初中數(shù)學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的內(nèi)涵與實(shí)踐路徑

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”）指出教師應(yīng)注重啟發(fā)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑問題.跨學(xué)科學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)在不同學(xué)科之間建立聯(lián)系，注重學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用，培養(yǎng)其解決復(fù)雜問題的能力.因此，初中數(shù)學(xué)的跨學(xué)科學(xué)習(xí)是學(xué)科發(fā)展的需求.

1初中數(shù)學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的內(nèi)涵

跨學(xué)科學(xué)習(xí)是一種學(xué)習(xí)方式，旨在打破學(xué)科之間的界限，通過不同學(xué)科知識(shí)的交叉融合，促進(jìn)學(xué)生對(duì)復(fù)雜問題的綜合理解能力.美國哈佛大學(xué)零點(diǎn)項(xiàng)目的首席專家曼斯勒提出，跨學(xué)科學(xué)習(xí)的關(guān)鍵點(diǎn)在于知識(shí)的應(yīng)用性.他認(rèn)為知識(shí)不是孤立的理論內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)是能夠在實(shí)際情境中被靈活應(yīng)用的工具.跨學(xué)科學(xué)習(xí)要求學(xué)生能夠?qū)⒍鄠€(gè)學(xué)科的知識(shí)相結(jié)合，形成綜合的解決方案.在初中數(shù)學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的過程中，數(shù)學(xué)不是作為一門獨(dú)立的學(xué)科存在，它與其他學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系尤為重要，數(shù)學(xué)知識(shí)的獨(dú)特性在于其邏輯性，這為學(xué)生提供了跨學(xué)科學(xué)習(xí)的框架.跨學(xué)科學(xué)習(xí)中的數(shù)學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng).學(xué)生需要通過訓(xùn)練增強(qiáng)自己的問題分析能力，從而在跨學(xué)科的任務(wù)中，綜合運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí).

2初中數(shù)學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的關(guān)鍵要素

初中數(shù)學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的有效實(shí)施依賴內(nèi)容、情境、活動(dòng)與成果四個(gè)關(guān)鍵要素.這四個(gè)關(guān)鍵要素相互作用，共同促進(jìn)初中數(shù)學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的深人開展，提升學(xué)習(xí)的整體效能.跨學(xué)科學(xué)習(xí)的內(nèi)容須具備現(xiàn)實(shí)關(guān)聯(lián)性、綜合性和可探究性.數(shù)學(xué)作為一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科，在跨學(xué)科教學(xué)中承擔(dān)著分析、建模、推理的重要功能，所選內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)數(shù)學(xué)在不同學(xué)科中的廣泛應(yīng)用.因此，內(nèi)容的設(shè)置必須與學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平相適應(yīng)，處于學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”跨學(xué)科學(xué)習(xí)的情境既可以是具體可感知的實(shí)體環(huán)境，又可以通過信息技術(shù)構(gòu)建動(dòng)態(tài)的探索空間.學(xué)習(xí)活動(dòng)是跨學(xué)科學(xué)習(xí)的核心環(huán)節(jié)，決定了學(xué)生知識(shí)構(gòu)建的方式.數(shù)學(xué)的跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)應(yīng)具備建構(gòu)性，使學(xué)生能夠主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)體系，而非被動(dòng)接收信息.成果的呈現(xiàn)形式應(yīng)多樣化，數(shù)學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的成果不僅局限于具體的計(jì)算結(jié)果，還包括學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中形成的數(shù)學(xué)建模能力、邏輯推理能力及跨學(xué)科解決問題的能力.數(shù)學(xué)作為抽象性較強(qiáng)的學(xué)科，在跨學(xué)科學(xué)習(xí)成果的表達(dá)上需要更加靈活.

3初中數(shù)學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的實(shí)踐路徑

3.1梳理核心知識(shí)，找準(zhǔn)跨學(xué)科要點(diǎn)

跨學(xué)科學(xué)習(xí)圍繞學(xué)科知識(shí)展開，這一過程需要教師先對(duì)教材與新課標(biāo)進(jìn)行深人解析，以精準(zhǔn)把握核心知識(shí).教材是知識(shí)的載體，新課標(biāo)則為教學(xué)指明方向，二者共同構(gòu)建起跨學(xué)科學(xué)習(xí)的框架.在解析教材時(shí)，要對(duì)其中的概念、定理、公式進(jìn)行系統(tǒng)性梳理，明確知識(shí)的內(nèi)在邏輯，挖掘其中蘊(yùn)含的學(xué)科思想方法，確定哪些知識(shí)具有跨學(xué)科的價(jià)值.基于對(duì)核心知識(shí)和核心目標(biāo)的明確，教師需要將與該核心知識(shí)相關(guān)的多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行連接重構(gòu)，以數(shù)學(xué)學(xué)科為基點(diǎn)，探尋與之在內(nèi)容上有交叉、在思維上有共通之處的其他學(xué)科知識(shí).在明確跨學(xué)科學(xué)習(xí)的各要素后，教師要構(gòu)建起以跨學(xué)科探究主題為線索的知識(shí)框架，將數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的相關(guān)知識(shí)按照邏輯關(guān)系進(jìn)行重新編排，使學(xué)生能夠循序漸進(jìn)地理解跨學(xué)科知識(shí)

