【摘 要】跨學(xué)科的教學(xué)方式，可以將數(shù)學(xué)思維和信息素養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合起來，使學(xué)生更好地掌握數(shù)學(xué)知識(shí)和信息技術(shù)能力，并在實(shí)際中應(yīng)用到相關(guān)領(lǐng)域。本文探討小學(xué)信息科技與數(shù)學(xué)學(xué)科融合的內(nèi)涵、運(yùn)作邏輯以及具體的實(shí)踐路徑，進(jìn)而為跨學(xué)科融合提供理論支持和實(shí)踐指引，促進(jìn)小學(xué)信息科技教育高質(zhì)量發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)信息科技；數(shù)學(xué)知識(shí)；跨學(xué)科融合；運(yùn)作邏輯；實(shí)踐路徑

【中圖分類號(hào)】G434" "【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【論文編號(hào)】1671-7384（2024）04-074-02

跨學(xué)科融合內(nèi)涵

小學(xué)信息科技和數(shù)學(xué)學(xué)科融合，是信息科技學(xué)科教學(xué)過程中滲透數(shù)學(xué)知識(shí)的重要方式，可以使學(xué)生更好地理解和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)，同時(shí)也可以提高信息技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用能力。以數(shù)學(xué)問題為背景引入信息技術(shù)的解決方法，或者利用信息技術(shù)工具輔助數(shù)學(xué)教學(xué)，如數(shù)學(xué)軟件、模擬實(shí)驗(yàn)等，均可形成兩個(gè)學(xué)科的深度融合[1]。在具體的教學(xué)實(shí)踐中，教師還需深入挖掘信息技術(shù)創(chuàng)新手段，提高數(shù)學(xué)知識(shí)的趣味滲透，以及學(xué)生的參與形式，從而發(fā)揮好信息科技學(xué)科與數(shù)學(xué)知識(shí)在深度融合之后的教學(xué)優(yōu)勢，積極發(fā)展學(xué)生的信息思維和數(shù)學(xué)思維。

跨學(xué)科融合運(yùn)作邏輯

實(shí)現(xiàn)小學(xué)信息科技和數(shù)學(xué)的跨學(xué)科融合，需要我們思考如何將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來。具體的運(yùn)作邏輯是從設(shè)計(jì)課程目標(biāo)開始，甄選信息技術(shù)教學(xué)資源，整合信息技術(shù)與數(shù)學(xué)知識(shí)，最后再引導(dǎo)學(xué)生探究、交流與合作。通過信息科技課堂教學(xué)提升學(xué)生的計(jì)算思維、邏輯思維、綜合實(shí)踐能力以及解決問題的能力。

1.設(shè)計(jì)課程目標(biāo)

在設(shè)計(jì)融合課程時(shí)，教師需要明確課程目標(biāo)，要求學(xué)生既要掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，又要熟練掌握信息技術(shù)解決問題的方法。這樣教師可以更好地設(shè)計(jì)融合課程內(nèi)容和活動(dòng)，并評估學(xué)生的達(dá)成情況。同時(shí)課程目標(biāo)也可以幫助學(xué)生明確課程重點(diǎn)和方向，并有針對性地進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)踐。

2.甄選信息技術(shù)教學(xué)資源

教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，選擇合適的信息技術(shù)資源，如數(shù)字游戲、數(shù)學(xué)模擬軟件、編程語言等，參考學(xué)生年齡和能力水平來確定使用何種工具或軟件[2]。如對于小學(xué)生可以選擇一些簡單易用的數(shù)字游戲、基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)模擬軟件或編程語言，教師必須確保所選擇的教學(xué)資源能夠符合教學(xué)目標(biāo)，而且要保證在教學(xué)過程中能夠使學(xué)生產(chǎn)生較強(qiáng)的參與感、對數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行積極思考，能夠促進(jìn)學(xué)生對信息技術(shù)的主動(dòng)思考。

3.整合信息技術(shù)與數(shù)學(xué)知識(shí)

