《义务教育课程方案2022年版》首次设立“跨学科主题学习活动”,要求各学科开展不低于10课时的跨学科学习。此举措旨在弥补学科课程的局限性,加强学科间的相互关联。在传统学科教学中,虽在系统传授知识上具有优势,但面对真实世界中复杂问题的解决,往往需要多学科综合运用。跨学科学习既能发挥学科教学的优势,又能弥补其局限。
核心素养的育人目标特别强调多学科综合运用,发展学生核心素养不再是简单的知识或技能,而是知识、技能、情感、态度、价值观综合性的品质。钟启泉教授也提出,发展学生核心素养需要开展跨学科学习。
综合与实践是小学数学学习的四大领域之一,学生将在实际情境和真实问题中,运用数学和其他学科的知识与方法,经历发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程,感悟数学知识之间、数学与其他学科知识之间、数学与科学技术和社会生活之间的联系,积累活动经验,形成和发展模型思想、创新意识,提高解决实际问题的能力,形成和发展核心素养。然而,“综合与实践”作为新的学习领域,可借鉴的经验和模式较少,不少教师对“综合与实践”的教学感到茫然。调查发现,小学数学“综合与实践”的教学现状不容乐观,存在认识不清、定位不准、方式单一、教学随意、评价机制不完善等问题。新课标明确提出,综合与实践领域的教学活动以解决实际问题为重点,以跨学科主题学习为主,以真实问题为载体,适当采取主题活动或项目学习的方式呈现,通过综合运用数学和其他学科的知识与方法解决真实问题,着力培养学生的创新意识、实践能力、社会担当等综合品质。因此,基于小学数学“综合与实践”领域开展跨学科主题学习的实践与探究十分必要。
通过知网搜索“数学跨学科主题学习”等关键词,共有42篇文章。通过对相关文章的阅读、梳理和分类,归纳出数学跨学科主题学习在以下三个方面的研究现状:
1. 整体分析研究:苏州工业园区至和实验学校的仲秋月老师在《“数学”跨学科主题学习的内涵、价值与设计逻辑》中,重点阐述了数学跨学科主题学习的内涵、价值、设计逻辑和实施途径。通过确定主题、设定目标、设置问题、开展探究、评价成果等环节来实施数学跨学科学习,助力实现数学育人方式的转变与改革。
2. 学习方式研究:陕西省西安市碑林区雁塔路小学胡兵和冯伊娜两位老师在《“数学X”跨学科主题探究学习的实践与研究》一文中,重点阐述了数学跨学科主题学习的学习方式可以是探究学习,对于其他学习方式尚未检索到相关研究。
3. 研究案例:通过研究教学内容,形成了一些可供参考的教学案例。如杭州师范大学张丹教授在《数学话剧融入跨学科主题学习的实践研究——以“时间测量”为例》、江苏省无锡市新吴区锡梅实验小学花子杰老师在《小学数学跨学科主题学习的实践探索——以苏教版“时、分、秒”的教学为例》、江苏省南通市启东实验小学王丽娟老师的《数学科学:明理生智启智润心——小学数学与科学跨学科主题学习案例〈小蜂巢,大学问〉》等,都重点阐述了数学跨学科学习的优秀案例。
《义务教育课程方案2022年版》设立“跨学科主题学习活动”,要求各学科开展不低于10课时的跨学科学习,其初衷是弥补学科课程的局限性,加强学科间的关联。传统学科教学在系统传授知识上有优势,但在解决真实世界的复杂问题时,往往需要多学科综合运用。跨学科学习既能发挥学科教学的优势,又能弥补其局限。此外,核心素养的育人目标强调多学科综合运用,发展学生核心素养是综合性的品质培养。钟启泉教授也指出发展学生核心素养需要开展跨学科学习。因此,在这样的时代背景下,开展跨学科学习尤为必要。
主题式学习(Theme-Based-Learning)是指学生围绕一个或多个经过结构化的主题进行学习的一种学习方式。在这种学习方式中,“主题”成为学习的核心,探究成为学习的基调,围绕该主题的结构化内容成为学习的主要对象。在教师指导下,培养学生的创新精神和语用能力成为学习的最终目的。主题式学习围绕真实性、能引发学生学习动机和求知欲望的环境展开,强调学习情境与真实世界相符合。
