初中數(shù)學教學中開展跨學科教學的策略探究

【摘要】素質(zhì)教育理念下，初中數(shù)學教學需要關(guān)注學生關(guān)鍵能力和品質(zhì)的培養(yǎng)和發(fā)展，通過組織開展“跨學科”教學強化數(shù)學教育活動的綜合性與實踐性，以此培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng).文章以蘇教版數(shù)學教學為例，提出“強化整合意識，挖掘跨學科契機”“活化跨界整合，豐富跨學科方式”以及“注重素質(zhì)發(fā)展，設(shè)立跨學科活動”的策略，旨在提高初中數(shù)學教學的兼容性，促進各學科資源整合和數(shù)學知識的固化、遷移和升華，切實提高初中數(shù)學課程的育人效果.

【關(guān)鍵詞】“跨學科”教學；初中數(shù)學；策略，綜合素養(yǎng)

引 言

《義務教育數(shù)學課程標準（2022年版）》基于發(fā)展角度提出了數(shù)學核心素養(yǎng)概念，并對其內(nèi)涵進行了闡釋，核心素養(yǎng)簡稱“三會”，即會用數(shù)學的眼光觀察現(xiàn)實世界；會用數(shù)學思維思考現(xiàn)實世界；會用數(shù)學的語言表達現(xiàn)實世界.“三會”反映了核心素養(yǎng)培養(yǎng)的漸進性關(guān)系，而培養(yǎng)學生數(shù)學眼光則是核心素養(yǎng)培養(yǎng)的基礎(chǔ).初中數(shù)學教學中，突破學科的限制引入跨學科教學內(nèi)容，將有助于提高初中生的數(shù)學認知，豐富學生的綜合體驗，從而促進學生關(guān)鍵能力和優(yōu)秀學習品質(zhì)的形成.

一、強化整合意識，挖掘“跨學科”契機

“跨學科”這一概念最早于1926年由哥倫比亞大學著名的心理學家伍德沃斯提出，強調(diào)通過學科之間的“交叉”與“融合”解決較為復雜的問題.所謂“跨學科教學”指的是在解決和處理復雜問題時，結(jié)合問題的復雜性和寬泛性，以形成全面認知為目的，將多門學科知識與技能相融合的教學活動.從跨學科理論形成以及概念的內(nèi)涵不難得出，跨學科并非單純地將多門學科機械性地疊加，而是一種圍繞現(xiàn)實問題進行的學科有機整合.

教學設(shè)計是教學活動的先導，教學設(shè)計的過程也是教師對教學活動系統(tǒng)構(gòu)思的過程，跨學科教學前，教師可對教學內(nèi)容認真梳理，從中找到學科之間的關(guān)聯(lián)，確定不同學科銜接的契合點并據(jù)此進行學科整合，這樣才能讓多學科互為輔助，相互促進，進而達到1+1>2的教學效果.

例如，蘇教版七年級數(shù)學上冊第二章“有理數(shù)與無理數(shù)”教學中，學生將首次接觸“有理數(shù)”的概念，并通過本課學習，讓學生能夠判斷給出的數(shù)是否為有理數(shù).因此，如何增進學生對“有理數(shù)”的理解對于本課而言至關(guān)重要，教師將數(shù)學概念講解作為“跨學科”資源整合的契合點，引入有關(guān)有理數(shù)的數(shù)學史，一方面擴大學生視野，增加學生的數(shù)學知識量，另一方面，通過歷史學科內(nèi)容的輔助，深化學生對有理數(shù)的認知.有理數(shù)是整數(shù)和分數(shù)的統(tǒng)稱，早在2000多年前，古希臘學術(shù)界認為世界上的一切數(shù)量，包括學生小學期間所學的整數(shù)、分數(shù)、小數(shù)都可視為對整數(shù)的不斷細分，表示為整數(shù)與整數(shù)之間的比值，因此，數(shù)可以稱為“比例數(shù)”.到了我國明朝時期，希臘的數(shù)學名著《幾何原本》傳入中國，明朝數(shù)學家徐光啟在研究數(shù)學著作基礎(chǔ)上將“可比”中的“比”字翻譯成了古代文言文中的“理”字.之后，文言文版的《幾何原本》傳入日本，日本直接采用了我國文言文內(nèi)容，翻譯為“有理數(shù)”.到了我國清朝末期，隨著“洋務運動”的興起，許多中國學生遠赴日本求學，“有理數(shù)”一詞再次傳回中國，便一直沿用至今.可見，有理數(shù)中的“有理”并非指的“有道理”.本課教學中，將數(shù)學概念講解作為學科整合的契合點，引入有關(guān)有理數(shù)的歷史學科知識，能夠幫助學生了解有關(guān)數(shù)學知識的發(fā)展歷程，幫助學生深入理解“有理數(shù)”概念的發(fā)展脈絡(luò)，加深對其本質(zhì)的認識.

