初中數(shù)學教學中學生跨學科學習能力的培養(yǎng)路徑探析

陳瑤瓊

【摘要】《義務教育數(shù)學課程標準（2022年版）》明確指出：設(shè)立跨學科主題學習活動，加強學科間相互關(guān)聯(lián)，帶動課程綜合化實施，強化實踐性要求.基于此，文章以初中數(shù)學教學為例，對跨學科學習能力培養(yǎng)需要遵循的原則以及教學策略進行了分析，旨在引領(lǐng)學生在多學科融合的知識學習中，建立專業(yè)知識融合的體系，幫助學生在問題解決中靈活地運用多學科知識與技能，實現(xiàn)深度學習.

【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學；跨學科；學習能力；培養(yǎng)

“跨學科”概念最早是在1926年被哥倫比亞心理學家伍德沃斯所提出的，在當時引起了教育界研究學者的關(guān)注，并成為學術(shù)研究的“新寵”.20世紀50年代開始，“跨學科”被運用于科學界、教育界，在經(jīng)過了眾多的研究、修改之后，逐漸形成了成熟的跨學科課程觀，并且在我國新課程改革不斷推進的背景下，得到了廣泛的運用.各學科教師不斷地優(yōu)化課程體系，找到本學科與其他學科知識的融合點，實現(xiàn)多學科、多層面的融合，不僅可以幫助學生攻克知識理解的難關(guān)，還有助于發(fā)展學生的跨學科學習能力.從初中數(shù)學教學的視角分析跨學科學習能力的培養(yǎng)，教師需要發(fā)揮出教學組織者與引導者的角色功能，在教學實踐中做到合理地設(shè)計教學主題，運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、社會科學以及自然人文科學等方面的知識，對數(shù)學內(nèi)容進行加工與設(shè)計，讓學生在數(shù)學學習中可以主動地發(fā)現(xiàn)問題，在探索問題解決的方法中構(gòu)建數(shù)學知識體系、發(fā)展數(shù)學能力與數(shù)學思維，并獲得科學探究能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力、語言表達能力等多方面的鍛煉，引領(lǐng)學生從跨學科學習中發(fā)現(xiàn)數(shù)學與其他課程整合的現(xiàn)實意義，培養(yǎng)出具備綜合素質(zhì)的復合型人才.

一、初中數(shù)學教學中學生跨學科學習能力培養(yǎng)的原則

（一）針對性原則

在初中數(shù)學教學過程中開展跨學科教學活動，發(fā)展學生的學習能力，需要教師明確教學目標的指向性，并且能夠從初中生的身心發(fā)展規(guī)律出發(fā)，提高教學指導的針對性，讓跨學科教學更加貼近學生的實際學習情況以及發(fā)展需求，能夠充分地調(diào)動學生的跨學科學習熱情，精心設(shè)計學習任務，讓學生在跨學科任務的驅(qū)動下形成強烈的探究欲.同時，在跨學科學習能力的培養(yǎng)中，教師需要關(guān)注不同層次學生的學習能力差異，結(jié)合學生的興趣愛好、學習水平合理地控制學習任務的難易度，讓跨學科教學活動真正為學生的學習服務.

（二）主體性原則

學生是跨學科學習的主體，想要在真正意義上提高學生的跨學科學習能力，教師需要在課堂教學中發(fā)揮出學生的主體性，鼓勵學生在跨學科學習過程的參與中，實現(xiàn)思維的碰撞，在解決問題中總結(jié)出新的方法，積累新的經(jīng)驗，保障學生在跨學科學習中實現(xiàn)知識與技能的生成.同時，在初中數(shù)學教學中實施跨學科教學模式，教師需要凸顯出數(shù)學學科的主導地位，避免本末倒置，應有意識地引領(lǐng)學生站在數(shù)學的視角思考與解決問題，認識到“跨學科”與“凸顯數(shù)學學科的主導地位”二者并不沖突.

