关联综合实践——小学数学跨学科主题学习的思考与实践

文 柳小梅

“跨学科主题学习”这一概念在《义务教育课程方案(2022 年版)》中正式提出,方案还明确指出“原则上,每门课程要有不低于10%的课时设计跨学科主题学习”。新颁布的《义务教育数学课程标准(2022 年版)》(以下简称《标准》)也相应提出:“设立跨学科主题学习活动,加强学科间相互关联,带动课程综合化实施,强化实践性要求。”并作为《标准》区别于2011 年版课标的主要变化。据笔者统计,“跨学科”这一关键词在《标准》中一共出现了27 次,可见“跨学科主题学习”的研究应该得到我们小学数学教育人的足够重视。怎么理解这一概念,又怎样落实好跨学科主题学习的课程要求?这些都将成为回应本轮数学课程改革的重要内容。笔者结合案例《探究中国古代算学》谈谈自己的实践与思考。

跨学科,是一种学科整合的教育方法。跨学科学习是指跨出自我的学科界限,与多个学科发生相互交叉、渗透、融合,形成新理论、新理念和新方法,进而提升自己的决策力和创新力。《标准》指出,义务教育数学课程内容由数与代数、图形与几何、统计与概率、综合与实践四个学习领域组成,其中综合与实践领域以跨学科主题学习为主。小学数学进行跨学科主题学习首先要从本学科“跨”出去,即将数学作为跨学科课程的引领学科,重视和其他学科的交叉、关联。这样的关联,既有数学内部的关联,又有数学与其他学科的关联。在《探究中国古代算学》跨学科主题学习中,结合四年级计算教材上“你知道吗”栏目介绍的“算筹”知识,引发了学生的好奇心:数学书上介绍了怎样用算筹计算加法,怎么用算筹来计算减法、乘法、除法呢?算筹后来怎么发展成为珠算的呢?以“古人是怎么计算的呢”为问题引领我们进行了这样的跨学科主题学习设计:

1.算学溯源———从“算筹”出发的文化之旅。(负责:数学老师)

(1)尝试研究:用古代算筹怎样计算乘法?由课本介绍提出新的问题,带着问题去研究,初步体验研究的步骤和研究的艰辛与快乐。交流各自的问题、解决问题的路径及结论,形成研究报告。

(2)查阅资料,了解珠算的发展,并在拓展阅读中提出新的问题。

(3)珠算博物馆专业人员讲座:算学溯源。

2. 浸润文化长廊——介绍珠算文化。(负责:班主任)

(1)珠算历史之最。结合前期查阅中的问题,由学生分小组来进行讲解,如最早用来计算的圆珠——西周陶丸,最早出现算盘图的儿童读物——《魁本对相四言杂字》等等。

(2)珠算故事经典。由学生分组查找与珠算有关联的故事,如《毛泽东巧用算盘谚语》《算盘统计出长征路》,还有美术、音乐、戏剧中的珠算故事等等。

(3)珠算文化大观。民间歇后语中的珠算文化,以“算珠”为喻体,引申出精彩的喻义。如,算盘珠子——不拨不动,二一添作五——平分;
算盘谜语欣赏等等。

3. 游赏珠算史厅——参观珠算博物馆。(负责:语数老师)

4. 品味珠算文化——数学小报或数学日记、家长评价。(负责:数学老师)

这里,活动一是数学内部的关联,研究怎么用算筹计算乘法,是古今算法之间的关联,学生在研究报告中记录了研究过程:一开始,我读了收集来的资料,却怎么也看不懂。后来,我用小棒代替筹码一步一步跟着算,逐渐从中悟出了算法,并得出了研究结论:采用算筹计算乘法从高位乘起,乘到哪一位,乘的末位就与那一位对齐。在这次研究中,我真切地体会到当研究遇到挫折时不能放弃,而应该想方设法寻找答案,如画图、列表、举例、使用小棒……其他几项活动是数学与语文、数学与音乐、数学与美术、数学与信息等学科的牵手。设计时教师要更新学科观念,树立更开放的课程观,增强学科交叉融通的意识,加强与其他学科教师的合作共享,引导学生合理地进行跨学科思考与应用。

《标准》强化了课程育人导向,以素养为本,人的素养不是割裂评价的,是整体呈现的。

在分科设置课程的现实背景下,《标准》提出“跨学科主题学习”是一种基于现实的、积极的课程综合化、实践化策略。这既有依托数学学科的实施责任主体,融合其他学科于自身,又兼顾数学与边缘学科的发展,真正发挥了数学课程在统一的课程体系中的重要作用,落实了数学学科与其他学科协同育人的终极任务。这其中,“主题”的确立直接影响到跨学科主题学习的质量。在《探究中国古代算学》跨学科主题学习案例中,以“算学”为主题,“算盘”作为一个数学符号,将时空上的古今算学贯通,同时算盘与语文、音乐、美术、戏剧等学科之间都有文化交织,就成为了一个很好的文化结合点,可以将各项活动通过“算盘”这个“链接点”有机结合。

回看具体活动过程,活动一,算学溯源是有关算筹的研究性学习,从“算筹”到“算盘”,从“筹算”到“珠算”,学生在查阅中拓展,在好奇中质疑,在尝试中研究,在交流中分享,在思考中深刻……研究的艰辛与成功让学生享受到的是深层次数学探究的快乐。

