以数为媒:新课标下小学数学跨学科教学实践研究

  • 2025-08-13 15:50:54
  • 来源:《教育》杂志社
  • 作者:林满红

新课标强调培养小学生综合运用知识解决问题的能力,以适应未来社会。传统独立型学科教学模式下,学科割裂、知识碎片化,已无法满足学生综合素质发展需求。小学毕业班是知识整合与思想拓展的关键期,此时围绕数学开展跨学科大单元整合意义重大。数学知识抽象,大单元整合能将其与各学科实践活动相连,有效激发学生数学学习兴趣,改变对数学枯燥的看法,全方位提升学生综合素质,为其未来学习与发展筑牢根基 。

一、融会贯通:小学数学跨学科教学的必要性

(一)打破学科壁垒,构建知识网络 

进入六年级,数学内容的综合程度大大提高,如“百分数”,如果教学中把数学学科独立出来学习,那么学生只会机械式地求百分数,并不知它广泛应用于各个领域。但是把数学与科学学科融合起来会碰撞出令人欣喜的结果。在“不同浓度盐水配制”的实验过程中,学生需自己动手称量盐和量取水,进行混合搅拌,计算盐占水的百分之几,从而感知浓度。把原本枯燥难懂的数学知识变为生活化的、看得见的现象,不仅让学生学会了计算百分数,还在脑海中架起了一座数学与科学的桥梁。 

同样是经济学学科的内容,利率问题同百分数有关。利用在经济领域出现的利率问题、银行利息储蓄、贷款等生活素材,让学生认识生活中的百分数是怎样和银行的利息计算、贷款多少等各种经济问题发生联系的。这种不同学科知识的联结,仿佛打开了一扇沟通各个知识领域的窗户,使学生将一个个零散的知识片段与各个知识点联结成系统、完整、条理的知识体系,使学生切实体会到知识之间不是孤立的、分离的,而是相互联系、互为融合的。

(二)培养综合思维,提升问题解决能力 

世界之大,无奇不有。日常生活里的诸多问题,往往无法仅靠单一学科知识解决,而是需要多学科知识相互融合。以六年级数学“位置与方向”知识点为例。其看似简单,却广泛渗透于各个学科。 

在地理学科制图时,精准的方向指示和位置标示,是确保地图准确绘制的关键,这离不开数学方位词和方向比对知识的运用。在美术学科构图中,合理处理画面元素的位置与方向,能营造不同的视觉效果与艺术氛围,同样体现了数学知识的价值。

校园寻宝活动,便是多学科知识融合运用的生动实践。在寻宝活动中,教师需提前设计寻宝方案,让学生依据数学课堂上学到的“东偏北 30°”“南偏西 45°”等方向描述,结合比例尺知识,确定建筑物位置,同时还要运用地理学科的方位知识,在校园中定位目标。活动中,建筑物遮挡视线、地图与实际存在误差等问题增加了寻宝难度,这就要求学生综合运用所学知识,通过观察周围景物、分析地图细节,灵活调整方位判断,才能成功“寻宝”。 

这一过程以难题激发学生对数学知识的探究兴趣,促使学生综合运用数学、地理、生活常识等知识,深入思考、不断尝试,有效提升了学生的综合能力与实践能力。这种能力不仅符合新课标对核心素养的要求,更是学生未来应对社会生存与生活困境的必备技能。

二、实例呈现:人教版六年级数学跨学科教学实践案例

(一)数学与语文融合:“圆的周长和面积”教学案例 

1.学习能力 

会求圆的周长和面积,能结合语文诗词体会数学在文学创作中的作用,培养学生对文字的理解能力和计算能力。

2.教学过程 

情境导入:上课伊始,教师使用多媒体出示一些古诗词中关于圆的经典描写,如诗句“大漠孤烟直,长河落日圆”,让学生随着音乐古曲朗诵出来,进入诗的氛围中。之后,教师及时启发道:“同学们,想象一下,在浩瀚无垠的大沙漠,直挺挺地升起一条孤单的烟雾。远处长河的尽头,一轮圆圆的落日缓缓落下。你觉得,在这样的情境下,落日是什么样的呢?”学生们睁开眼睛,齐声说“圆的”,从而顺理成章地导出本节课的课题——圆。

知识讲解:推导圆周长计算公式时,教师抛出极具启发性的问题:“若有一支能改变长度的彩笔,要为诗中的太阳画上边框,至少需要多长的彩笔?”问题一抛出,学生们瞬间来了兴致,纷纷展开热烈讨论。教师抓住时机,引导学生观察桌面的圆形物体,鼓励他们用画、量的方法探究圆周长与直径的关系。 