“跨學科”教學中資源整合的契合點有很多，需要教師強化學科整合意識，從不同視角細心發(fā)掘.比如，蘇教版八年級數(shù)學上冊“探索三角形全等的條件”一課，可將數(shù)學知識講解過程作為學科整合的契機，引入信息科技學科的技能，利用“幾何畫板”進行三角形的動態(tài)構(gòu)圖、比較，達到直觀化和動態(tài)化教學效果，促進學生對數(shù)學知識的深度理解.教師通過統(tǒng)整多種形式的學科資源，不但有助于解決教學中面臨的復雜問題，還有助于激發(fā)學生的數(shù)學興趣和好奇心，讓學生更加關(guān)注數(shù)學、喜歡數(shù)學，為核心素養(yǎng)的孕育提供土壤，從而提升教學效果.

二、活化跨界整合，豐富“跨學科”方式

初中數(shù)學跨學科教學中，教師需要注重“跨學科”教學活動的多樣化，在深入挖掘?qū)W科之間知識點之間的聯(lián)系的基礎(chǔ)上豐富跨學科教學方式，給學生帶來耳目一新的感覺，這樣才能讓學生在潛移默化中消除學科之間的邊界感，讓學生能夠理性地看待數(shù)學并用數(shù)學思維認識世界.

（一）數(shù)學與物理學科的整合

“數(shù)學是物理之母，物理是數(shù)學之用.”可見數(shù)學與物理之間存在著密不可分的關(guān)系，初中數(shù)學跨學科教學中，將數(shù)學知識與物理學科內(nèi)容進行跨界融合，不僅有利于增進學生對物理學科和數(shù)學學科知識的理解，還有利于學生形成發(fā)散思維，促進學生優(yōu)秀學習品質(zhì)和關(guān)鍵能力的形成.

例如，蘇教版八年級數(shù)學上冊第六章，學生將接觸到“一次函數(shù)”，通過本章節(jié)課程學習，能夠初步掌握函數(shù)概念，判斷兩個變量之間的關(guān)系，初步形成利用函數(shù)觀點認識現(xiàn)實世界的意識和能力.一次函數(shù)通?？杀磉_為：y=kx+b（k為一次函數(shù)的系數(shù)，k≠0，b為任意常數(shù)）.基于本課教學目標指導，教師可將數(shù)學與物理學科知識點整合，用一次函數(shù)形式表達物體的運動規(guī)律.

速度與時間的關(guān)系是物理學科物體運動中的基本關(guān)系，描述的是在一段時間中物體移動的速度.在勻速運動中，速度保持不變，但在勻加速或勻減速運動中，物體運動的速度將會隨著時間的變化而變化，在此情況下，便可用一次函數(shù)對速度和時間的關(guān)系進行表達，即v=v0+at，其中v是物體在t時間內(nèi)的運動速度，v0是物體運動的初始速度，a是加速度，t為時間.

教師可通過列舉增強學生對一次函數(shù)的應用意識.如：一個物體從靜止開始勻加速，其加速度為2m/s2，2秒鐘時間后，物體的速度可表達為v=v0+at=0+2×2=4m/s，利用一次函數(shù)方式可表示為v=2t，表明速度隨著時間的變化呈現(xiàn)出線性增加的趨勢.

通過這種數(shù)學與物理學科之間的跨學科教學，不僅可有助于學生對物理學知識的理解，預測物體運動軌跡和速度變化，使其更好地理解和掌握物理學的基本原理，還能促使學生對數(shù)學的運用價值進行深刻思考，體會到“如何運用數(shù)學眼光看待客觀世界”，從而提升學生的核心素養(yǎng).