在課堂教學(xué)中，教師將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來，設(shè)計(jì)合適的教學(xué)任務(wù)和活動(dòng)，使學(xué)生能夠?qū)嵺`運(yùn)用信息技術(shù)解決數(shù)學(xué)問題。如在一個(gè)關(guān)于平面幾何的課程中，可以通過使用計(jì)算機(jī)繪制幾何圖形、使用數(shù)學(xué)模擬軟件來探究三角形的性質(zhì)，并使用電子表格進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和展示。

4.引導(dǎo)學(xué)生探究、交流與合作

教師在課堂中要注重引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究、交流和合作，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。如讓學(xué)生分小組完成一些任務(wù)和項(xiàng)目，促進(jìn)學(xué)生之間的合作和交流，同時(shí)也可以提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和交流能力。教師還應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生探索信息技術(shù)和數(shù)學(xué)的應(yīng)用場景，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。

跨學(xué)科融合實(shí)踐路徑

1.在博弈游戲中鍛煉計(jì)算思維

將博弈游戲融合信息技術(shù)、數(shù)學(xué)知識(shí)，對學(xué)科融合具有重要支持作用，是發(fā)展學(xué)生計(jì)算思維的重要路徑。學(xué)生需要通過設(shè)計(jì)算法策略，解決不同游戲場景下的問題。通過對博弈結(jié)果的猜測，學(xué)生可以了解常見游戲博弈規(guī)則，并且具備一定的算法設(shè)計(jì)能力。首先，教師引入游戲博弈規(guī)則，通過講解和示范，讓學(xué)生了解常見的游戲博弈規(guī)則，如五子棋、翻轉(zhuǎn)棋等。其次，學(xué)生分組進(jìn)行游戲?qū)嵺`，體驗(yàn)游戲規(guī)則和操作方法。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)算法策略并比較不同策略的優(yōu)劣。學(xué)生在游戲?qū)嵺`中思考并嘗試設(shè)計(jì)算法策略，討論不同算法策略的優(yōu)缺點(diǎn)，并分享自己的策略，從而增強(qiáng)計(jì)算思維能力。

2.解密玩具漢諾塔發(fā)展邏輯思維

漢諾塔是一種古老的益智類游戲，這個(gè)游戲的目標(biāo)是將三根柱子之一上固定順序且大小不同的盤子按從小到大的順序擺放到另外一根柱子上。學(xué)生需要通過移動(dòng)盤子來達(dá)成目標(biāo)狀態(tài)，并且可以記錄移動(dòng)步數(shù)及時(shí)間。在課堂教學(xué)中，教師可以應(yīng)用希沃課件或者下載游戲模板，為學(xué)生提供體驗(yàn)度較高的游戲模型。

在游戲環(huán)節(jié)中，學(xué)生鍛煉了計(jì)算思維，在移動(dòng)盤子時(shí)，需要遵循一定的規(guī)則，而這些規(guī)則可以讓學(xué)生思考如何安排每一步的移動(dòng)。為了解決難題，學(xué)生需要運(yùn)用創(chuàng)造性的思維來想出新的方法和策略，同時(shí)也需要準(zhǔn)確地估計(jì)每一步的影響，以及盤子在不同柱子上的位置關(guān)系，所以對發(fā)展學(xué)生的空間想象力具有很大幫助。在教學(xué)過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)嘗試和分析，最終找到正確解決方案，從而提高了學(xué)生的邏輯思維，實(shí)為信息技術(shù)與數(shù)學(xué)知識(shí)的巧妙融合，對發(fā)展學(xué)生邏輯思維具有積極作用。

