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核心素养导向下小学数学跨学科主题学习的探索

余寒 周达
  
科创媒体号
2025年4期
佳木斯大学 黑龙江省佳木斯市 154000

摘要:文章探讨了基于《义务教育数学课程标准(2022版)》核心素养导向下的小学数学跨学科主题学习的理论内涵、价值意义及实践路径。研究指出,跨学科主题学习以综合性、情境性、探究性、实践性为特点,旨在通过整合数学与其他学科知识,培养学生观察、思维和表达能力。文章分析了当前实践中的目标模糊、主题选择浅层、教学设计欠缺等问题,并提出了包括明确目标导向、聚焦主题设计、深化教学设计、强化教学组织、构建多元评价体系在内的五项实施路径,为新课程理念的落实提供了参考建议。

关键词:小学数学、核心素养、跨学科主题学习、新课标、实践路径

随着《义务教育数学课程标准(2022版)》(以下简称“新课表”)的颁布,核心素养导向成为新时代数学教学改革的重点方向。课程标准明确指出,数学核心素养是学生在数学学习中逐步形成的关键能力与必备品格,包括会用数学的眼光观察现实世界、会用数学的思维思考现实世界、会用数学的语言表达现实世界三个方面。这些素养不仅体现在学生对数学知识的掌握中,更在于其综合运用数学思维解决实际问题的能力。与此同时,新课标首次系统提出跨学科主题学习的要求,强调数学教学要主动与其他学科整合,以真实问题为导向,通过项目式学习、探究式学习等方式,引导学生在复杂的真实情境中综合运用多学科知识,培养其创新意识和实践能力。核心素养与跨学科主题学习的结合,既凸显了数学作为工具学科的基础地位,又为学生在真实情境中提升综合素养提供了重要契机。本文旨在基于核心素养导向,探讨小学数学跨学科主题学习的实践路径,助力新课程理念的深入实施。

一、核心素养导向下跨学科主题学习的内涵与价值意蕴

(一)跨学科主题学习的内涵

对于什么是跨学科学习,学界已经展开了诸多讨论,虽个各学者都持有不同理解,但也形成了一定的共识,即“在真实情境中解决真实问题”。跨学科学习与多学科学习不同,不是为跨而跨,而是为解决一个真实的问题;跨学科学习运用一种真实的综合方法,整合来自不同学科的知识和方法,产生整体理解。跨学科主题学习是一种以综合性问题为导向,融合多学科知识与技能的学习方式。其核心在于打破传统学科边界,通过设计真实或复杂的主题情境,引导学生运用多学科的知识、方法和思维解决问题,具有综合性、情境性、探究性、实践性、真实性的特点。

(二)价值意蕴

1.更新教学理念,提升专业素养

跨学科主题学习要求教师从传统的学科教学者转变为学生探究的引导者和学习资源的开发者,为教师教学带来新挑战与新机遇。在2022版数学课程标准的指导下,教师需引导学生运用数学建模、逻辑推理等核心素养进行跨学科探究,通过项目式学习、探究式学习等方式培养学生综合能力,摆脱“灌输式教学”的模式。跨学科主题学习要求学科教师间协作,促进教学团队化和协同化发展,从而在整体上提高学校教学质量。教师需具备跨学科知识整合能力以及设计复杂情境的能力,要求其将数学知识与其他学科(如科学、艺术、技术等)进行联系。这不仅提升了教师的专业素养,也拓宽了其教学视野。

2.激发学习潜能,培育核心素养

跨学科整合能够柔化学科边界,根据情境特征和学习者需要,综合不同的学科思维将看似无关的学科间建立联系,从而达成对情景的多维度、立体化分析与认知建构,为解决生活中其他问题实现经验迁移打下思维基础。并且,基于新课标,跨学科主题学习能够有效促进学生数学核心素养的发展,提升其综合能力与学习品质。通过“用数学的眼光观察现实世界”,学生学会在复杂情境中发现问题,并将数学知识与其他学科结合,综合分析问题的多维属性,发展系统性思维能力和创新能力。跨学科主题学习提供了与实际生活紧密相关的学习情境,让学生通过“用数学的语言表达现实世界”完成数据分析、建模与解释,感受到学习的意义与乐趣,激发学习兴趣。学生在跨学科项目中需与他人合作完成探究任务,学习用数学语言清晰表达思想,同时与其他学科的表达方式进行转换,这种协作和沟通能力的培养对学生未来发展至关重要。

