跨学科主题学习视域下的小学数学益智教学实践研究

——以《六通鲁班锁》教学为例

年级：五年级           教师：王天天

摘要：基于跨学科主题学习视域开展小学数学益智实践活动，能够有效地唤醒学生学习内驱力，激发学生学习主动性，推动学生思维可视化，从而促进学生思维向更深处漫溯。在具体教学中应从学科特征与真实情境两个维度确定主题，界定目标时注重深度学习及素养提升，科学融合数学学科和跨学科知识，在活动实施环节设计分层任务并提供学习支撑。

关键词：跨学科主题学习；小学数学；益智教学  

跨学科主题学习旨在以某一主题为依托，科学地融合不同学科的相关学习内容，突出学生学习的主体性地位，引导学生在实践活动中打破学科界限，主动设计与实施问题解决方案，促进课程协同育人功能的发挥及学生核心素养的发展。

新课标指出小学阶段的学生其思维水平处于具体形象思维到抽象概括思维的过渡阶段，教师应基于学生认知特点及规律，有意识地通过巧妙合理的直观教学和实践操作，引导学生逐步获得思维能力的发展。益智器具种类丰富，不仅能激发学生的学习兴趣，更能启迪智慧，开发思维。基于跨学科主题学习视域，开展小学数学益智实践活动，能够有效地唤醒学生学习内驱力，激发学生学习主动性，推动学生思维可视化，从而促进学生思维向更深处漫溯。

本文试以《六通鲁班锁》为例，阐述跨学科主题学习视域下的小学数学益智教学实践研究初探。

一、确立主题：关注学科特征与真实情境两个维度

跨学科主题学习首当其冲应进行主题的确定，主要从数学学科特征以及现实

生活中的真实情境两个维度进行综合考量。

中国古典益智器具种类繁多，尤以鲁班锁较为经典。鲁班锁一榫一卯间凹凸咬合，紧密相连，彰显中华民族不朽的工匠精神。这个伟大的发明相传是由我国春秋时代鲁国工匠“鲁班”创造的。古老的益智器具，是民族智慧的传承。因此，基于多学科教材内容的整合以及学校校本课程特色，将跨学科主题确定为“中国智? 智周万物 俯仰可拾”。旨在以六通鲁班锁为载体，从多学科视角领略古人智慧，追溯中国记忆，传承优秀中华传统文化。在一个个精彩纷呈的实践活动中促进核心素养的有效落地。

二、界定目标：注重深度学习与素养提升

跨学科主题学习应深化学生的理解与思考，促进学生数学学科素养以及跨学

科素养的提升。在“中国智 智周万物 俯仰可拾”跨学科主题学习中，对于数学学科素养的体现在于：第一，了解鲁班锁的起源、种类及“榫卯结构”，通过动手拆解“六通鲁班锁”，掌握拆拼的方法与步骤。第二，在拆拼的过程中通过“试错”，提高观察能力、动手能力和思考能力，学生学会发现问题，自主探究和合作探究能力获得发展。第三，感受探究学习的快乐及中华益智文化的魅力，提高民族自豪感。跨学科素养则体现在：第一，能够综合运用多学科知识与技能，通过合学分析并解决问题，促进科学探究能力与协作交流能力的发展，培养批判性思维和严谨的科学态度。第二，能够借助互联网、书籍等多种渠道查找信息，提高信息检索能力。第三，通过绘制图文并茂的《鲁班锁》思维导图，对鲁班锁各部分尺寸进行设计、测量与计算，筛选合适的材料进行六通鲁班锁的手工制作，提高测量计算与空间几何的分析能力，动手操作及设计能力。

三、内容整合：科学融合数学学科和跨学科知识

跨学科主题学习应基于数学学科知识，科学地与多学科相关内容进行有效融合，引导学生在同一跨学科主题中对有关联的不同学科知识达成系统化、结构化的认知。

在“中国智 智周万物 俯仰可拾”跨学科主题学习中，具体涉及到：1.数学学科：掌握拆拼六通鲁班锁的方法与步骤，提高观察、操作、思考及合学能力，提升数学思维和数学学科素养。2.语文学科：了解鲁班锁的起源、种类以及中国工匠祖师“鲁班”的故事，认识“榫卯结构”，领略古人智慧，追溯中国记忆，传承优秀中华传统文化。3.科学学科：能够从多个角度，运用多个学科的知识综合分析，尝试通过分共合作完成自制六通鲁班锁的项目任务。培养分析问题时的严谨性和批判性思维的科学态度，敢于质疑、敢于尝试、敢于创新。另外，通过鲁班锁各部分尺寸的设计、测量与计算，提高空间几何的感知和分析能力。4.美术学科：通过绘制图文并茂的《鲁班锁》思维导图，提高信息检索能力，并感受鲁班锁的对称美和榫卯结构的巧妙美。