3.小型開關(guān)系統(tǒng)培養(yǎng)綜合實(shí)踐能力

小組合作制作小型開關(guān)系統(tǒng)，需要組員分工協(xié)作，可以幫助學(xué)生增強(qiáng)合作意識(shí)和綜合實(shí)踐能力。搭建小型開關(guān)系統(tǒng)需要使用電子元器件和基本的電路知識(shí)，可以幫助學(xué)生提高信息技術(shù)應(yīng)用能力和電子技術(shù)水平。通過實(shí)際操作，學(xué)生需要理解和應(yīng)用串聯(lián)、并聯(lián)等電路連接方式，這可以幫助學(xué)生發(fā)展數(shù)學(xué)思維能力，從而達(dá)到綜合發(fā)展實(shí)踐能力的積極效果。

在教學(xué)過程中，教師將學(xué)生分成3-4人一組，每組指定一個(gè)組長，協(xié)調(diào)各組員的工作。學(xué)生根據(jù)教師提供的材料和設(shè)計(jì)要求，確定小型開關(guān)系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)，如聲控、光控等。各小組對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，探討可行性，并繪制初步方案。小組內(nèi)確定各組員任務(wù)分工，按計(jì)劃建立原型，遇到問題及時(shí)交流并解決。完成原型后，逐一調(diào)試連接線路，檢查電路接線是否正確，再進(jìn)行測試，確保系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期效果。在小組討論中，反饋整個(gè)搭建過程中遇到的問題和不足，對小型開關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行迭代改進(jìn)，綜合運(yùn)用信息科技、數(shù)學(xué)、科學(xué)等知識(shí)，提升綜合實(shí)踐能力。

4.小型擴(kuò)音系統(tǒng)提升問題解決能力

過程與控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對連續(xù)量的處理。例如，生活中水龍頭擰緊的程度可以持續(xù)變化地控制水流的大小。學(xué)生可以嘗試觀察生活場景中的多種設(shè)備，采用相關(guān)模塊硬件設(shè)備或在線上空間中模擬實(shí)現(xiàn)一個(gè)小型擴(kuò)音系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以連續(xù)地根據(jù)真實(shí)情境的需求，控制音量的大小。

教師若提供硬件設(shè)備，則應(yīng)給出具體的制作步驟，或者是擴(kuò)音原理圖，由學(xué)生分組實(shí)踐操作，并以最終的運(yùn)行效果作為評判標(biāo)準(zhǔn)。如果采取線上模擬操作的教學(xué)活動(dòng)，則需要提前設(shè)計(jì)好標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)圖，要求學(xué)生設(shè)計(jì)方案盡量符合擴(kuò)音系統(tǒng)圖的運(yùn)行原理。總而言之，在制作小型擴(kuò)音系統(tǒng)的過程中，可以綜合運(yùn)用信息科技、數(shù)學(xué)、科學(xué)等知識(shí)，提升學(xué)生運(yùn)用過程與控制的系統(tǒng)方法發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，是信息技術(shù)與數(shù)學(xué)及多學(xué)科知識(shí)深度融合的實(shí)踐教學(xué)路徑。

綜上所述，跨學(xué)科融合教學(xué)方式可以促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)全面發(fā)展，提高其信息技術(shù)水平和數(shù)學(xué)思維能力。在課堂教學(xué)中，教師將信息科技與數(shù)學(xué)進(jìn)行跨學(xué)科的深度融合，設(shè)計(jì)合適的教學(xué)任務(wù)和活動(dòng)，鍛煉學(xué)生的探究、交流和合作能力，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和解決問題，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)與數(shù)學(xué)思維。

注：本文系海南省教育科學(xué)規(guī)劃課題“小學(xué)信息科技‘跨學(xué)科主題’教學(xué)實(shí)踐研究”（課題編號(hào)：QJH202210013）研究成果

參考文獻(xiàn)

馮建平，師曉婷，吳麗華. Scratch游戲化課程在小學(xué)信息技術(shù)課堂中面臨的挑戰(zhàn)及對策[J]. 新課程導(dǎo)學(xué)，2020（33）： 69-70.

雷曉鴿. 基于STEAM教育理念的小學(xué)信息技術(shù)課程設(shè)計(jì)的行動(dòng)研究[D]. 長春：長春師范大學(xué)，2020.

編" "輯：馮艷艷