学生以四人小组为单位分工合作,有的测量圆形纸片周长,有的测量直径,认真记录数据并计算比值。经过努力,学生发现圆周长大约是直径的三倍多,对圆周长概念以及两者关系有了初步认识。

讲解圆面积公式时,教师引用诗句“荷叶罗裙一色裁”创设情境:“盛夏荷塘里,荷叶就像翡翠圆盘,给荷叶做保护罩至少需要多大面积的材料?”随后,组织学生进行图形分割、拼接活动。学生在动手操作的过程中,将圆形剪拼成近似长方形,通过观察分析,发现长方形的长接近圆周长的一半,宽接近圆的半径,从而推导出圆面积公式“S=πr²”。 

延伸环节:为加深学生对新知识的理解,教师在大屏幕上展示诗句“小时不识月,呼作白玉盘”,提问:“白玉盘直径 10 厘米,它的周长和面积是多少?”学生们迅速动笔计算。之后,教师邀请几位同学分享解题思路与答案,组织全班交流讨论。 

接着,教师又展示“玉颗珊珊下月轮,殿前拾得露华新”“月上柳梢头,人约黄昏后”等诗句,让学生找出诗中与圆相关的词语,并计算相应圆的周长或面积。在这一过程中,学生体会到数学与语文融合的乐趣,认识到数学在文学作品中无处不在。 

(二)数学与科学融合:“比和比例”教学案例 

1.教学目标 

学生理解比和比例的概念,运用其解决科学实验中数据关系问题,培养科学探究与数学分析能力。

2.教学过程 

实验导入:教师带领学生至科学实验室,一起进行“在水中沉与浮”的实验,实验桌上有小木头、金属小块、塑料小球等多个不同材料、不同形状、不同大小的物体,也分别配有装满水的透明水槽、弹簧秤、量筒等实验器具。在教师详细讲解实验过程并阐述注意事项后,学生可以小组为单位,对物体进行称重(用弹簧秤对物体进行称量,记录数据),然后让物体由重力缓慢放入水槽,观察其浮沉状态,并使用量筒测出所排开水的体积。整个过程中学生聚精会神,相互配合,并认真记录数据。

讲解概念:教师请学生对照自己的记录表读数据:“同学们仔细读一读、看一看我们记录的数据,你们能看出物体重量和排开水的体积之间存在什么关系吗?”学生进行思考,开始对多个物体的数据进行对比分析。通过一段时间的交流,学生出现了“有的物体重,排开的水体积大;有的物体轻,排开的水体积就小”这样的说法,教师适时将比和比例的概念融入进来,“像我们今天实验的时候,一个物体重 10克,排开水的体积是 5立方厘米,它的重量与体积比是 2∶1。通过不断地对多组数据进行对比后,我们发现,对于同种物质的物体,它的重量和体积比都是相同的,这就是我们平时说的比例。”教师通过更多的具体数据和例子帮助学生理解比例的意义。 

深入应用:为了让学生在探究活动的情境中对数学知识加以内化应用,教师设计了一个问题:“如果现在想要把一个新物体浸入水中,让它悬浮在特定位置,那可以根据刚才得出的比例关系,大家想想看,应该怎么调整物体的重量或物体的体积才合理呢?”学生立即展开头脑风暴,组内计算分析。例如,有学生试着调整物体的重量,看有哪些比例是合适的,也有学生尝试着改变物体的体积,看下沉还是上浮的变化。学生不断应用比与比例的有关知识进行思考、计算,同时在科学探究活动中对数学知识加深了理解,学会如何利用数学知识解决科学探究问题,同时不断提升科学探究思维。 

(三)数学与美术融合:“图形的运动”教学案例 

1.教学目标 

学生掌握图形平移、旋转、轴对称等运动特征后,运用数学知识创作美术作品,培养空间观念与艺术创造力。

2.教学过程 

案例:教师利用幻灯片向学生展示一些剪纸作品、一些房屋的平面示意图(多媒体展示剪纸图案、图片)。这些剪纸作品(对称、艺术)、平面房屋(简洁)使学生不禁赞不绝口。教师让学生观看剪纸作品上的轴对称图形,指出剪纸是沿某条直线对折后,两部分能够完全重合,从而引出课题——轴对称图形。然后教师再次利用幻灯片展示:如旋转的楼梯,请学生观察图案,分析楼梯随着旋转位置的不同所出现的不同样子(旋转图形)。 