3.重构课程体系,引领教育变革

跨学科主题学习作为落实核心素养的重要路径,为新时代的教学改革注入了新动力。以核心素养为导向,跨学科主题学习引导课程设计更加注重内容的实用性与关联性,推动数学教学从单一知识点教学向知识体系教学的转变。跨学科主题学习注重学生在复杂问题情境中的表现,这要求教学评价从传统的考试分数转向以能力为核心的多元评价方式,更加关注学生的探究过程与综合能力发展。通过地方特色资源的开发,跨学科主题学习为不同地区提供了因地制宜的教学改革实践路径。例如,结合当地环境或经济特点设计数学与科学整合的主题活动,提升区域教育质量。跨学科主题学习契合STEAM教育理念,顺应了未来教育的创新发展趋势,为培养能够应对未来复杂社会问题的高素质人才提供了有效途径。

二、小学数学跨学科主题学习的研究现状与问题

我国小学数学跨学科主题学习在落实核心素养过程中,存在目标制定不清、主题选择偏差、教学设计不足、教学组织薄弱以及评价机制不完善等问题。这些问题从目标到实践再到评价,贯穿了跨学科主题学习的整个教学流程,制约了数学核心素养的有效培养。

1.目标制定缺乏引领,核心素养导向不足

跨学科主题学习的目标是通过学科整合培养学生综合素养。然而,在实际推进过程中,目标制定存在模糊性和局限性:

(1)核心素养导向不明确

部分学校在设计跨学科主题学习时,未能明确将“会用数学的眼光观察现实世界,会用数学的思维思考现实世界,会用数学的语言表达现实世界”作为核心目标,而是将跨学科学习泛化为“兴趣活动”或“知识扩展”,忽视了数学素养的深入培养。

(2)目标制定流于形式

由于教师对跨学科教学的理解不够深入,跨学科学习目标的制定往往停留在学科表层,缺乏对数学与其他学科深度融合的思考。例如,部分项目的目标仅涉及数学知识点的复习或应用,未能体现学生观察、思维和表达能力的综合发展。

(3)整体规划缺乏系统性

学校层面缺乏对跨学科主题学习的整体设计,导致教师在实施时目标各自为政,缺乏一致性和连贯性。这种状况影响了核心素养在不同主题活动中的持续培养

2.主题选择注重表面,忽视学科深度融合

主题是跨学科学习的核心载体,但在小学数学跨学科主题学习中,主题选择往往存在适切性和学科平衡方面的问题:

(1)数学核心价值体现不足

部分跨学科主题选择虽具有一定的生活情境,但未能充分体现数学核心素养的培养。例如,“节日活动策划”主题更多关注艺术或社会性内容,而数学仅被用作工具计算活动预算,未能引导学生从数学的角度观察问题。

(2)学科融合深度不够

有些主题选择仅涉及表面的学科叠加,未能体现跨学科的系统性。例如,“设计校园绿化方案”主题中,数学仅限于计算面积,缺乏与科学学科在生态效益或工程设计方面的深度融合。

(3)学生能力与主题难度匹配不当

部分教师在设计主题时,未充分考虑学生的认知发展水平,导致主题难度偏高或偏低。例如,有的主题情境过于复杂,学生在分析数据和构建模型时力不从心,而过于简单的主题又难以激发学生的数学思维和表达潜力。

3.教学设计强求形式,缺少数学思维深度

教学设计是落实核心素养的重要环节,但在实际实践中,教师的设计能力和经验限制了跨学科主题学习的有效性:

(1)设计内容缺乏数学深度

一些教师在设计教学活动时,更关注情境的趣味性或操作性,而忽视数学本身的逻辑性和抽象性。例如,“班级饮食调查”主题中,教师设计的活动主要集中在数据收集和表格制作,未能进一步引导学生分析数据规律或建立统计模型。

(2)活动结构单一化

目前教师对跨学科学习内涵的理解存在一定偏差,表现在以下两点:其一,跨学科学习简单化,调查发现有的教师认为课堂上融入了其他学科的内容或两个学科教师同上一节课就是跨学科学习,常常会把一些零散的甚至是偏离主题的教学内容生硬地结合在一起教授给学生。部分教学设计缺乏探究性,学生的参与主要局限于既定步骤,无法充分发挥自主性和创造性。例如,某些主题活动仅让学生完成计算任务,缺乏多角度思考和问题解决的空间,未能体现“用数学思维思考现实世界”的要求。

