,在“自行車里的數學”跨學科主題學習中,教材介紹了自行車運作的哪些原理?與數學的哪些知識有關系?還跟其他什么學科有關系?明確了本次課程的教學方向后,教師應基于跨學科教學的融合性、創(chuàng)新性、實踐性等特征,與不同學科教師分工、合作,協同設計,以下是各科教師負責的內容:
1.生活調查:走進自行車(班主任)。
教師設置兩個任務:一是了解外觀結構,包括自行車的各部分構造組成及名稱;二是初步理解自行車的工作原理。通過任務鼓勵學生查閱相關資料,了解自行車的工作原理,通過語言或圖形進行表達,并提出新的問題。學生帶著問題進行有目標的研究,探討解決問題的路徑及方法,形成研究報告,激發(fā)研究興趣,體驗研究的必要性和價值,為后續(xù)的學習做好鋪墊。
2.科學探究:自行車里的簡單機械(科學教師)。
這一環(huán)節(jié)聚焦研究自行車的車輪與齒輪的關系,教師設置相應的學習任務,引導學生對實物進行觀察、操作。通過同伴互動、交流,及科學教師的講解,逐步明晰車輪與齒輪的關系:由于用的是同一個軸,所以腳踏板蹬一圈,帶動前齒輪轉動一圈;因為后車輪與前車輪的大小是一樣的;所以后車輪轉動的圈數和前車輪轉動的圈數是一樣的。后齒輪轉一圈后車輪也轉一圈,它們用的是同一個軸,像“同心圓”,所以后齒輪與后車輪它們轉動的圈數是一樣的。此環(huán)節(jié)教學將課內與課外相結合,數學與科學相結合,為進一步的探究活動奠定基礎。
3.數學探究:蹬一圈的距離(數學教師)。
此環(huán)節(jié)數學教師首先組織學生匯報課前主題式學習成果,在分享報告會中喚醒已有的生活經驗和知識經驗,為新知學習做好知識儲備,為進一步探究奠定基礎。接著,設計三個活動探究自行車“蹬一圈,能走多遠?”這一問題,讓學生從解決車輪問題轉變?yōu)辇X輪的問題,極大激發(fā)了學生研究興趣。借助視頻、操作、幾何畫板演示等方式,把分析、研究和解決問題有機結合,學生在操作觀察、探究分析、合情推理和歸納概括中自主獲得新知,讓學習真正發(fā)生。
4.展望未來:未來的自行車(美術、語文教師)。
在多位教師的協同教學下,學生對自行車的認識由感性提升到理性,有了較為豐富的知識儲備,為其順利探究“蹬一圈的距離”奠定基礎,探尋得出自行車與數學的秘密就是與反比例關系相關的秘密,但跨學科學習并未就此畫上句號。教師布置了兩個課后任務:一是想象未來的自行車會有什么不一樣的性能,嘗試畫一幅科幻美術畫;二是展開想象的翅膀,把數學、語文和科學夢幻聯動,寫一篇關于“自行車”的科幻作文。
以上教學中,由于教師更新學科觀念,具有開放的課程觀,故而整個活動過程的設計呈現出很強的學科融合性,學生在不同學科教師的合作協同教學中,學會進行跨學科學習和應用。
二、聚焦課程主題,彰顯學科融合性
在數學跨學科教學中,既要依靠數學學科實施主體教學任務,又要兼顧數學與其他學科的融合,數學課程的重要作用方可得以真正發(fā)揮。為落實主體是數學學科,客體是其他學科的主賓關系,應確立好課程主題,這個主題應與相關聯學科之間都有知識的交織,這樣的跨學科主題學習才有意義。在“自行車里的數學”的核心學習中,設計數學探究的學習活動,教師以“蹬一圈走多遠”為主題設計三個活動。
活動一:探究前齒輪轉動總齒數與后齒輪轉動總齒數之間的關系。通過讓學生觀看齒輪轉動視頻,找出聯系,思考兩者之間的關系,抓住了不變量——前后齒輪轉動時走過的齒數是相同的。
活動二:探究前、后齒輪轉動圈數有什么關系。通過觀察實踐,學生發(fā)現前后齒輪轉動的圈數是不一樣的,但是“前齒輪齒數×前齒輪轉動圈數=后齒輪齒數×后齒輪轉動圈數”,其中存在反比例關系。綜合運用信息技術、科學知識,在觀察操作、質疑推理和合作交流的過程中,學生的認識逐漸深入,思維走向深刻。同時,學生真切地體會到數學研究離不開生活實際,也離不開其他知識的輔助。從而,促使學生學會用科學的、整體的、聯系的眼光來看待生活問題。
活動三:通過一道與自行車相關的練習,將這節(jié)課的知識學以致用。如:有位同學要參加小區(qū)里舉行的自行車比賽,根據活動一、活動二得出的結論,請幫他解決如下問題:這位同學的自行車基本配置見表1。(1)這輛自行車蹬一圈的路程,是多少米?(π取3)(2)從樓下騎到小區(qū)比賽地點有540米,要蹬幾圈?學生在解決問題、應用知識的過程中感受到數學學習的價值,體驗學習的快樂。
三 、錨準主題活動,強化課程實踐性
開展跨學科主題學習活動,既可以在課內聯合,也可以在課外融合。在“自行車里的數學”跨學科主題學習中,學生的實踐活動貫穿始終,展現時間和空間的廣闊性和靈活性。學生走出教室、走向生活,在觀察、操作和表達中分析、探索數學問題,讓數學變得有趣、好玩。
1.以多學時的長程學習貫通實踐活動。
“自行車里的數學”跨學科主題學習活動時間跨度大約5課時,跨越綜合實踐活動、數學、科學、美術和語文學科,既有課內外又有校內外交互融合,在多學科融合的活動中讓學生體會到數學的應用價值,增強學生學習數學的興趣。
2.以多元化的活動項目推進實踐活動。
項目一對自行車的調查研究由班主任統(tǒng)籌負責,各科教師協助完成。項目二、項目三、項目四分別由科學、數學及語文和美術老師相繼開展。讓學生充分經歷、體驗、感受、探索和創(chuàng)造,在問題情境中引導學生綜合運用數學和不同學科知識與方法解決問題。
3.以多立面的評價方式檢視實踐活動。
在“自行車里的數學”跨學科主題學習中,通過制作數學小報、形成調查小報告、繪制科幻畫等形式,進行成果展示。另外,通過反饋交流,展示個體的思維過程,及時進行師生評價、生生互評,也可以把家長評價作為活動的評價方式之一。
(作者單位:福建省平潭麒麟小學 責任編輯:宋曉穎)