[摘 要]在數(shù)學(xué)“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”設(shè)計研發(fā)過程中,教師可以采用“數(shù)學(xué)+”的總體設(shè)計邏輯?!皵?shù)學(xué)+”的“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”在理論上要遵循辯證性邏輯,在實踐上要遵循生本性邏輯。只有遵循辯證性邏輯和生本性邏輯,才能引導(dǎo)學(xué)生展開高質(zhì)量、高品質(zhì)的“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”。“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”使數(shù)學(xué)學(xué)科課程的綜合育人、實踐育人成為一種可能,能培育復(fù)合型、創(chuàng)新型人才。
[關(guān)鍵詞]小學(xué)數(shù)學(xué);跨學(xué)科學(xué)習(xí);設(shè)計邏輯
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱“新課標(biāo)”)在數(shù)學(xué)綜合與實踐活動板塊提出了“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”的倡導(dǎo)。它主要是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識(包括數(shù)學(xué)知識和其他相關(guān)學(xué)科知識)解決實際問題的能力,通常采用主題式學(xué)習(xí)、項目化學(xué)習(xí)的方式??鐚W(xué)科學(xué)習(xí)優(yōu)化了數(shù)學(xué)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)。通過跨學(xué)科學(xué)習(xí),形成跨學(xué)科應(yīng)用意識、實踐能力等。在小學(xué)數(shù)學(xué)“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”設(shè)計研發(fā)過程中,教師可以采用“數(shù)學(xué)+”的總體設(shè)計邏輯。
一、“數(shù)學(xué)+”:跨學(xué)科學(xué)習(xí)的理論邏輯
“數(shù)學(xué)+”的跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計是一種開放性、生成性、發(fā)展性的教學(xué)設(shè)計。采用“數(shù)學(xué)+”的“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”設(shè)計方式,要求教師堅守數(shù)學(xué)學(xué)科立場,但不拘泥于數(shù)學(xué)學(xué)科立場;要求教師堅持?jǐn)?shù)學(xué)核心素養(yǎng)導(dǎo)向,同時兼顧培育學(xué)生綜合素養(yǎng);要求教師努力使問題結(jié)構(gòu)化,同時避免問題的過度結(jié)構(gòu)化。
(一)堅守學(xué)科立場,突破學(xué)科本位
學(xué)科立場是數(shù)學(xué)“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”應(yīng)秉持的一種立場。堅守數(shù)學(xué)學(xué)科立場,就是要從數(shù)學(xué)學(xué)科問題想開去、做開去。但堅守數(shù)學(xué)學(xué)科立場,不是要讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)封閉在數(shù)學(xué)學(xué)科的圈子里,而是要讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)走向開放、走向動態(tài)、走向生成。為此,教師要引導(dǎo)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)突破學(xué)科本位,將相關(guān)學(xué)科知識、思想和方法引入數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)中。這樣的一種學(xué)科學(xué)習(xí)就是本真意義上的“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”。
在教學(xué)“升和毫升”(蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材四上)這一部分內(nèi)容時,筆者設(shè)計了一節(jié)跨學(xué)科學(xué)習(xí)實踐課——《制作量器》,引導(dǎo)學(xué)生展開數(shù)學(xué)實驗,將相關(guān)學(xué)科如科學(xué)學(xué)科知識、方法等引入其中,如,如何讀刻度,測量的量程、測量的單位值等。在建構(gòu)出“量器”之后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生用自己制作的量器來測量液體的體積?!翱鐚W(xué)科學(xué)習(xí)”不僅要引導(dǎo)學(xué)生突破學(xué)科邊界,同時也要引導(dǎo)學(xué)生解決本學(xué)科課程的相關(guān)問題。
(二)堅持素養(yǎng)導(dǎo)向,突出核心綜合
在數(shù)學(xué)學(xué)科立場下,實施“數(shù)學(xué)+”的“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”,必須堅持?jǐn)?shù)學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)導(dǎo)向。數(shù)學(xué)“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”不是淺層意義上相關(guān)學(xué)科內(nèi)容的“大拼盤”“大糅合”,也不是掛門面的“點綴”,而是一種有機的、深度的整合。這種整合,能促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的迭代發(fā)展,同時也能促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展。作為教師,既要讓學(xué)生能“像數(shù)學(xué)學(xué)科專家一樣地思考”,同時也要讓學(xué)生能“實踐家一樣展開綜合實踐”。