（三）開放性原則

新課程改革主張打造開放式的教學環(huán)境，鼓勵教師建立課內(nèi)教學與課外教學資源融合的新型課程教學模式，在跨學科學習能力培養(yǎng)的過程中，教師同樣應遵循開放性的原則，能夠適當?shù)亻_拓學生的學習活動空間，能夠?qū)⒄n外資源引入課堂教學中，起到豐富課程教學資源、開闊學生學習視野的作用.教師還可以帶領(lǐng)學生走出課堂，走進社會生活中，要求其他學科教師、家長、社區(qū)等參與到跨學科主題活動中，加強數(shù)學、各學科知識與生產(chǎn)、生活之間的聯(lián)系，給學生提供更多實踐操作、創(chuàng)作反思的機會，促使學生在開放式的學習環(huán)境中，通過動手實踐，獲得獨特的學習體驗，經(jīng)歷問題發(fā)現(xiàn)、分析、解決等過程，深入體驗生活、感悟生活，發(fā)展跨學科知識的實踐運用能力，提升創(chuàng)新能力.

二、初中數(shù)學教學中學生跨學科學習能力培養(yǎng)的有效路徑

（一）樹立跨學科的教學觀念

在科學技術(shù)水平快速發(fā)展的時代，各個領(lǐng)域的發(fā)展也逐漸地趨向于綜合化，教育事業(yè)的進步需要緊跟時代發(fā)展的步伐，并做出相應的改變.學生僅僅憑借單個學科的知識與技能的學習，是難以解決現(xiàn)實中遇到的復雜、多變的問題的.蘇霍姆林斯基在“全面發(fā)展教育理論”中指出要培養(yǎng)全面、和諧、有個性的人，實現(xiàn)這一目標需要初中數(shù)學教師革新教學觀念，能夠積極地轉(zhuǎn)變陳舊的教育觀，探索并了解學科融合的教學內(nèi)涵，了解跨學科教學與常規(guī)教學模式之間的區(qū)別，并不斷地豐富各學科專業(yè)知識，能夠在關(guān)注數(shù)學學科發(fā)展情況的同時，了解其他學科的變化，形成學科融合的教學觀念，積極地探索跨學科知識融合的路徑，保障跨學科教學活動的順利實施，為初中生的跨學科學習能力發(fā)展奠定基礎(chǔ).

在對初中數(shù)學教師的跨學科教學狀況的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，部分教師對于跨學科教學的了解程度不足，甚至缺乏對跨學科教學的重視程度，部分跨學科教學活動的組織停留在形式主義層面上.究其原因在于教師受到應試教育思想的影響，他們認為提高學生的考試分數(shù)才是最重要的，而沒有為學生的長遠發(fā)展考慮.還有部分教師認為對學生進行跨學科學習能力的培養(yǎng)是沒有必要的，不僅會增加學生的學習負擔，還容易導致學生無法集中精力學習數(shù)學學科知識.教師的錯誤教學思想是影響教學質(zhì)量提升的關(guān)鍵原因，這些問題迫切地需要解決.為了幫助初中數(shù)學教師了解培養(yǎng)跨學科學習能力的價值，樹立跨學科教學觀念，學?？梢匝埫麕煹叫ｉ_展講座，舉辦跨學科教學交流會，讓教師從中了解學科融合教學的益處，認識到學生形成跨學科學習能力對于今后學習以及發(fā)展所產(chǎn)生的深遠影響，還可以鼓勵教師自行查閱資料，學習相關(guān)的教學經(jīng)驗與方法，以先進的教學觀念引導跨學科教學行為的發(fā)生.

（二）梳理數(shù)學與其他學科知識的交融點

在以往的初中數(shù)學教學中，部分教師采取生搬硬套的方式，導致其他學科知識突兀地出現(xiàn)在數(shù)學課堂中，學生無法將數(shù)學學習與其他學科知識聯(lián)系在一起，這是影響學生跨學科學習能力發(fā)展的一個至關(guān)重要的原因.有效地發(fā)展初中生的跨學科學習能力，需要教師在教學活動的組織中從數(shù)學學科的特點出發(fā)，結(jié)合不同的數(shù)學知識內(nèi)容，找到與之相關(guān)聯(lián)的、契合的學科內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)其中存在的普遍規(guī)律，由此保障數(shù)學課堂教學中的跨學科活動順利開展，引領(lǐng)學生發(fā)現(xiàn)數(shù)學與其他學科知識存在的關(guān)系.