现阶段,尽管越来越多的小学数学教师开始尝试跨学科主题教学,但对这一理念的理解并不深入。许多教师仍习惯于传统的分科教学模式,对跨学科主题学习的目标、方法和评价等方面缺乏清晰认识,部分教师只是简单地将数学知识与其他学科知识进行拼接,缺乏深层次融合。还有一些教师教学方法单一,采用单向讲授、机械练习的方式,缺乏创新和灵活性,难以吸引学生学习注意力,无法满足跨学科主题学习的需求。
在小学数学教学中,跨学科主题学习对资源整合要求较高。然而,不同学科之间存在差异,有些教师在实施过程中难以找到合适的切入点,将数学与其他学科知识有效融合,影响了教学效果。而且不同学科之间的教师缺乏必要的沟通和合作,使得资源整合更加困难。
从评价体系的角度来看,当前的评价机制仍以传统的分科考试为主,侧重于学生的分数成绩,缺乏对学生跨学科思维、问题解决能力以及创新能力等方面的全面评估,导致学生在跨学科主题学习中的表现难以得到全面评价。
教师作为教育教学的引导者,其跨学科素养直接影响跨学科主题学习的实施效果。为更好地实施小学数学跨学科主题教学,教师需转变传统教学思维束缚,增强跨学科主题学习的教学意识,深刻认识其对于培养学生综合素质的重要性。结合所教学生实际情况和教学内容,精心设计跨学科主题学习活动。学校应加强对小学数学教师的培训,培训内容包括跨学科教学理念、具体方法、教学案例等,让教师了解跨学科主题教学的必要性。同时,鼓励教师参与跨学科主题教研活动,与其他学科教师交流合作,共同探索跨学科教学的有效模式。
跨学科主题学习的实施关键在于选定既具教育价值又富有实践意义的主题。该主题不仅要与数学学科紧密相连,展示数学知识的应用价值,还应具备探究性和实践性,能激发学生好奇心,且贴近学生生活实际,以引起学生共鸣,激发学习兴趣。小学数学教师应深入挖掘教材内容,寻找教材知识点与其他学科的联系点。
例如,在“认识图形”教学中,教师可联合设计“数与形”主题。数学中的数与形密不可分,从简单的点、线、面到复杂的图形、空间结构,都与数学中的数有紧密联系。将数与形结合,不仅能帮助学生更好理解数学概念,还能培养他们的空间想象力和几何直观能力。同时,引入美术学科中的绘画和色彩知识,让学生在艺术创作中感受数学的魅力。再如,进行“图形的运动”教学时,小学数学教师可整合科学课中关于物体运动方式的知识,或美术课中对对称美的理解进行讲解,锻炼学生的学科综合思维。
确定跨学科学习主题后,小学数学教师应精心设计活动形式,调动学生参与积极性,丰富学生学习体验。例如,在进行“测量”教学时,教师可结合科学学科知识,引入生活案例,设计“植物生长测量”活动。让学生观察植物生长过程,并利用数学知识测量植物的高度、周长等参数,探究植物生长规律。这样的活动能让学生感受数学与科学的紧密联系,培养观察能力和实践能力。
小学数学还可与语文学科相整合。比如,在进行“数据的表示和分析”章节教学时,教师可结合语文文章“爱什么颜色”设计跨学科主题活动。学生通过问卷调查、访谈等方式,收集同学们对颜色的喜好及原因,并运用柱状统计图、扇形图、表格等方式将收集到的数据进行分类整理。跨学科主题学习活动设计应注重小组合作,让学生在小组中相互学习、相互启发,共同解决问题,培养团队协作意识。
小学数学教师应建立科学的跨学科主题学习评价机制,改变以传统分科考试为主的评价方式,全面评估学生的跨学科思维、问题解决能力和创新能力等。评价方式可以多元化,包括教师评价、学生自评和互评等。评价内容不仅要关注学生的学习成果,还要关注学生在学习过程中的表现,如参与度、合作能力、创新思维等。通过完善的评价机制,及时反馈学生的学习情况,调整教学策略,提高跨学科主题学习的效果。