知识讲解:为了让学生更好地看到图形平移、旋转、轴对称过程,教师利用多媒体动画演示,一个简单的三角形水平向右平移了5格后,图形的每个顶点的位置都会发生什么变化?接下来的多媒体动画继续呈现该三角形绕着一个顶点旋转了90°后图形变化的动画,此时,我们可以看到图形的形状、大小没有改变,但它发生了位置改变。此时,教师鼓励学生进行实物操作,在每张桌子上放一个实物,让学生每人拿出一张纸,用这个纸剪出简单的正方形、三角形等,在桌面上动手做这些简单图形的平移、旋转运动的操作,观看图形位置变化与形状的变化,体会并描述其中运动规律。教师在该过程中及时巡视,加以指导,让学生明确图形运动的规律。 

动手实践:学完图形运动之后,给学生安排一个有趣的活动:利用图形运动的知识创作一幅美术作品,如可以让学生为班级设计一个轴对称图案的班级标志,也可以创设一幅含有图形平移、图形旋转的动态画。学生都非常积极地投入创作活动中。在创作蝴蝶的轴对称标志班级图案时,他们仔细观察轴对称的特点,让蝴蝶的两只翅膀非常精致、美观,对称性极强;在创作动态的摩天轮时,同学们把摩天轮旋转的过程用图形的旋转知识做了记号展示。在这个过程中,同学们根据轴对称、图形平移、图形旋转等知识,不断改变图形的位置和角度,在不断地比较中,将数学、美术结合,发展自己的空间想象能力和美术创造性。

三、成效显著:跨学科教学对六年级学生学习效果的影响

(一)学习兴趣显著提升 

在平时的跨学科教学实践中,六年级的学生上课积极性发生了重大转变。教师在完成“数学+语文”的“圆的周长和面积”的教学后,特意针对数学进行了调查问卷,有 85% 的学生对数学的学习表现出浓厚的兴趣。有学生在问卷中写道:“原来数学和古诗可以这样联系起来,我也不再惧怕数学了。”“通过古诗学习数学,觉得数学变得有趣好玩了。”在“数学+美术”的课堂上,学生的参与性非常强,在感受、欣赏、想象图形运动的变化过程中自发地运用数学,寻求数学如何用于美术创作之中,让自己的作品充满数学韵味,让学习数学的兴趣从听讲变为寻找、探索了。 

(二)知识理解与应用能力增强 

通过观察学生的学习成绩和作业,学生的知识学习进步明显,尤其是通过比和比例这一单元内容与科学整合之后,随机抽取一个融合教学的班级与另外一个讲授传统内容的班级进行测试。测试题围绕应用比和比例知识解决实际问题这一内容展开,由于运用了比和比例知识,大多数问题学生无法解决,所以答题的正确性有所差别,融合教学的班级在解决应用比和比例知识的简单问题时,正确率达 80%,而对照班只有 60%。学生在处理每一份作业的过程中,比较能“用数学”去学,这也是基于学生参与前后一个学期的跨学科案例学习后能解决的生活、自然、文化、艺术等多种学科中涉及比例知识和比例关系的问题。学生能在科学实验中的数据处理时解决结合比例知识的理解和计算;能在语文学科的学习中发现有关比和比例的诗词名句,再将其进行比例分析与解答;在美术绘画方面,在勾画人物头像的过程中,通过比例的应用使人物头部的大小、比例恰当。 

(三)综合素养全面发展 

跨学科学习,如一场润泽万物的春雨,悄然助力小学六年级学生的成长,全方位提升他们的综合素养。在“校园寻宝”跨学科活动中,学生们摒弃单打独斗,积极组建团队。他们互帮互助,在交流探讨中攻克难题,沟通合作能力得到显著锻炼。在跨学科学习的过程中,不同学科知识相互碰撞,激发了学生的创新意识。不论是创编美术作业,还是挖掘诗词里的数学知识,学生们的审美与文学修养都在潜移默化中得到了提升。 

数与语、数与理、数与美等“1 + 2”的实践方式,成功打破了学科间的壁垒。从数学学科出发,多方位的教学设计重塑了教学内容与活动格局,让跨学科教学模式得以落地。教学反馈表明,跨学科教学提升了学生的学习积极性,让课堂充满趣味,加深了学生对知识的理解,提高了他们的综合素养。 

展望未来,在教育改革的征程中,教师责任重大。我们要勇于创新,挖掘更多学科交叉点,设计更完善、多元的课程,让学生在知识的海洋中畅游,成长为新时代所需的创新型综合人才,从容应对时代挑战,为社会建设贡献力量。

作者:林满红

作者单位:福建省泉州市安溪县第十小学

来源:本文摘自《教育》2025年第22期