“數(shù)與代數(shù)”“圖形與幾何”是初中數(shù)學教學中的兩大領(lǐng)域，筆者從這兩個領(lǐng)域出發(fā)，分析數(shù)學教材中的各個模塊知識與其他學科內(nèi)容之間的交融點.在“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域中，包含了“數(shù)與式”“方程與不等式”“函數(shù)”等內(nèi)容，筆者在對“數(shù)與式”的研究中發(fā)現(xiàn)有“有理數(shù)”“實數(shù)”與地理課程中的“極地地區(qū)（溫度）”、語文課程中的龜兔賽跑存在密切關(guān)系，“代數(shù)式”與生物課程中的細胞分裂、體育課程中的投球存在密切關(guān)系，“方程與方程組”與化學課程中的“鐵的冶煉”“溶液的濃度”有關(guān).在對“方程與不等式”的研究中筆者發(fā)現(xiàn)，“不等式與不等式組”與物理課程中的“串聯(lián)與并聯(lián)”、地理課程中的“氣候”、化學課程中的“pH”等密切相關(guān).初中階段學生接觸到的“函數(shù)”主要有一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)，其中一次函數(shù)與物理課程中的“功的計算”有關(guān)，反比例函數(shù)與物理課程中的“測量平均速度”“歐姆定律”“重力”有關(guān)，二次函數(shù)與物理課程中的“焦耳定律”有關(guān).在“圖形與幾何”的領(lǐng)域中主要涉及“圖形的性質(zhì)”“圖形的變化”“圖形與坐標”等知識，以“圖形的變化”為例，其中“圖形的對稱軸”知識與美術(shù)課程中的“剪紙藝術(shù)”、化學課程中的“同分異構(gòu)體”有關(guān)，“圖形的相似”與美術(shù)課程中的“黃金分割線”、物理課程中的“小孔成像”有關(guān)，“圖形的投影”與語文課程中的詩詞《題西林壁》、物理課程中的“光的折射”有關(guān)，“坐標、圖形位置運動”與體育課程的球類運動、地理課程的“位置與范圍”有關(guān).

（三）組織學科融合的數(shù)學學習活動

想要切實地提高初中生的跨學科學習能力，教師需要組織豐富多樣的學習活動，以互動為載體，帶領(lǐng)學生在數(shù)學學習中感知數(shù)學與其他學科之間存在的聯(lián)系，并且在各種學習活動的參與中積累經(jīng)驗，樹立跨學科學習意識，掌握跨學科學習的方法.具體可以從以下幾個方面入手：

第一，數(shù)學與物理知識結(jié)合.數(shù)學是一門了解空間與數(shù)量關(guān)系的科學，物理則是一門以實驗觀察為基礎(chǔ)的自然科學.部分教師認為二者關(guān)系不大，實際卻不然，數(shù)學是物理規(guī)律推理中不可或缺的工具，物理學科中的許多知識點與數(shù)學有關(guān).以“函數(shù)”部分的教學為例，教師可以借助物理學的勻速運動位置變化問題，組織實驗探究活動，讓學生在實驗中掌握正比例變化與函數(shù)知識的關(guān)系，通過物理實驗活動，將數(shù)學抽象知識以更為直觀的方式展現(xiàn)在學生的眼前，幫助學生用數(shù)學思維分析、解決問題，形成科學探究思維.

第二，數(shù)學與地理知識結(jié)合.在地理學科的時差、地球位置、降雨量、溫度以及水位變化的計算中，都需要運用數(shù)學知識，教師可以借此布置習題，鍛煉學生的計算能力.比如“在北緯38°的開闊地有一棟高為H的建筑物，某開發(fā)商想要在H樓的北側(cè)新建一棟樓，若是想要保障新樓不會被H建筑物遮擋陽光，且保障新建筑底層全年的所有時刻都可以接受足夠的陽光照射，那么兩棟樓的間距應不小于多少？”這道題的解答不僅需要運用數(shù)學計算，還需要學生聯(lián)系地理學知識，經(jīng)過分析可知太陽在南回歸線附近的樓的影子最長，可以將地球表面視為平面，運用建筑學與幾何學的知識計算：∠RSQ=90°-38°-23.5°，在Rt△RQS中QS的長度=Hcot（90°-38°-23.5°）=Htan61.5°，所以兩樓之間的距離不小于Htan61.5°.