（二）數(shù)學與藝術(shù)的整合

《義務教育數(shù)學課程標準（2022年版）》在“指導思想”的闡釋中指出，堅持德育為先，提升智育水平，加強體育美育.由此可見，“美育”在“五育”中占有重要地位，而藝術(shù)學科教育是實施美育的重要方式和途徑.素質(zhì)教育理念下，初中數(shù)學跨學科教學，教師可將數(shù)學與藝術(shù)學科內(nèi)容相整合，實現(xiàn)“智育”與“美育”并舉，促進學生綜合素養(yǎng)的快速提升.

例如，蘇教版八年級數(shù)學上冊第二章“軸對稱與軸對稱圖形”教學中，需要讓學生經(jīng)歷觀察生活中的軸對稱現(xiàn)象和軸對稱圖形并探索他們的共同特征的活動過程，培養(yǎng)學生的空間觀念，從中體會軸對稱在現(xiàn)實生活中的廣泛應用.教師可在本課教學中引入“藝術(shù)”學科的相關(guān)內(nèi)容.比如：

2005年中央電視臺春節(jié)聯(lián)歡晚會中，中國殘疾人藝術(shù)團21個聾啞演員表演了群體舞蹈《千手觀音》，通過精湛的舞蹈演繹，營造出千變?nèi)f化、層出不窮的視覺沖擊力和震撼力，一度引發(fā)全國觀眾的密切關(guān)注，獲得了極高的藝術(shù)評價.教師可利用現(xiàn)代信息科技從網(wǎng)絡(luò)上搜集并下載《千手觀音》的舞蹈視頻，經(jīng)過剪輯、加工后制作成微視頻或圖片，在“軸對稱與軸對稱圖形”教學中展示出來，讓學生觀察視頻或圖片畫面的對稱性.

再如，教師可打印出天安門的圖片，沿著對稱軸將圖片截切成兩部分，然后開展“猜一猜”“畫一畫”教學游戲，讓學生根據(jù)半張圖片想象出缺失部分的圖形是什么，利用美術(shù)繪畫的手法將圖片缺失的內(nèi)容補充完整.

數(shù)學與藝術(shù)學科的融合，不僅能夠活躍數(shù)學課堂教學氛圍，幫助學生構(gòu)建輕松、愉悅的心理環(huán)境，讓學生在充分釋放壓力的基礎(chǔ)上學習軸向的數(shù)學知識，還能引領(lǐng)學生在藝術(shù)作品中探索和尋找數(shù)學元素，在提升學生觀察能力的同時，提升學生的藝術(shù)素養(yǎng)，達到美育在數(shù)學教學中的滲透效果.

（三）數(shù)學與體育的整合

進入初中階段，學生的自我意識和社會性均有所增強，體育學科中的足球運動以其競技性、合作性強的特點，備受初中生的喜愛.教師可迎合初中生的興趣特點，將體育學科的內(nèi)容引入初中數(shù)學教學中.通過數(shù)學與體育的跨學科整合，在提升學生數(shù)學應用意識的同時，豐富學生的體育知識.

教師可基于體育活動引導學生展開討論.如在足球賽場上，對方前鋒想要突破對方防守，進入對方場地，如果你是一名回防的前場球員，你將選擇怎樣的線路對對方前鋒進行堵截才能確保消耗最少體力？通過此類“跨學科”類型的問題，引發(fā)學生的思考，讓學生體會數(shù)學中的知識點在自己喜愛的體育運動中的運用，培養(yǎng)學生對數(shù)學的興趣.

例如，蘇教版八年級數(shù)學上冊第一章“全等三角形”教學中，教師可在課堂教學內(nèi)容拓展階段組織和引導學生觀察足球的形狀和結(jié)構(gòu)，拋出具有探究性的問題：“足球是由許多小塊皮革拼接而成，為什么一場球賽下來，足球的形狀會保持不變？”以此引發(fā)學生對數(shù)學問題的思考.

借助數(shù)學與體育學科之間的跨學科整合，能夠讓枯燥的數(shù)學課堂變得生動有趣，讓學生感受到數(shù)學知識的魅力，逐漸培養(yǎng)學生用數(shù)學眼光看待和思考客觀世界的思想意識，從而孕育數(shù)學核心素養(yǎng).