在上述《自質(zhì)量器》的過程中,教師既要引導(dǎo)學(xué)生在實踐過程中形成一定數(shù)學(xué)學(xué)科意義上的“量感”,同時又要引導(dǎo)學(xué)生用自己制作的“量器”精準(zhǔn)測量,如,在讓學(xué)生用自制的量器澆花時,要掌握一次性澆花的水量等,學(xué)會用量器來配置“肥水”等。要鼓勵學(xué)生既從數(shù)學(xué)學(xué)科知識“本源”展開思考,又展開鮮活的“做中學(xué)”實踐。
(三)堅定問題結(jié)構(gòu),突顯外向切換
實施數(shù)學(xué)“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”是從數(shù)學(xué)學(xué)科知識、學(xué)科問題出發(fā)。但在教學(xué)實踐過程中,教師不能讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)僅限于數(shù)學(xué)學(xué)科中,而應(yīng)努力引導(dǎo)學(xué)生將問題“切換”向外擴展。在數(shù)學(xué)“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”中,教師不僅要設(shè)計、研發(fā)結(jié)構(gòu)優(yōu)良的問題(良構(gòu)問題),更要讓相關(guān)問題“低結(jié)構(gòu)化”“不良化”。如此,就能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維、探究的積極性。
教學(xué)蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材六上“認(rèn)識比”這一部分內(nèi)容時,筆者就引入了學(xué)科知識中蘊含的“黃金比”知識,從而讓學(xué)生感受、體驗數(shù)學(xué)學(xué)科知識在其他相關(guān)學(xué)科中的應(yīng)用,感受、體驗數(shù)學(xué)學(xué)科知識的意義和價值。如,美術(shù)構(gòu)圖中的黃金比,音樂交響樂高潮部分通常設(shè)在整個音樂時長的“黃金比”上,等等。這樣的一種教學(xué),基于數(shù)學(xué)學(xué)科問題,但卻不囿于數(shù)學(xué)學(xué)科課程資源、素材,而是將學(xué)生的認(rèn)知推向其他相關(guān)學(xué)科。多學(xué)科知識的融入消弭了數(shù)學(xué)學(xué)科知識邊界,讓學(xué)生從更廣的視域認(rèn)識了數(shù)學(xué)學(xué)科核心知識。學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的外向切換,讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)具有了一種延展性。
“數(shù)學(xué)+”的學(xué)科教學(xué)方式,不僅能培養(yǎng)學(xué)生對相關(guān)數(shù)學(xué)學(xué)科知識的理解、掌握,同時解決了數(shù)學(xué)學(xué)科與其他相關(guān)學(xué)科分離的問題。數(shù)學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)讓數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)與學(xué)生的綜合素養(yǎng)之間的縫隙彌合。作為教師,要打破傳統(tǒng)的學(xué)科教學(xué)分化、割裂的格局,讓多門學(xué)科知識得以交叉、融合。通過“數(shù)學(xué)+”的“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”,讓學(xué)生形成“知識+”“經(jīng)驗+”“創(chuàng)新+”等綜合素養(yǎng)。
二、數(shù)學(xué)+:跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計的實踐邏輯
采用“數(shù)學(xué)+”的跨學(xué)科設(shè)計教學(xué)方式,遵循的是“以生為本”的教學(xué)評一體化實踐邏輯。也就是教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”都應(yīng)當(dāng)從學(xué)生整體的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展、綜合素養(yǎng)發(fā)展出發(fā),聚焦學(xué)生的綜合性、實踐性的跨學(xué)科學(xué)習(xí)目標(biāo),以目標(biāo)作為“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”的原點和歸宿。秉持“以生為本”的“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”思想,激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)積極性,挖掘?qū)W生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)創(chuàng)造性潛能。采用“數(shù)學(xué)+”的“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”方式,要求教師的教學(xué)要超越傳統(tǒng)的“工具人”培育模式,走向培育“全面人”“解放人”的人的生命全面發(fā)展?!翱鐚W(xué)科學(xué)習(xí)”應(yīng)當(dāng)給學(xué)生一個完整的生活圖景、世界圖景等。
(一)回歸真實問題:“數(shù)學(xué)+”的融合教學(xué)的原點
