臧楠楠
摘 要:跨學科作業(yè)是以學科作業(yè)為立足點,運用兩個或兩個以上學科知識或方法,解決真實世界的問題或理論問題的一種作業(yè)形式。數(shù)學跨學科作業(yè)的設計,應該
注重“跨”的聯(lián)系性、開放性、挑戰(zhàn)性和延展性。
關(guān)鍵詞:小學數(shù)學;跨學科作業(yè);作業(yè)設計
多個學科的2022年版義務教育課程標準強調(diào)了跨學科學習的理念。作業(yè)是學習的重要環(huán)節(jié),也應該對跨學科學習理念有所體現(xiàn)。我們可以在部分節(jié)點(如復習課)設計跨學科作業(yè)。這里的“跨學科”,是以學科作業(yè)為立足點,運用兩個或兩個以上學科知識或方法,解決真實世界的問題或理論問題的一種作業(yè)方式,其目的是深化和拓展學習者對學科知識與學科方法的理解。[1]簡單來說,跨學科作業(yè),就是跨出學科邊界,溝通學科之間聯(lián)系的作業(yè)。經(jīng)過一段時間的實踐,筆者以為,小學數(shù)學跨學科作業(yè)的設計,應該注重“跨”的聯(lián)系性、開放性、挑戰(zhàn)性和延展性。
一、注重“跨”的聯(lián)系性
我們可以深入學科知識的內(nèi)部,挖掘不同學科的相關(guān)因素,探尋各學科之間的交叉點,進而聚點成線,集線成面,有機融合相關(guān)學科知識,形成聯(lián)系性較強的作業(yè)內(nèi)容。如數(shù)學和科學是聯(lián)系性很強的兩門學科,我們可以對照兩門學科的教材尋找有聯(lián)系的知識點,確定跨學科主題(下頁表1所示即為一部分主題),進而設計相關(guān)作業(yè)。
例如,蘇教版小學數(shù)學六年級下冊《圓柱和圓錐》單元教學后,可布置如下跨學科作業(yè):
1.為什么樹干都是圓柱形的?結(jié)合五年級科學課上學習的承重實驗,你想到了什么?
2.圓柱的承重力強,在生活中的應用還有哪些?
3.樹干是圓柱形的,其實還有其他的原因。請同學們自主查閱相關(guān)資料,整理并準備交流材料。
該作業(yè)以科學課上的承重實驗為情境自然導入,緊抓學科之間的聯(lián)系,讓學生體會多學科的融會貫通和交叉滲透,指向?qū)W生的多元智能發(fā)展。
一旦被用來解釋生活現(xiàn)象,枯燥的知識便被賦予了生命。
此外,跨學科作業(yè)的聯(lián)系性有時還體現(xiàn)在學科知識與傳統(tǒng)文化的有機融合上?!读x務教育數(shù)學課程標準(2022年版)》多次提到要將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化有機融入數(shù)學課程中,并在綜合與實踐領域的選材方面給出了明確建議,如“曹沖稱象”“度量衡的故事”等。正因如此,我們在設計跨學科作業(yè)時應當重視學生文化視野的開闊和文化意識的覺醒,讓學生在做作業(yè)的過程中加深對中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的理解與熱愛。
例如,《圓柱和圓錐》單元還可以布置這樣的作業(yè):
蒙古包是蒙古族智慧的結(jié)晶。圖1所示為蒙古包的外部結(jié)構(gòu),圖2所示為蒙古包的內(nèi)部結(jié)構(gòu),你覺得蒙古包為什么要設計成這樣的結(jié)構(gòu)?
該作業(yè)需要學生綜合應用多學科知識進行解釋。蒙古族是生活在草原上的游牧民族,圓柱形結(jié)構(gòu)的容積大,使得屋內(nèi)空間充足;圓柱形結(jié)構(gòu)還可以很好地讓大風從兩邊略過,抗風能力強;頂部的圓錐形結(jié)構(gòu)由60根烏尼桿圍成,近似于傘狀結(jié)構(gòu),起到了很好的支撐作用;60根烏尼桿還是天然的時鐘,通過太陽照射進來的方位來計時。這樣的作業(yè)設計以民族文化為背景,結(jié)合課堂上所學的圓柱的特性,幫助學生在賞析文化精粹的同時,發(fā)展數(shù)學的眼光。
二、注重“跨”的開放性
跨學科作業(yè)旨在培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力、自主學習的能力和創(chuàng)意表達的能力,而這三項能力無一不指向“開放”二字。因此,跨學科作業(yè)的設計要注重開放性,讓學生在開放的問題中充分表達自己的觀點,闡明自己的態(tài)度,馳騁想象力和創(chuàng)造力,把注意力從“求得答案”拉回到“解決問題”上來。
例如,蘇教版小學數(shù)學六年級上冊《長方體表面積》一課的作業(yè),一般的封閉性問題(如:有2個完全相同的長方體,長是10厘米,寬是8厘米,高是6厘米,把這2個長方體組合成一個更大的長方體,表面積最大是多少?最小是多少?)顯得較為平淡,解題步驟比較機械。如果換一個角度,把“是什么”的問題轉(zhuǎn)換成“為什么是這樣”的問題,作業(yè)一下子就生動了起來。改進后的作業(yè)如下:
1.把2盒如圖3所示的盒裝牛奶拼在一起,有幾種拼法?怎樣拼最節(jié)省材料?(畫一畫,算一算)
2.請你當一回小小設計師,把12盒這樣的盒裝牛奶放在一個箱子里,怎樣包裝最節(jié)省材料?請你設計圖紙并制作牛奶箱。
3.請你利用假期到市場上調(diào)查一下12盒裝的牛奶箱是不是按照你的設計包裝的?有沒有其他的包裝方法?如果有,想想廠家這樣設計的原因。把你的制作、調(diào)查過程以圖片或視頻的形式記錄下來。
該作業(yè)結(jié)合了數(shù)學和科學等相關(guān)知識。首先,學生要考慮在重力影響下,牛奶的紙質(zhì)包裝需承受一部分壓力,為了運輸安全考慮,牛奶盒一般采用單層擺放的設計。這考查液體與力相關(guān)的科學知識。其次,學生要考慮在12盒牛奶不同的擺放情況下牛奶箱的表面積不同,為降低成本,應使牛奶箱表面積盡量小。這考查長方體表面積相關(guān)的數(shù)學知識。最后,學生要進行調(diào)查活動,驗證自己的設計。這考查調(diào)查、交流、驗證等基本的社會能力。將原本單調(diào)的長方體拼搭問題與生產(chǎn)生活緊密聯(lián)系起來,跨越了學科的邊界,拓寬了學生的視野,回歸了真實的問題解決。
三、注重“跨”的挑戰(zhàn)性
跨學科作業(yè)因其“跨”的特性,更需要注重挑戰(zhàn)性,從而讓學生基于現(xiàn)有學習經(jīng)驗,不斷累積、建構(gòu),形成新的經(jīng)驗,在完成作業(yè)的過程中觸發(fā)深入思考,磨煉意志,發(fā)展綜合分析問題的能力。
例如,《圓柱和圓錐》單元,可進一步布置如下更具挑戰(zhàn)性的數(shù)學實驗作業(yè):
1.觀察圖4,你想提出什么問題?
2.生活中的易拉罐設計成圓柱形,你覺得可能是哪些原因?可自主查找和收集資料,并整理
記錄下來。
3.我們可以通過實驗來證實“圓柱形易拉罐更節(jié)省材料”這種說法,請你制定詳細的實驗方案(樣例如下頁表2所示)。
第1小題,考查學生的觀察能力和問題提出能力。學生需要通過充分地觀察,才能提出有價值的問題。第2小題,考查學生自主收集資料的能力。學生可以詢問家長或老師、翻閱圖書、上網(wǎng)檢索等,這可以在培養(yǎng)學生人際交往能力的同時鍛煉其主觀能動性。易拉罐設計成圓柱
形受多方面因素影響:圓柱讓人握起來更舒適;圓柱沒有棱角,不易變形;圓柱受力均勻,可以防止碳酸飲料爆裂;圓柱表面光滑,比較安全、不易劃傷;圓柱在容積相同的情況下表面積更小,更節(jié)省材料……(這里,學生只要說出原因即可,不需要深究原理)。第3小題,學生需要對整個實驗方案進行規(guī)劃、統(tǒng)籌、反思。設計完整的實驗步驟是對學生整體規(guī)劃能力的一種挑戰(zhàn),實驗中的細節(jié)把控與調(diào)整是對學生思維嚴謹性的一種挑戰(zhàn),實驗后的評價反思是對學生元認知能力的一種挑戰(zhàn)。完成種種挑戰(zhàn)之后,學生的提升無疑是十分顯著的。
四、注重“跨”的延展性
跨學科作業(yè)的“跨”還可以是作業(yè)時空的延展。課堂是短暫的,作業(yè)的內(nèi)容也是有限的。如何在有限的時間內(nèi)發(fā)揮作業(yè)的最大價值,這就需要教師考慮跨學科作業(yè)的延展性。數(shù)學跨學科作業(yè),應讓學生在解決一個問題的同時產(chǎn)生一個新問題,把思考延伸至更廣闊的時空。具體地,可以設計查找有關(guān)的資料、閱讀相關(guān)的圖書、完成相應的寫作任務等作業(yè)內(nèi)容。
例如,學生在完成上述《圓柱和圓錐》單元跨學科作業(yè)后,會產(chǎn)生“還有哪些生物也是圓柱形的?為什么是圓柱形的?”的疑惑,教師可以布置查閱相關(guān)資料一探究竟的作業(yè),也可以布置如下數(shù)學閱讀作業(yè)(根據(jù)學生情況,還可以布置寫讀后感的作業(yè))。
數(shù)學“悅”讀:《生命都是圓柱體》
毛毛蟲、蚯蚓、蛇,還有我們的手指、手臂……都是圓柱形的,這是為什么呢?答案就在《生命都是圓柱體》這本書中。這本書是日本最擅長寫作科普讀物的本川達雄創(chuàng)作的。通過觀察、提問、舉例驗證,用科學方法揭開生物體的大秘密!同學們可以自己閱讀這本書,找到你的答案。
該作業(yè)涉及大量生物學和物理學的知識,如《生命都是圓柱體》這本書中介紹了人體的手指、手臂、腿、軀干都是圓柱形的,樹干、樹枝、葉脈也是圓柱形的,蚯蚓、蛇、泥鰍等也都是圓柱形的。因為生物由水組成,圓柱形可以包含更多的體液,而且,圓柱形葉脈可以更方便運輸養(yǎng)分,圓柱形身材的生物更便于行動和躲藏。如此,讓學生在閱讀中感受大自然的神奇。
參考文獻:
[1] 萬昆.跨學科學習的內(nèi)涵特征與設計實施——以信息科技課程為例[J].天津師范大學學報(基礎教育版),2022(5):60.