例如以蘇科版九年級(jí)上冊(cè)“弧長(zhǎng)及扇形的面積”一節(jié)為例，弧長(zhǎng)及扇形面積的計(jì)算涉及圓的基本性質(zhì)、比例關(guān)系及弧度制的數(shù)學(xué)概念，是初中數(shù)學(xué)中綜合性較強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)之一.弧長(zhǎng)的計(jì)算公式建立在圓周長(zhǎng)的基礎(chǔ)之上，通過圓心角所占的比例確定孤長(zhǎng)的具體數(shù)值.對(duì)于半徑為 r 的圓，若圓心角為n°，則其對(duì)應(yīng)弧長(zhǎng)可由公式l＝ 180πr或l=|a|r求得，其中 a 為圓心角對(duì)應(yīng)的弧度.由于整個(gè)圓的圓心角為 360^° ，對(duì)應(yīng)弧長(zhǎng)即為整個(gè)圓周長(zhǎng) C=2πR ，因此部分弧長(zhǎng)可視為整體圓周的一個(gè)比例.扇形面積的計(jì)算基于同樣的比例關(guān)系，若扇形的圓心角為 n^° .則其面積可由公式 π2求得.結(jié)合這一數(shù)學(xué)知識(shí)的核心特點(diǎn)，可構(gòu)建非遺工藝——漆扇制作的跨學(xué)科學(xué)習(xí)主題.漆扇作為中國傳統(tǒng)工藝品之一，在造型設(shè)計(jì)、工藝制作、藝術(shù)審美多個(gè)方面均展現(xiàn)出深厚的文化內(nèi)涵.扇面的形態(tài)多以弧形展開，且各類漆扇的造型往往依賴于數(shù)學(xué)計(jì)算，確保扇面展開后的弧長(zhǎng)、扇形面積符合設(shè)計(jì)需求.在跨學(xué)科學(xué)習(xí)中，可借助數(shù)學(xué)計(jì)算的方法，對(duì)漆扇展開形態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)建模，探索弧長(zhǎng)、扇形面積與工藝美術(shù)之間的聯(lián)系，在這一過程中提升數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力.

3.2開展實(shí)踐教學(xué)，布置跨學(xué)科任務(wù)

跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)的實(shí)施需要精細(xì)化設(shè)計(jì)，使數(shù)學(xué)知識(shí)在多學(xué)科融合的教學(xué)環(huán)境中發(fā)揮核心作用.課時(shí)安排是教學(xué)實(shí)施的基本單位，教師要合理規(guī)劃學(xué)習(xí)任務(wù)，確保跨學(xué)科學(xué)習(xí)的層層遞進(jìn).基于數(shù)學(xué)核心知識(shí)，跨學(xué)科教學(xué)需圍繞探究主題進(jìn)行細(xì)化，保證學(xué)習(xí)任務(wù)符合邏輯進(jìn)程，促進(jìn)知識(shí)的有效遷移.教師安排跨學(xué)科學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)應(yīng)結(jié)合數(shù)學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，分階段推進(jìn)，使學(xué)生不斷深化理解，形成完整的認(rèn)知體系.跨學(xué)科教學(xué)的規(guī)劃還需緊扣學(xué)科核心概念，避免知識(shí)的零散拼接，使跨學(xué)科學(xué)習(xí)具備系統(tǒng)性.

例如在\"弧長(zhǎng)及扇形的面積”的跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)中，教學(xué)任務(wù)需要圍繞數(shù)學(xué)核心知識(shí)展開，以漆扇制作作為實(shí)踐主題，確保數(shù)學(xué)概念在實(shí)際應(yīng)用中得到深化.在跨學(xué)科教學(xué)過程中，數(shù)學(xué)不僅作為工具支撐漆扇的形態(tài)設(shè)計(jì)，還與美術(shù)、工藝學(xué)科相結(jié)合，提升學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)文化的認(rèn)知.教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)以弧長(zhǎng)及扇形面積計(jì)算為核心，分階段推進(jìn)，使學(xué)生在探究過程中不斷優(yōu)化思維方式，完善知識(shí)體系.

任務(wù)1 扇面展開角度與尺寸的確定

基于漆扇的實(shí)際制作需求，設(shè)計(jì)符合特定要求的扇面結(jié)構(gòu).選擇折扇、柄扇、團(tuán)扇等不同形態(tài)的漆扇，并依據(jù)預(yù)設(shè)條件，確定合適的扇面展開角度與尺寸.分析弧長(zhǎng)與半徑之間的關(guān)系，利用公式 l= 18\"計(jì)算扇面的展開弧長(zhǎng).根據(jù)扇面的面積要求? ，調(diào)整圓心角 n 的取值范圍，確保扇面面積符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn).在展開過程中，運(yùn)用量角器、直尺等工具測(cè)量具體數(shù)據(jù)，校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求.教師還要指導(dǎo)學(xué)生調(diào)整展開角度，使其在滿足面積需求的基礎(chǔ)上，與折扇的實(shí)際功能相匹配，確保在折疊狀態(tài)下不影響使用.

