【数字技术赋能+跨学科融合教学】小学数学广州市一等奖获奖教育教学论文:数字技术赋能下跨学科教学的融合研究

数字技术赋能下小学数学跨学科教学的融合研究

摘要：随着教育数字化转型的持续深入，跨学科融合教学已成为培养创新人才的关键路径。本研究聚焦小学数学教学，深入探究在数字技术支持下跨学科融合的应用模式及实践效果，以技术赋能、学科交叉和素养共生为理论框架，对小学数学与科学、艺术等学科教学融合进行研究。在课堂教学实例中，借助智能学习平台或其他先进教学工具，丰富小学数学教学内容的呈现形式。旨在通过实践，为小学数学跨学科融合教学提供可借鉴的模式，提升学生的综合素养与创新能力。

关键词：数字技术；小学数学；跨学科融合；核心素养

在数字化教育背景下，小学数学教学与信息技术的有机融合正日益凸显其重要的教育价值。数字技术的跨学科整合不仅为数学课堂注入了新的活力，更有力推动了学生数学思维与综合素养的协同提升。借助动态几何软件、虚拟实验平台等数字化工具，抽象的数学概念得以可视化呈现，复杂的数量关系获得动态演示，有效突破了传统教学的时空局限。

这种融合模式一方面通过创设真实问题情境，将数学与科学、工程等领域有机结合；另一方面依托云端协作平台，支持学生开展跨地域的数学探究活动。研究表明，智慧化的教学环境不仅可以增强学生的数学应用能力，还能有效培养其数字化思维与创新能力，为核心素养的培养开辟了新的实施途径[1]。

一、数字赋能：创建数学跨学科教学环境

数字技术的迅猛发展为小学数学跨学科教学环境的构建提供了强大支撑，其核心价值在于突破传统学科界限，借助技术手段构建跨学科知识融合的纽带。这种赋能并不是单一的技术混搭，而是从教学资源、互动场景、认知路径三个维度对教学环境进行系统性重构。

在教学资源整合这一方面，数字平台可实现数学与科学、艺术、信息技术等学科内容的深度关联。例如，在教学“图形的运动”一课时，教师借助动态的教学课件，将数学中的平移、旋转、翻折知识与美术学科的相关图案设计结合起来。先展示生活中常见的中国特色剪纸，引导学生观察图案的构成，然后通过课件动态演示如何利用平移和旋转的数学原理设计出复杂的剪纸纹样。学生可以在电子画板上自主操作，运用数学知识创作属于自己的剪纸图案，在这个过程中，既加深了对图形运动的理解，又提升了美术创作能力。

互动场景的创新是数字赋能的另一重要体现。虚拟现实（VR）技术可构建沉浸式跨学科学习空间，在“测量不规则的物体体积”的教学中，教师利用VR教学设备，为学生创建虚拟的实验室场景。学生戴上VR眼镜后，仿佛置身于真实的实验室中，面前摆放着各种不规则物体，如小石子、苹果等，以及量筒等测量工具。教师可以借助乌鸦喝水的故事，引导学生先思考如何运用数学中的排水法测量小石块的体积，学生在虚拟环境中操作量筒，将小石块放入盛有一定量水的量筒中，观察水位的变化，计算出小石块的体积。

随后，教师又引导学生观察虚拟场景中不同密度的物体放入水中的情况，将数学测量与科学学科中物体密度的知识相结合，让学生明白为什么有些物体能浮在水面，有些则会沉入水底。在操作虚拟量杯的过程中，学生自然完成数学测量方法与科学探究技能的协同习得。同时，在线协作平台支持跨学科任务的分工合作，如小组利用电子表格分析校园植物生长数据时，既运用数学统计知识处理数据，又需结合生物学知识解读生长规律，技术工具为这种多学科思维的碰撞提供了高效载体[2]。

数字技术还通过可视化工具重构学生的认知路径，降低跨学科知识的理解难度。针对“百分数”与社会学中人口普查数据的结合教学，教师利用数据可视化软件，将人口普查中的各项数据以百分数的形式呈现，并转化为动态的扇形图、柱状图等。

例如，在展示不同年龄段人口占比时，学生可以通过拖动软件中的滑块，实时改变图表的参数，观察不同年龄段人口百分数的变化对社会结构的影响。在这个过程中，学生不仅掌握了百分数的数学表达，更能直观理解不同群体占比背后的社会结构意义，如老龄化程度与社会养老压力的关系等。这种认知路径的优化，使数学作为“工具学科”的属性在跨学科场景中得到充分彰显，也让学生在技术支持下逐步形成关联化的知识网络。

二、平台支撑：开发智能融合课程资源

在基于数字技术的小学数学跨学科融合教学中，智能平台是课程资源开发与应用的核心载体。依托技术平台开发的智能融合课程资源，既能打破学科知识的碎片化状态，又能通过技术赋能实现资源的动态生成、精准匹配与个性化推送，为跨学科教学提供系统性支持。

智能融合课程资源的开发需遵循“学科关联、技术适配、学生中心”三大原则。

学科关联原则要求资源设计紧扣数学与其他学科的内在逻辑。例如在“时间的认识”教学中，将数学中的时分秒计算与科学学科的地球自转、公转知识相绑定，通过平台整合天文观测视频、时区换算工具等资源，让学生理解时间计量与天体运动的关联。再如教学“小数的意义”时，可关联语文课本中“长度单位”的说明文，结合科学实验中“测量物体长度”的操作，平台同步提供不同精度的测量工具虚拟模型，学生在记录测量数据（如物体长度1.25分米）时，既能掌握小数的数学表达，又能理解语文描述中的单位换算逻辑和科学测量的准确性要求。

技术适配原则强调资源形式与数字工具的兼容性。如开发可交互的AR课件，使学生在观察立体图形时，既能调用数学中的空间几何知识，又能通过AR扫描功能关联艺术学科的三维建模设计。以“长方体和正方体”教学为例，学生用AR设备扫描课本上的图形，可生成虚拟立体模型，既能通过拖拽观察不同面的形状（数学知识），又能切换模型材质、颜色进行装饰设计（艺术创作），且模型参数（棱长、表面积等）会随设计实时计算更新，实现数学计算与艺术设计的技术联动。

本文为节选。

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