第三，數(shù)學與美術(shù)知識結(jié)合.數(shù)學具有圖形之美，這與美術(shù)學科相似，在數(shù)學教學中教師給學生展示美術(shù)畫作，帶領(lǐng)學生從數(shù)學的視角分析與鑒賞美術(shù)作品，發(fā)現(xiàn)美術(shù)畫作中存在的對稱性等.比如在軸對稱圖形的一課教學中，教師就可以給學生展示具備對稱特點的圖畫，讓學生從中找出對稱軸，判斷圖形是否對稱.又如，在數(shù)學教學中教師利用多媒體設(shè)備展示了“斷臂維納斯”的美術(shù)作品，讓學生從中猜測維納斯的身高是多少，并根據(jù)黃金比例完成計算，由此幫助學生掌握黃金分割比例的內(nèi)容，學會運用黃金分割比例知識解決數(shù)學問題.

除此之外，數(shù)學還可以與歷史、語文、化學、音樂等學科融合，教師需要結(jié)合不同學科的特點，根據(jù)數(shù)學教學的實際需求，設(shè)計具有針對性的數(shù)學學習活動，促使學生從中鍛煉跨學科學習能力，提升數(shù)學學習水平.

（四）實施多樣化評價，完善跨學科教學體系

在初中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生跨學科學習能力，需要教師構(gòu)建一個連續(xù)的教學體系，將教學評價作為重要環(huán)節(jié)貫穿于數(shù)學課程的跨學科教學過程中，并且逐步完善跨學科教學模式，最大限度地發(fā)揮出評價的教學功能，促進學生的跨學科學習能力提升，保障學生在跨學科的數(shù)學學習中獲得良性發(fā)展.這就要求教師能夠在跨學科的評價中，對學生的知識、情感、態(tài)度、技能等進行多方面、多元化的評價，鼓勵學生參與到評價環(huán)節(jié)中，讓教學評價更加科學、合理.

首先，采取師生互評的方式.在初中數(shù)學跨學科教學中，教師應具備一雙慧眼，可以時刻關(guān)注到學生的學習成長與變化，能夠在不同的教學環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)學生的閃光點，并給予及時評價.教師對學生的評價應堅持以鼓勵為主，批評為輔，通過使用激勵性的語言或表情，讓學生感受到教師的關(guān)注，獲得心理與情感上的滿足.而學生對教師的評價則可以從形象氣質(zhì)、情感態(tài)度、專業(yè)水平等角度進行.教師可以設(shè)計評價單，幫助學生明確評價教師教學行為的內(nèi)容與方向，比如“我對本節(jié)課的內(nèi)容感興趣嗎？”“老師講課時使用的語言是否具備吸引力？”“你認為老師在知識講解過程中使用的語言是否難懂？”“老師上課的態(tài)度積極嗎？”以師生互評促進教師與學生的共同成長.

其次，采取學生自評與生生互評的方式，要求學生在自我評價中反思自己在跨學科學習中的學習積極性、學習方法、學習策略、學習行為是否有待改善，引導學生形成自省的習慣.生生互評可以讓學生看到自己與他人之間的差距，并且促使學生主動地學習他人的優(yōu)點，彌補自身的不足，促進學生跨學科學習能力邁上新的臺階.

結(jié) 語

總之，跨學科教學模式在初中數(shù)學教學中的運用，可以打破學科之間的壁壘，符合新課程改革的要求，有助于學生綜合學習能力的發(fā)展.因此初中數(shù)學教師應積極地探索數(shù)學與其他學科融合的有效途徑，優(yōu)化教學活動的設(shè)計，引領(lǐng)學生在學科融合的課堂中提高學習能力，形成數(shù)學核心素養(yǎng).

【參考文獻】

[1]陸美琴.初中數(shù)學教學中如何增強跨學科學習能力[J].求知導刊，2020（25）：28-29.

[2]孫學東.初中數(shù)學跨學科項目式學習的內(nèi)涵特征與設(shè)計要素[J].中學數(shù)學教學參考，2023（2）：11-14.

[3]王曉娟.初中數(shù)學活動課跨學科融合的教學設(shè)計探索與實踐：以“杠桿原理”為例[J].數(shù)學教學通訊，2023（14）：7-9，13.

[4]史繼紅.讓跨界之力，挺進學生世界：“雙減”背景下的初中數(shù)學與物理的跨學科課堂構(gòu)建[J].數(shù)理天地（初中版），2023（12）：4-6.

[5]王浩.初中數(shù)學跨學科綜合實踐活動的理論探索[J].中學數(shù)學月刊，2023（8）：19-21，36.