(3)忽视数学语言表达的训练

教师在活动中更多关注任务完成,而忽视引导学生用数学语言清晰表达自己的思考和结论。例如,学生在展示环节往往仅呈现结果,未能运用数学符号、图表或逻辑推理完整地表达解决过程

4.教学组织协作不足,活动实施流于表面

跨学科主题学习需要灵活的教学组织方式,但在实施过程中,教学组织的整体性和适应性较差:

(1)课时安排不足

现行课程体系中,数学课时多被用来完成基础知识教学,跨学科活动往往被挤压到课外时间,导致学习活动缺乏系统性和深入性。

(2)协作机制缺失

跨学科主题学习需要多学科教师的协作,但在小学实际教学中,教师多以单学科为单位开展工作,学科之间缺乏协调与沟通,导致跨学科活动的组织难以高效开展。

(3)学生分组与互动不合理

在团队合作项目中,教师对学生小组分工和协作指导不足,部分学生在活动中处于边缘化状态,无法有效参与,影响了他们数学核心素养的发展。

5.评价体系单一滞后,素养发展难以衡量

科学的评价机制是核心素养落实的重要保障,但当前评价体系未能充分反映学生在跨学科主题学习中的表现:

(1)评价目标偏离核心素养

现有评价更多关注学生的最终产出,而对他们在观察现实世界、思考数学问题和用数学语言表达过程中的表现关注不足。例如,活动评价常以学生完成的作品或报告为标准,忽视了数学分析、推理和表达能力的具体体现。

(2)过程性评价薄弱

跨学科学习注重过程中的探究与思考,但评价体系中缺乏对这些过程的记录和分析。例如,学生在问题发现、数据分析和逻辑推理中的进步未能通过量化指标体现出来。

(3)评价方法单一

当前的评价方式主要以教师主导的评分为主,缺乏多元评价手段,如学生自评、同伴互评以及真实情境中的表现性评价,难以全面反映学生的核心素养发展。

三、小学数学跨学科主题学习的实施路径

为解决小学数学跨学科主题学习在目标制定、主题选择、教学设计、教学组织和评价机制方面的问题,结合《义务教育数学课程标准(2022版)》对核心素养的要求,可从以下五个方面展开有针对性的实施路径。

1. 明确目标导向,围绕核心素养制定清晰目标

跨学科主题学习的首要任务是明确目标,将数学核心素养的具体要求内化到跨学科学习中,形成清晰的教学目标。具体而言,应从现实世界中提炼主题,通过目标引领将学生的数学观察、思维和表达能力有机整合。例如,在“社区用水数据分析”主题中,目标可以分解为三个层次:首先,引导学生以数学的眼光观察社区用水量变化,发现潜在问题;其次,通过统计和分析培养学生逻辑推理能力,以数学思维分析用水数据;最终,运用数学语言表达调查结果,并提出节水建议。

同时,学校需加强校本课程规划,以年级为单位设计跨学科主题学习目标,明确核心素养递进发展的路径,使目标既适应学段特征,又能保持持续性和层次性。

2. 聚焦主题设计,彰显数学价值与深度融合

问题方案是社会问题取向跨学科整合的出发点。基于现实的生活情境,解决真实的问题,必然需要科学的问题解决方案来引领问题解决的过程。而现实问题的复杂多面性决定了问题解决方案需要考虑多层逻辑,设计关键要点。[2]因此,跨学科主题学习的主题选择应注重数学核心价值,强化数学与其他学科的有机联系。主题设计既要贴近学生生活,又要通过深度融合体现数学学科特质。例如,在“校园空间优化”主题中,学生可以从数学视角出发,用几何建模分析校园内场地分布,结合科学知识设计合理的绿化方案。这一过程中,数学不仅是工具,更是推动问题解决的关键。

在主题深度上,应避免泛化融合,将数学的抽象性、逻辑性与其他学科的实践性结合起来。例如,在艺术与数学结合的主题中,可以要求学生以对称性和几何美学为基础设计建筑模型,体现数学的审美价值和应用潜力。

3. 注重教学设计,深化探究性与数学思维训练

教学设计是跨学科主题学习的核心环节,应通过科学设计激发学生的数学思维能力。在设计中应注重探究性任务的设置,围绕问题引导学生经历观察、分析、建模与表达的全过程。例如,在“社区垃圾分类优化”主题中,教师可以引导学生:

(1)观察阶段:统计社区垃圾分类的现状,用条形图展示数据分布;

(2)分析阶段:用比例计算评估分类效率,发现问题所在;

(3)建模阶段:运用简单线性模型预测优化后的垃圾回收量;

(4)表达阶段:通过图表和数学语言展示改进方案。

此外,还需在设计中强化数学语言表达的要求,帮助学生用逻辑清晰的语言阐述自己的数学思维。例如,在学习总结环节,学生需以数学符号、模型或数据为基础撰写分析报告,从而深化表达训练。

4. 强化教学组织,确保跨学科学习的有效实施

跨学科主题学习的有效组织是关键。首先,学校需统筹安排课时,将跨学科学习纳入日常教学计划,避免活动化和碎片化现象。例如,可在数学课堂中设置单元跨学科项目,用2-3周时间集中完成,从课内延展至课外,形成系统性学习过程。其次,建立多学科教师协作机制,共同设计和指导主题学习项目。在“节日预算策划”主题中,数学教师可引导学生进行成本核算与优化,语文教师指导策划书撰写,美术教师负责设计方案呈现,通过学科间的深度协作提高学习的综合性与成效。最后,教师需注重学生团队合作能力的培养,确保每位学生在小组活动中都能通过讨论和实践提升数学核心素养。例如,在团队展示环节,要求学生用图表、逻辑推理或数学模型支撑小组成果,提升数学思维表达能力。

5. 构建多元评价体系,全面衡量核心素养发展

评价是衡量核心素养落实效果的重要手段,应从单一化向多元化转型。具体而言,可构建以“观察—思维—表达”为核心的评价体系,注重过程与结果并重。例如,在跨学科学习中:对学生的数学观察力,可通过其发现问题的能力和数据收集的准确性进行评价;对数学思维能力,可通过其数据分析、推理逻辑和模型构建的深度进行衡量;对数学语言表达能力,可结合其成果展示、报告撰写中数学语言的规范性与逻辑性进行评价。同时,鼓励采用学生自评、同伴互评和教师评价相结合的方式,记录学生在活动过程中的成长轨迹。例如,教师可设计评价表格,记录学生在任务中的表现和贡献,并结合小组讨论成果,给予全方位反馈。在实践中,也可通过建立学生学习档案的方式,跟踪其跨学科学习过程中的表现,并在学期末进行总结性评价,为下一阶段的学习提供参考依据。

研究表明,跨学科主题学习通过整合多学科知识和方法,有助于学生综合能力的提升和核心素养的全面发展。然而,从宏观层面看,该研究在推进理论与实践结合的过程中仍存在一定局限。首先,跨学科主题学习的理论框架尚未完全成熟,相关概念的界定与应用仍需进一步细化;其次,教师队伍在专业能力、协作意识和资源开发等方面尚需全面提升,以适应新课程要求;此外,教学评价体系的构建在全国范围内的推广尚存挑战,尤其是在不同地区教育资源和学生基础差异较大的背景下,如何实现有效实施仍需深入探索。未来研究应进一步关注跨学科主题学习在不同教育生态中的适配性,通过区域化实践研究挖掘地方资源的潜力,探索更加灵活、多元的教学模式与评价机制,为核心素养的全面落实提供更加丰富的实践依据和理论支撑。同时,推进信息技术与跨学科主题学习的深度融合,构建基于数据驱动的教学支持系统,为教育变革注入更多创新动力。

参考文献

[1]夏雪梅.跨学科项目化学习:内涵、设计逻辑与实践原型[J].课程.教材.教法,2022,42(10):78-84.

[2]张文超,陈名瑞.跨学科整合的价值意蕴、基本取向与实施理路[J].教育理论与实践,2023,43(29):3-7.

[3]赵明仁,林乐桐.教师实施跨学科学习中的挑战与对策[J].青海师范大学学报(社会科学版),2023,45(03):129-135.

[4]李俊堂,钱玮.跨学科主题学习的评价设计要点[J].中小学管理,2023,(05):24-27.

作者简介:余寒(2001.9—),男,汉族,籍贯:四川自贡,佳木斯大学教育科学学院,24级研究生在读,硕士学位,专业:小学教育,研究方向:小学数学

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