實踐“數(shù)學(xué)+”的跨學(xué)科學(xué)習(xí),可以是“數(shù)學(xué)+美術(shù)”“數(shù)學(xué)+音樂”“數(shù)學(xué)+工程”“數(shù)學(xué)+科學(xué)”等諸多模式。“數(shù)學(xué)+”不止融入一門學(xué)科,而應(yīng)當(dāng)是多門學(xué)科的牽手。如上所述,實踐“數(shù)學(xué)+”的“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”,要從學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的具體學(xué)情出發(fā),讓教學(xué)回歸學(xué)生生命本體。無論是“數(shù)學(xué)+…”,都必須有助于學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的生成、有助于學(xué)生綜合素養(yǎng)的生成、有助于學(xué)生整體生命的發(fā)展。學(xué)生的生命發(fā)展是“數(shù)學(xué)+”“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”模式的根本宗旨。在教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生用“數(shù)學(xué)的眼光”“數(shù)學(xué)的大腦”去考量學(xué)生其他學(xué)科課程的學(xué)習(xí),以及學(xué)生“生活世界”中的相關(guān)問題。
在教學(xué)蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材五下“圓的周長”這一部分內(nèi)容后,很多學(xué)生提出與這一部分內(nèi)容相關(guān)的生活中的實際問題,如,“為什么400米的標(biāo)準(zhǔn)跑道上起跑線不在一條水平線上?兩個相鄰的跑道起跑線相差多少米?”“一個酒瓶的底面直徑是40厘米,捆綁四個酒瓶需要多長的繩子,怎樣計算?”等等。這樣的問題,不純粹是數(shù)學(xué)學(xué)科的問題,它還牽涉其他相關(guān)學(xué)科課程問題。這些問題是學(xué)生在其他相關(guān)學(xué)科課程學(xué)習(xí)中或在生活中遇到的實際問題,但這些問題卻蘊含著豐富的數(shù)學(xué)思想。相比較于教師有意設(shè)計的問題,學(xué)生自然提出的問題更具有研討、學(xué)習(xí)的意義和價值。
針對學(xué)生的跨學(xué)科問題、生活中的問題,教師可以創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實性情境,讓學(xué)生在真實情境或模擬情境中產(chǎn)生觀察、體驗、探究、交流的欲望、需求,從而激活學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)驗,讓學(xué)生將相關(guān)分散的、零碎的知識、經(jīng)驗、信息等統(tǒng)整起來,為學(xué)生的數(shù)學(xué)問題解決服務(wù)。
實踐證明,基于“數(shù)學(xué)+”的跨學(xué)科課程教學(xué),有助于學(xué)生打破學(xué)科壁壘、超越單一的學(xué)科思維,實現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科知識與其他相關(guān)學(xué)科知識,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)驗、方法和思想與其他相關(guān)學(xué)科學(xué)習(xí)經(jīng)驗、思想和方法統(tǒng)整、融合。
(二)回歸真實世界:“數(shù)學(xué)+”的融合教學(xué)載體
學(xué)生生活中的相關(guān)知識不是分割的,而是有機地交融在一起的。但在學(xué)科設(shè)置過程中,為了引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)地、有層次、有計劃、有組織地學(xué)習(xí)相關(guān)學(xué)科知識,將原本交織在一起的知識整體分離開,由此造成了知識的割裂、分離。
實施“數(shù)學(xué)+”的“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”,就是要將教材中的單一數(shù)學(xué)學(xué)科知識還原為學(xué)生整體性的真實性的生活世界的一部分。實施“數(shù)學(xué)+”的融合教學(xué)要回歸學(xué)生的真實世界,要以學(xué)生真實的生活世界為載體。為此,教師要探尋“數(shù)學(xué)+”“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”的“生長點”“聚焦點”“整合點”“著力點”等。
教學(xué)蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材三下“年、月、日”這一部分內(nèi)容時,筆者不僅從數(shù)學(xué)學(xué)科視角引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識“年、月、日”、認(rèn)識“平年”“閏年”等相關(guān)概念,更從“年、月、日”的知識本源上、關(guān)聯(lián)上引導(dǎo)學(xué)生追溯、探究。于是,筆者研發(fā)、設(shè)計從《年月日的秘密》為主題的跨學(xué)科綜合與實踐活動。借助地理科學(xué)中的“地球的公轉(zhuǎn)和地球的自轉(zhuǎn)”等知識引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識“一年的精準(zhǔn)時間是365天5時48分46秒”。進(jìn)而在天文學(xué)知識基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生推算“四年一閏、百年不閏、四百年又閏”規(guī)律生成的科學(xué)性、合理性。同時,借助于歷史科學(xué)中“古羅馬皇帝”對“二月”這樣一個特殊月份的規(guī)定,來理解“平年和閏年的規(guī)定性”。
在教學(xué)中,筆者還引導(dǎo)學(xué)生動手操作,制作一份“年歷卡”、制作一天的“時間規(guī)劃”、標(biāo)注“農(nóng)歷與節(jié)氣”等,使學(xué)生了解相關(guān)的歷法知識。在這里,“年歷”這樣的一個大概念,就成為融合天文、美術(shù)、歷史、科學(xué)等相關(guān)學(xué)科知識的結(jié)構(gòu)性樞紐,它讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)回歸到真實的生活世界。
