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摘要
生活中的每一样事物几乎都是跨学科的，学习也不例外，学生若能看到学科之间的关联，他们对学习会更加投入。我们鼓励学校让学生认识到他们在生活中遇到的各种事物的跨学科本质。本文以《义务教育数学课程标准（2022年版）》理念为指引，以“路程、时间、速度”内容为载体，聚焦概念理解，通过数学、科学、体育三科协同设计，组织学生跨界学习，探寻学科整合教学的实施路径。
［关键词］小学数学；课程标准；协同设计；整合
一、学习课标，明确整合教学的理论基础
在整体研读了苏教版小学数学教材和科学教材之后，可以发现“路程、时间、速度”这一内容在两个学科均有编排，分别编排在四年级上册科学和四年级下册数学教材中。科学将其定位为概念教学课，重在引导学生理解速度的内涵，了解常见交通工具的大致速度。数学将其定位为常见数量关系的总结运用课，引导学生温故知新，结合具体情境学习理解常见的数量关系，并运用数量关系解决实际问题。其实，三年级学生在进入四年级之前，已经积累了一些运用“路程、时间、速度”数量关系，解决实际问题的经验，苏教版数学教材中与此相关的习题共计有12个，问题指向求速度、求路程两类。“速度”一词已经出现过2次。其中，三年级数学上册教材和下册教材中都设计了一个“路程相同比时间，感悟运动快慢”的练习。《义务教育科学课程标准（2022版）》（以下简称《新课标》）关于速度的内容要求为“知道测量距离和时间的常用方法，知道用速度的大小来描述物体运动的快慢，知道自行车、火车、飞机等常用交通工具的大致速度”。学业要求为“知道速度可以描述物体运动的快慢”。教学策略建议为“本学科核心概念的抽象程度较高，对学生的探究水平要求也较高。教学中，教师要在系列探究活动中灵活运用各种方法，加强学生的体验。让学生用比较的方法理解并描述物体运动的快慢。1—6年级可以创设运动比赛等学习情境，让学生用相同路程比时间或相同时间比路程的方法，比较两个物体的运动快慢”。
《新课标》关于“路程、时间、速度”的学业要求为“能在真实情境中，发现常见数量关系，感悟利用常见数量关系解决问题”。教学提示为“常见数量关系的教学，要在了解四则运算含义的基础上，引导学生理解现实问题中的加法模型是表示总量等于各分量之和，乘法模型可大体分为与个数有关（总价=单价×数量）和与物理量有关（路程=速度×时间）的两种形式，感悟模型中量纲的意义”。
教学“路程、时间、速度”有关内容时应创设合适的问题情境，引导学生具身体验，主动用数学的语言表达现实世界，形成初步的模型意识，提升问题解决能力。如何通过协同设计提高教学效益呢？
二、跨界融通，搭建整合教学的实施框架
有效的课堂应该是连接知识与生活的桥梁，学科间的合理整合对促进学习的自然发生有着深远意义。基于四年级学生的学习基础，笔者分析了四年级学生理解“速度”内涵的前在状态和潜在状态，将数学、科学、体育等学科中关于“路程、时间、速度”的内容有机融通，整合为3课时，以主题学习的方式实施教学。
（一）拥抱体育，充分积累跑步体验
当好的环境与优化的课程联结时，学生能够开展丰富的学习体验。运动的快慢必须让每个孩子亲身体验，真切感悟。体育先行，由体育老师通过体育课完成预定教学任务。设计为以下五个教学活动。
活动一：学习使用秒表。教师示范后，请学生尝试，由各小组组长负责组内练习，同学互助，确保人人过关。老师组织全班展示，各组抽取一位学生现场比拼，争做“我是计时小达人”。
活动二：形成50米短跑的运动技能。以观看省运会短跑比赛视频为前置作业，让每位学生在感知速度与激情的同时习得一些基本知识。课中，老师先示范短跑，讲解短跑要领，指导技能，再组织学生练习，帮助学生积累一些短跑的全身协同“体感”。
活动三：测量学生跑50米的时间。将全班学生平均分成8组，每组6人，3人用秒表计时，3人赛跑，然后交换测量，记录时间，填写数据。每位学生可以跑三次，记录最好成绩。
活动四：测量学生3分钟跑步的米数。将全班学生平均分成4组，每组10余人，佩戴儿童运动手表，及时记录跑步米数。
活动五：汇总全班学生的运动数据，明确本次运动测试中50米跑每个人的成绩。老师应引导学生从50米短跑的技能掌握与运动感觉两个维度交流定距离（50米）和定时（3分钟）跑步获得的体验与感悟，让学生明确跑步比赛，比的就是“速度”，引发学生到科学课探究“速度”概念的好奇。
（二）沉浸科学，有效促进概念理解
科学老师利用学生在体育课上的运动数据组织教学，帮助学生理解速度内涵；计算物体运动的速度，对若干物体的运动速度正确排序。设计以下四个学习活动。
活动一：计算交通工具的运行速度。呈现“复兴号”动车、小汽车、电动自行车的运动画面。学生观看并收集计算速度所需数据，笔算或用计算器计算三种车辆的速度，然后进行比较。“复兴号”动车的速度为350千米/时，小汽车的速度为70千米/时，电动自行车的速度为30千米/时。让学生感知这些交通工具的速度有大小，且都比人类的跑步速度快得多。再引出速度不同的一些交通工具、自然现象以及动物等，如民航飞机800千米/时，沙尘暴80千米/时，台风中心移动30千米/时，猎豹90千米/时，旗鱼90千米/时，海豚55千米/时等。让学生将这些物体按运动速度的大小排序。以小学生正常步行速度5千米/时为参照，引导学生对比想象沙尘暴、民航飞机、“复兴号”动车的时速，建立自己的参照系。