四、活动实施：设计分层任务并提供学习支撑。

基于学生学习经验和认知水平，设计有层次的实践活动，同时及时为学生搭建学习支架，辅助学生在合学的基础上主动分析并逐步有序地解决问题。在“中国智 智周万物 俯仰可拾”跨学科主题学习中，以数学益智教学《六通鲁班锁》为例,具体实施如下。

（一）设计分层任务

1.了解榫卯结构、认识鲁班锁

播放“帝国亡于铁钉”这一故事的动画视频，并通过认知冲突（真没想

到一颗小小的钉子竟然决定了一个国家的命运。可是你知道吗？我国古人不用一颗钉子就可以将两根木头严丝合缝的结合在一起）激发学生的探究兴趣。

通过观看视频，了解榫卯结构、认识鲁班锁。

2.初步探索，感知规律

（1）观察器具，发现特点

同学们，拿到一款益智器具，我们应该先做什么呢？（预设：先观察）

请你仔细观察鲁班锁的外观，说说它有哪些特点。

这6根木条分别有哪些特点呢？同桌交流，并在学习单上简单记录关键特征。

（2）活动一：明确要求，初次尝试5min

那这款器具该怎样玩呢？一起来看看规则吧！（出示课件）

现在请大家独立尝试，注意在操作过程中一定要慢慢地、一根一根地拆解每

根木条，并尝试根据榫卯结构来拼装鲁班锁。

3.思维碰撞，反复验证

（1）遇到困难，发现问题

大家在拆解过程中遇到了什么问题？

（2）交流讨论，再次尝试

学生上台演示：开锁的关键在于找到“钥匙”。通过推一推、拉一拉等动作

发现这6根木条中有一根可以动，这一根就是“钥匙”，把它轻轻抽出，就很好拆解鲁班锁了。

小组讨论，想一想：除了关注鲁班锁内部的榫卯结构，还需要注意什么？

预设：还应该注意拆解的顺序和每根木条的方向。

学生优化思路，以小组合学的形式再次尝试拆拼鲁班锁，注意要合理分工，

一根一根拆解鲁班锁，并在学习单上记录每根木条的拆解顺序和木条方向。

（3）完成操作，总结提升

邀请成功的小组展示拼装过程和方法。

追问：拼装时哪几根木条是关键，请分步演示。哪根木条是最后拼装的？这

根木条拼装之前，其他木条拼接的特征是什么？（凹凸咬合，形成一个平面）

全员完成拼装，遇到困难的同学可以向其他同学取取经，合作把

问题解决。同桌之间互相说说自己拼装的步骤和方法。

4.数学建模，提升素养

（1）回顾拆解和拼装鲁班锁的过程，总结拆拼鲁班锁的方法。

（2）分享交流谈收获。

（3）学习经验迁移：神奇的“鲁班锁”魅力无穷，除了“六根鲁班锁”，

“鲁班锁”家族中还有很多其它成员（用视频向学生展示）值得我们研究。希望同学们可以借助今天的学习经验和方法，探究更多“鲁班锁”的拆拼方法！

（4）情感教育：（播放新闻视频：李克强总理赠送德国总理默克尔鲁班锁）

引导学生认识到鲁班锁象征着我们中华民族的“工匠精神”，其内部榫与卯

相互结合时的“你中有我、我中有你”也彰显了人与人、人与自然和谐共处的世界观。希望学生在领略古人智慧的同时，能够培养文化自信，传承中国优秀传统文化。

（二）提供学习支撑

鲁班锁的拼装是难点，需要灵活运用正向和逆向思维，因此在学生独立思考、合作探究的过程中需要教师提供适当的学习支撑，引导学生层层递进探究出拼装鲁班锁的方法。

另外还需关注学习评价及反馈，引导学生注重学习过程，促进学生的深度思

考，培养学生的灵活应用能力。

参考文献：

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[2] 崔允漷.新课程关键词[S].北京:教育科学出版社,2023:10.

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