活动二,珠算史厅是走进珠算文化大观园的主题学习。由于时代的发展,珠算已经逐渐被弱化、淡忘。利用南通拥有全国最大的珠算博物馆这一得天独厚的教育资源,引导学生的研究从算筹走向珠算,走进珠算文化大观园———读珠算故事,介绍珠算知识,认识各种算盘,交流美术、音乐、戏剧中的珠算文化,在了解计算发展史的同时,学会用科学、发展的眼光来看待周围的世界。

活动三,现场教学,由语数老师带领实地参观珠算博物馆。走出教室,走进更广阔的课堂,在时空的嬗变中,在历史与未来的交融中,在珠算博物馆现场感受珠算的悠久历程与深厚底蕴,惊叹算盘精品的美轮美奂,理解珠算对世界文明做出的伟大贡献。

活动四,成效反馈。数学素养反映在学生身上,其表现是综合的,“三会”(会用数学的眼光观察世界,会用数学的思维思考世界,会用数学的语言表达世界)的素养目标得到充分落实。数学在学生心中成为文化的使者,学生感悟到古人的智慧,触摸到数学传统文化的价值,真切感悟到数学在人类生活、社会发展中的贡献和意义,彰显了跨学科主题学习活动的综合性教育效果。

根据《标准》的主导思想,目前开展跨学科主题学习活动,一类是基于核心素养开展联合课堂。还有一类是在课外活动中拓展“融合”。跨学科主题学习以活动为载体,要强化实践性。在课程实施中提出:“进一步加强综合与实践”的教学建议,指出“综合与实践以培养学生综合运用所学知识和方法解决实际问题的能力为目标,根据不同学段学生特点,以跨学科主题学习为主,适当采用主题式学习和项目式学习的方式,设计情境真实、较为复杂的问题,引导学生综合运用数学学科和跨学科的知识与方法解决问题。”

在《探究中国古代算学》跨学科主题学习案例中,学生的实践活动贯穿始终,尤其是活动三和活动四,更是凸显了实践活动时间和空间上的广阔性。

第一,活动形式为多学时的长程学习。时间跨度大约3~4 课时,分布在数学课、晨会课、活动课、综合实践课,课内课外、校内校外均有涉及。

第二,活动组织由多位教师统筹设计、多学科教师协同教学实施。活动一对算筹的研究由数学老师负责。活动二请班主任统筹负责,各科教师协助。活动三参观珠算博物馆,由语数老师一起负责。年级里的语数老师提前到参观现场备课,根据博物馆的游客容量、参观时间和人数等作现场教学安排。

这是一节主题联合课堂,学生走出教室,走出校园,来到珠算博物馆,他们用眼观察、用脑思考、用手操作、用心表达。在这里体验了用算盘来计算古代数学名题“鸡兔同笼”后,有同学忍不住说,“我在馆里提供的算盘上边看边操作,算盘的每档表示一只鸡或一只兔,一颗下珠表示1 只脚……一道看似复杂的数学题就这样被小小的算珠迎刃而解,而且这样形象、易懂,太神奇了!”

第三,活动评价关注过程性评价,关注创新性评价。数学跨学科主题学习,跨得出去,还要收得回来。在《探究中国古代算学》跨学科主题学习案例中,活动评价是用写观察游记、制作数学小报等形式来进行过程评价,展示个性,反馈效果。有同学这样记录:“制作一份报纸可不像想象中那么容易,查找了相关资料后,我埋头设计起了版面,左边划出一块介绍珠算的历史,中间一块就介绍算筹和筹算,可是右边还空着一大块呢,怎么办?突然想到在博物馆看到的子玉算盘。对了,就介绍它了。搭好框架,填上内容,再配上几幅插图,一张数学小报就诞生了。这个过程中我懂了好多数学的历史和知识,珠算竟如此悠久,数学竟如此的神奇!”

现场的主题实践活动使数学与周围世界联系紧密,让学生体会到数学的应用价值,在多学科融合的活动中拉近学生与数学的距离,增强学生的跨学科应用意识,激发学生对数学的求知欲和探索欲望,发展创造能力。

我们把家长也作为评价主体之一邀请到活动中来。

学生通过参观南通珠算博物馆后,不仅感觉到数学从古至今在现实生活的广泛应用,同时也了解了算盘作为运算工具的巨大作用,并且认识至珠算口诀之所以至今仍被应用,是基于其运算方式的简便和快捷。因此,参观南通珠算博物馆实际是一堂生动而形象、带有实践性的数学课,以直接感观的方式来认知数学的运算工具、数学的运算方式,从而增强学生学习数学的兴趣。

本次跨学科主题学习活动,将数学的学习与数学文化的感悟融会贯通,引导学生追根溯源,了解算术知识产生及发展的过程。活动中,学生走出教室,借助博物馆,穿越时空,通过亲身探究、亲眼目睹、亲手触摸那一件件丰富的真实史料,形象认识了筹算、珠算的演变历史,激发了强烈的民族自豪感和进取心。在学生心中,那些原本冰冷枯燥的数字和符号,因为有了结绳记事、《九章算术》、祖冲之等故事和人物的融合滋润,而有了温度、有了生命。活动过后,引导学生通过研究报告、模拟练习、数学小报、数学日记多种形式进行自我评价和反馈,在丰富的感性认知基础上进行理性的升华,学生学会了用科学、发展的眼光看待世界,深刻地体验到中国算术文化的悠久历史和丰厚积淀,激发自觉担当。

跨学科主题学习注重关联、综合与实践,作为教师的我们要积极主动探索有效展开跨学科教学的方式,让学生充分经历、体验、感受、探索、创造,运用跨学科思维,处理好边界跨越与本质不变的关系,跨得出还要回得来,立足问题解决的实际,通过数学学科的跨界更好地促进学生数学素养的提高。

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