三、注重素質(zhì)發(fā)展，設(shè)立“跨學科”活動

《義務教育數(shù)學課程標準（2022年版）》在“課程性質(zhì)”的闡釋中強調(diào)，“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”.對此，教師可將培養(yǎng)學生跨學科思維方式和合作學習能力作為教學目標，積極組織和開展綜合性數(shù)學實踐活動，讓學生通過主動探究獲得關(guān)鍵能力的提升.

例如，蘇教版八年級數(shù)學上冊“一次函數(shù)”教學后，學生已經(jīng)系統(tǒng)地掌握了一次函數(shù)的相關(guān)知識，學會了用一次函數(shù)解決問題，教師可在此基礎(chǔ)上組織學生開展以“冬季蔬菜運輸方式市場調(diào)研”為主題的社會實踐活動.

實踐活動開展前，教師可與家長、社區(qū)保持協(xié)調(diào)溝通，贏得家長和社區(qū)的理解和支持，然后，根據(jù)學生的性格特點、交往能力和學習能力等因素，將學生劃分為多個具有異質(zhì)化特點的“社會活動小組”，明確組內(nèi)成員分工，由組長帶領(lǐng)共同完成調(diào)研任務.

活動實施過程中，教師可向各小組介紹活動背景，布置項目式跨學科活動任務：

【活動主題】關(guān)于冬季蔬菜運輸情況的市場調(diào)研.

【活動背景】冬季到了，為了保障城市菜籃子工程，降低冬季蔬菜價格，提高蔬菜供應通道的科學性，需要對運輸方式進行科學規(guī)劃.

【活動任務】

1.以小組合作方式，到社區(qū)內(nèi)蔬菜批發(fā)基地進行社會調(diào)查，了解蔬菜運輸主要包括哪些方式？

2.走訪蔬菜基地調(diào)度員，搜集不同方式，如汽運、火車運輸?shù)?，運輸過程中的行進速度；

3.走訪蔬菜基地運輸負責人，調(diào)查不同方式運輸途中產(chǎn)生的綜合費用、裝卸費用；

4.通過小組合作，整理調(diào)研數(shù)據(jù)，用一次函數(shù)相關(guān)知識分別統(tǒng)計出不同運輸方式的總費用與運輸路程之間的函數(shù)表達式；

5.通過小組討論，找出你認為的冬季蔬菜運輸?shù)淖罴逊绞?，簡單寫一份《基于社會調(diào)研的運輸方式建議書》.

“跨學科”綜合實踐活動將會用到多學科知識與技能，比如，調(diào)查和走訪過程中將會用到“語文”學科知識與技能，如制訂采訪計劃、歸納所提問題，形成書面建議等；數(shù)據(jù)統(tǒng)計過程需要用到“信息科技”學科的“電子表格”方面知識，以此提高算力和統(tǒng)計效率等.作為活動的組織者和引導者，教師不僅需要對學生的活動行為密切跟蹤、觀察，還要整合相關(guān)學科任課教師資源組建“活動指導團隊”，一方面確保能夠及時地為各小組學生提供專業(yè)指導；另一方面，在活動結(jié)束后參與到多元評價活動中，以便突出“教學評”的一致性.

這種綜合實踐活動，能夠引領(lǐng)學生走出狹小的數(shù)學課堂空間，走進社會，讓學生在真實的社會活動體驗中感受數(shù)學知識在生活中的應用價值和意義，用數(shù)學眼光看待客觀世界，用數(shù)學方法解決現(xiàn)實問題；在活動過程中，能夠促使學生與各種職業(yè)的人員進行交往，與小組同學密切合作，逐漸提升學生的合作意識，增強學生的集體精神.此外，依托此類社會實踐活動的有效組織和開展，教師能夠獲得豐富的“跨學科”教學活動組織實施方面經(jīng)驗的積累，促進“家—?！纭币惑w化教育體系的構(gòu)建，從而為提升數(shù)學教學整體水平夯實軟件基礎(chǔ).

結(jié) 語

總而言之，“跨學科”教學符合當前素質(zhì)教育理念，是社會發(fā)展的必然需求.初中數(shù)學教學中，教師需要注重優(yōu)化自身跨學科教學意識，從多維度、多視角探索學科資源整合的契機，豐富整合方式，積極開展跨學科綜合實踐活動，在推動初中數(shù)學育人方式變革的同時，促進學生核心素養(yǎng)的自主孕育和形成.

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