(三)回歸真實探究:“數(shù)學(xué)+”的融合教學(xué)方式
實施“數(shù)學(xué)+”的“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”,要回歸學(xué)生的真實探究?;凇翱鐚W(xué)科學(xué)習(xí)”的意義視角,教師在教學(xué)中不僅要引導(dǎo)學(xué)生動腦,更要引導(dǎo)學(xué)生動手。要將學(xué)生的動腦、動手融合起來,展開綜合性、跨學(xué)科性的STEAM教育?!癝TEAM”是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、教學(xué)等的綜合。在“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”中,學(xué)生能基于自身的實踐產(chǎn)生各層次的探究問題。在“STEAM”中,有些知識是數(shù)學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科并列的知識,有些知識是數(shù)學(xué)學(xué)科知識與其他學(xué)科共享的知識,有些知識是數(shù)學(xué)學(xué)科與其他相關(guān)學(xué)科串接、共網(wǎng)的知識。融合“STEAM”教育理念,教師可以采用多種方式來引導(dǎo)學(xué)生探究。
教學(xué)蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材六下“比例尺”這一部分內(nèi)容后,筆者設(shè)計研發(fā)了“校園平面圖繪制”的“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”綜合與實踐活動。引導(dǎo)學(xué)生用卷尺測量校園的長、寬,確定校園教學(xué)樓、行政樓、藝體樓、實驗樓等的具體位置,并根據(jù)圖紙大小確定比例尺,并進(jìn)行按比例縮小的繪制。在這個過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生像一名真正的建筑繪圖師那樣,對校園平面進(jìn)行繪制。教師要引導(dǎo)學(xué)生團(tuán)隊合作,借助于美術(shù)學(xué)科中的“構(gòu)圖”技巧來引導(dǎo)學(xué)生繪制平面圖,讓校園平面圖更具有結(jié)構(gòu)性;讓學(xué)生選擇、確定相關(guān)的比例尺,對校園平面圖的長寬等進(jìn)行估測;讓學(xué)生對校園停車位的位置等進(jìn)行謀劃、設(shè)計合理方案;讓學(xué)生在校園平面圖繪制完畢之后對校園平面圖進(jìn)行移步換景的介紹、解說等。融入STEAM教育理念的數(shù)學(xué)“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”,還要注重對學(xué)生的“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”進(jìn)行綜合性的評價,不僅著眼于學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),同時還著眼于學(xué)生的美術(shù)設(shè)計(包括構(gòu)圖、著色等方面)、科學(xué)測量、語文寫景介紹等方面的跨學(xué)科素養(yǎng)。
“數(shù)學(xué)+”的“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”有助于學(xué)生體會數(shù)學(xué)學(xué)科與其他相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系,同時有助于學(xué)生積累豐富的活動經(jīng)驗?!翱鐚W(xué)科學(xué)習(xí)”賦予了學(xué)生認(rèn)知現(xiàn)實世界的向度,給學(xué)生提供了認(rèn)識現(xiàn)實世界的載體、媒介。“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”能充分發(fā)揮數(shù)學(xué)學(xué)科育人功能、彰顯數(shù)學(xué)學(xué)科育人價值?!翱鐚W(xué)科學(xué)習(xí)”讓學(xué)科綜合育人、實踐育人成為一種可能?!皵?shù)學(xué)+”的“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”的人本化教學(xué)實踐,必將掀起學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式的變革浪潮,必將能培育復(fù)合型、創(chuàng)新型的人才。
學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)是完整性、綜合性、實踐性的。分科學(xué)習(xí)不利于學(xué)生形成整體的認(rèn)知視野,更不利于學(xué)生生成綜合素養(yǎng)。同時,在學(xué)科的交叉處、重疊處、融合處更能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神,提升學(xué)生的創(chuàng)新能力?;凇皵?shù)學(xué)+”的“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”方式,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)中融入其他相關(guān)學(xué)科的課程資源、素材,與其他相關(guān)學(xué)科對話、互動、交往?;凇皵?shù)學(xué)+”的跨學(xué)科課程是綜合性的課程,基于“數(shù)學(xué)+”的跨學(xué)科課程教學(xué)活動是綜合與實踐活動。這種綜合與實踐活動,不限于教材預(yù)設(shè)的屈指可數(shù)的綜合與實踐活動,而更多的是教師自主開發(fā)的主題性、項目化的綜合與實踐活動。這樣的綜合與實踐活動更鮮活、更靈動、更豐富!
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(責(zé)任編輯:呂研)