活动二：了解物体运动中具有能量。播放“动物世界”片段，组织学生观看豹子奔跑、企鹅、旗鱼在海水中快速前进的视频。将猎豹的速度30米/秒与同学的速度2米/秒进行对比，让学生感受人和某些动物运动速度的巨大差距。旗鱼飞速插进木质船舷、老鹰高速俯冲捕猎等极具震撼力的画面，足以让学生感受高速前进的动物所带来的巨大冲击力。接着让学生想象快速奔跑时不小心发生碰撞的感觉，感悟运动速度越大，撞击越有力，对他人或自己可能构成的伤害也越大。最后引导学生讨论为什么不能高空抛物，不能从楼梯上快速往下跑等，渗透讲公德、守法纪的品德教育。
活动三：感知物体运动有快慢。学生自主阅读书本，了解自然界中速度快的一些物体。如在空气中音速为340米/秒，光速为3亿米/秒，第一宇宙速度为7.9千米/秒。再如速度慢的蜗牛，全速疾爬的最高速度为8.5米/小时。拓展一些科学知识，丰富学生的认知，加深学生对速度的理解——路程越远，时间单位越小，速度越快，速度比较快的物体一般以“米/秒”作单位。
活动四：学生分享学习感悟。引导学生自主回顾比较物体运动速度的方法，深化学生对速度内涵的理解，知道单位时间内通过的路程为速度；说说自己对数量关系“速度=路程÷时间”的理解，明确表示速度的复合单位的意义；还可以举例说说自己对哪些物体的运动速度比较感兴趣，还想了解哪些问题等。
（三）亲近数学，灵活解决实际问题
活动一：回顾速度的意义。回顾三年级上册、下册数学教材中关于游泳比赛、跑步比赛成绩的习题及科学课关于速度的学习，让学生说说什么是速度，怎么求速度等。再呈现体育课统计的本班学生3分钟跑步情况记录表，让学生自己提出一个与速度有关的数学问题。如“小丁同学3分钟跑了540米，她的速度是多少？”
活动二：解决一些简单的实际问题。第一层，选择2—3个学生的实际问题给全班解决。第二层，应用数量关系灵活解决速度单位不同的一些实际问题。题中有三种交通工具，分别使用“米/秒”“千米/时”“米/分”三个速度单位，应引导学生先统一速度单位，都统一为以“千米/时”为单位。飞机的速度是882千米/时，轿车的速度是96千米/时，自行车的速度是14.7千米/时。引导学生将这三种交通工具的速度从大到小进行排序，顺序依次为882千米/时＞96千米/时＞14.7千米/时，这样处理对促进学生数感与量感的发展效果较好。第三层，将速度计算与发展空间观念结合，培养学生的想象力。设计习题1为“一辆洒水车从停车场出发，每分钟行驶60米，洒水宽度是9米。行驶15分钟，洒水面积有多少平方米？”习题2为“一辆洒水车从停车场出发，每分钟行驶60米，洒水宽度是9米。行驶15分钟后掉头返回。回到停车场只用了9分钟。返回时的速度是多少？”习题1可以通过动画演示或用卷筒纸展开的方式，帮助学生理解洒水的面积就是洒水车前进的米数与洒水宽度的积。习题2应引导学生自主画线段图，看图理解返回速度与洒水宽度无关，提升学生分析问题、解决问题的能力。
活动三：解决情境复杂问题。教师创设了一个综合练习“谁先到达目的地”，丰富学生的学习体验。情境中信息有：A城到B城有两条路线，路线一较远，长有1092千米，面包车走这条路，4小时行了312千米；大客车走路线二，这条路线长910千米，3小时行了210千米。由浅入深提出三个问题：大客车与面包车哪辆车行驶得快一些？两辆车同时从A城出发到B城，哪辆车会先到达B城？大客车在实际行驶途中，停下来让乘客休息了65分钟，算一算哪辆车先到达B城。这是一个真实的问题情境，比较贴近学生的生活实际，能很好地激发学生的学习热情，促使他们自主去解决问题。学生必须计算速度进行比较，再根据实际情况作出选择。
活动四：回顾反思，完善认知。学生说说自己的学习收获，教师引导他们将自己的“知识树”以语言或导图表现出来，再联系体育与科学课中的学习谈体会。
三、多元评价，提升整合教学的导向功能
三节课，每节课都有相应的实践性作业。体育课的作业为每日亲子跑及“一周7千米运动”。科学课有三项作业，一是寻找动物世界里的短跑冠军和长跑冠军，以它们的口吻写自我介绍；二是感受小汽车的不同时速，在一条直路上感受30千米/时，60千米/时，80千米/时；三是小组合作撰写“严禁高空抛物倡议书”或创作以“高空抛物·夺命‘飞弹’”为主题的宣传画报，参加班级、年级两轮评比。数学作业以解决实际问题为主，以“何时出发去学校？”等为主题制作数学漫画。鼓励学生主动对自己与伙伴的学习进行评价，评价方式见表1。
上述教学实践表明，跨学科的教学规划、讨论和实践，让老师为教授跨学科领域的技能发展了共同的语言。学生得以明确关联学科之间的内容和技能，构建了认知世界相互关联的能力。学生得以明确关联学科之间的内容和技能，构建了认知世界相互关联的能力，学习素养不断提升，从而达到多学科的学习效果提升。
参考文献：
[1][英]普拉卡什·奈尔等.重新设计学习和教学空间[M].北京:中国青年出版社,2020.
[2]教育部.义务教育数学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.
[3]马云鹏.小学数学教学论(第四版)[M].北京:人民教育出版社,2013.
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