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小学数学跨学科视域多维度知识融合下的教育创新探索
摘要:在教育领域不断发展的当下,创新教育模式成为重要课题。现代教育理念重视综合素质教育,倡导学科融合教学。在此背景下,跨学科教学成为创新教学的新趋势,其有助于拓宽学生视野,培养综合思维能力。小学数学跨学科视域下的多维度知识融合教育创新探索,能让数学与生活、艺术、自然学科相结合,这对提高小学数学教育质量,培养适应时代发展需求的创新型人才有着重要意义。
关键词:小学数学;跨学科;多维度;知识融合;教育创新
前言:
在小学数学课堂开展跨学科教学能带来多方面优势,能够打破传统数学教学的局限。一方面,生活学科能为数学提供丰富的情境素材,使抽象数学知识具象化;另一方面,艺术学科与数学融合可激发学生创造力和审美能力。自然学科与数学的整合能让学生更好理解数学原理在现实中的应用,这种多维度知识融合的教育创新模式,有利于提升小学数学教育水平。
一、情境创设,数学与生活学科的融合策略
情境创设符合建构主义学习理论,学生能够在情境中构建对数学知识的理解。情境为学生提供了知识的背景框架,使其能更好地将数学知识与生活中的多学科知识相联系。就数学与生活学科融合而言,这一策略有助于打破学科界限。例如,在空间几何与美术学科的融合中,利用美术中的构图知识理解几何图形的位置关系。在条形统计图这一课程中,情境创设可基于数据收集与分析的学科融合理念。统计学的相关概念可融入其中,让学生理解数据在不同情境下的意义。情境创设要注重真实性和启发性,以唤起学生的已有知识经验。同时,情境应具有多元性,涵盖不同生活领域,如社会调查、自然现象统计等。
以“条形统计图”一课为例,在教学过程中,创设校园植物种类统计的情境。将植物学知识与数学统计知识相融合。教师首先引导学生对校园内不同区域的植物种类进行分类统计。学生在这个过程中,需要运用植物学的分类知识准确识别植物种类,然后用数学的方法进行数据整理。例如,记录每种植物的数量。之后,学生将数据制作成条形统计图。并且,学生能直观地从条形统计图中看出校园内不同植物种类的数量对比关系。这一情境创设激发了学生的学习兴趣,同时也让学生体会到数学在生活学科中的广泛应用,是跨学科视域下多维度知识融合的有效实践。
二、项目驱动,数学与艺术学科的协同策略
儿童的多元智能发展需要多学科刺激。数学作为逻辑思维主导的学科,与艺术学科融合能拓宽认知边界。数学的精准性与艺术的创造性相互补充。在课程设计理念上,要以整合性课程观为导向[1]。将数学中的运算定律等知识与艺术元素相融合。数学的运算定律蕴含着结构与规律的美,这与艺术中的形式美法则有相通之处。例如对称美在运算定律中的体现,加法交换律a+b=b+a就如同艺术作品中的对称构图,具有一种平衡感。不仅提高数学运算能力,还能提升艺术感知力与创造力。同时,从学习理论中的建构主义出发,学生在数学与艺术的协同项目中,能更好地自主构建知识体系,理解运算定律等数学概念在不同情境下的应用,实现知识的深度理解与迁移。
以“运算定律”一课为例,在教学中,可以设计一个大型艺术创作项目。要求学生利用运算定律设计一幅拼贴画。例如,在加法结合律(a+b)+c=a+(b+c)的应用中。学生可以将不同形状的纸片看作数字,先将部分形状组合起来,再与其他形状组合,这就是加法结合律在艺术创作中的直观体现。在色彩搭配方面,如果设定某种颜色的使用量为一个数值,根据乘法分配律a×(b+c)=a×b+a×c。比如红色颜料使用量为a,黄色和蓝色颜料使用量分别为b和c,那么在调配混合色时,就可以体现该运算定律。
三、科技辅助,数学与自然学科的整合策略
建构主义强调知识的构建过程,在数学与自然学科整合中,科技能提供丰富的资源构建情境[2]。例如多媒体技术可呈现自然现象中的数学关系。在课程整合理论中,学科间知识的相互渗透是核心。数学与自然学科整合时,科技成为桥梁。以数据处理为例,数学中的统计知识与自然学科中的实验数据处理相契合。从教学方法来看,探究式教学在多学科整合中有重要地位。借助科技工具如数学软件,能让学生深入探究自然现象背后的数学原理。在学习三角形相关知识时,利用虚拟现实技术可展示不同自然环境下三角形结构的稳定性,如山脉的三角形坡面在地质应力下的稳定状态。
在教授“三角形”这一课时,科技辅助数学与自然学科的整合策略可有效实施。在理论学习三角形内角和为180°时,可利用科技手段展示自然中的三角形现象。例如,利用3D建模软件构建不同类型的三角形框架结构,模拟自然环境中的三角形物体。像埃及金字塔,其侧面是三角形,可测量和分析金字塔的边长、角度等数据来巩固三角形的相关数学知识。同时,在自然学科中,植物的叶片形状很多时候近似三角形。利用图像识别技术分析叶片的形状特征,将三角形的几何特性与叶片的功能联系起来,如三角形的稳定性可能与叶片在风中保持姿态有关。
总结:
综上所述,情境创设实现数学与生活学科融合,如校园植物统计情境下植物学与统计知识的结合;项目驱动促进数学与艺术学科协同,运算定律在艺术创作中的体现;科技辅助达成数学与自然学科整合,像3D建模软件用于三角形知识学习。以上方式打破学科界限,提升学生综合素养,培养跨学科思维能力,为小学数学教育创新发展提供有益思路。
参考文献:
[1]张隽.核心素养引领下小学数学跨学科主题学习活动的创设路径[J].求知导刊,2024,(31):35-37+43.
[2]陈婷婷.核心素养背景下小学数学跨学科教学策略[J].亚太教育,2024,(21):43-45.
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