任務(wù)2龍骨數(shù)量與夾角計(jì)算

漆扇的折疊展開依賴于龍骨結(jié)構(gòu)，龍骨的數(shù)量與夾角決定了扇面的穩(wěn)定性.依據(jù)已確定的扇面展開角度，分析扇面結(jié)構(gòu)的均勻分布情況.將展開角度n 作為已知條件，計(jì)算龍骨數(shù)量k及每根龍骨之間的夾角θ.讓學(xué)生結(jié)合不同形式的漆扇特點(diǎn)，探討龍骨數(shù)量的合理取值范圍.通過計(jì)算分析扇面的彎折程度，使龍骨的排布既符合數(shù)學(xué)上的均勻分布原則，又能保持扇面整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性.之后學(xué)生需要利用量角器測(cè)量設(shè)計(jì)模型中龍骨之間的夾角，調(diào)整龍骨數(shù)量，使最終設(shè)計(jì)方案兼顧數(shù)學(xué)精準(zhǔn)度.

任務(wù)3 設(shè)計(jì)稿繪制評(píng)估優(yōu)化

依據(jù)已完成的數(shù)學(xué)計(jì)算，繪制漆扇設(shè)計(jì)稿，標(biāo)注關(guān)鍵尺寸數(shù)據(jù)，包括扇面展開角度、弧長(zhǎng)、面積以及龍骨間夾角.采用比例尺將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)計(jì)圖形，確保各部分的相對(duì)比例符合實(shí)際制作需求.根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)際模型的對(duì)比，調(diào)整扇面曲率，使其更加符合漆扇的功能需求.此外，教師需要組織測(cè)量活動(dòng)，利用不同工具驗(yàn)證計(jì)算數(shù)據(jù)的合理性，確保設(shè)計(jì)方案滿足既定目標(biāo).在最終評(píng)估階段，結(jié)合結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、美觀度、便攜性等因素，對(duì)設(shè)計(jì)稿進(jìn)行優(yōu)化，使漆扇的數(shù)學(xué)計(jì)算結(jié)果與工藝制作要求達(dá)到平衡.

3.3分析最終成果，匯報(bào)跨學(xué)科結(jié)果

跨學(xué)科學(xué)習(xí)的最終成果匯報(bào)不僅是知識(shí)應(yīng)用的直接體現(xiàn)，更是學(xué)生思維建構(gòu)、邏輯推理及綜合能力發(fā)展的集中展現(xiàn).成果匯報(bào)需圍繞數(shù)學(xué)知識(shí)的核心應(yīng)用展開，確保數(shù)學(xué)邏輯貫穿成果分析的全過程.跨學(xué)科學(xué)習(xí)成果的評(píng)估需基于數(shù)學(xué)邏輯與多學(xué)科知識(shí)整合能力，確保評(píng)價(jià)體系能夠全面反映學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握情況及跨學(xué)科應(yīng)用能力.成果展示不僅需體現(xiàn)數(shù)學(xué)計(jì)算的精準(zhǔn)度，還需考查學(xué)生如何在跨學(xué)科背景下運(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行邏輯推理，使數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成果真正轉(zhuǎn)化為問題解決的能力.教師在最后需要引導(dǎo)學(xué)生完成教學(xué)評(píng)價(jià)，教學(xué)評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建需突破傳統(tǒng)模式，納入多評(píng)價(jià)主體.

跨學(xué)科學(xué)習(xí)的最終成果匯報(bào)是學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力、邏輯思維水平和綜合素養(yǎng)的集中體現(xiàn).基于漆扇制作的跨學(xué)科任務(wù)，成果匯報(bào)需涵蓋數(shù)學(xué)計(jì)算的精準(zhǔn)性、設(shè)計(jì)方案的合理性以及美學(xué)價(jià)值的體現(xiàn).成果展示以作品陳述、數(shù)據(jù)分析、模型演示等多種形式展開，使數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用貫穿整個(gè)匯報(bào)過程，確保邏輯推理與數(shù)據(jù)分析在匯報(bào)環(huán)節(jié)中得到充分展現(xiàn).學(xué)生需要從數(shù)學(xué)計(jì)算、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工藝實(shí)施幾個(gè)方面進(jìn)行綜合匯報(bào).闡述弧長(zhǎng)計(jì)算的核心思路，展示展開角度、扇面面積及龍骨夾角的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程，確保計(jì)算邏輯清晰、數(shù)據(jù)精準(zhǔn).學(xué)生在進(jìn)行成果匯報(bào)時(shí)可以結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙、動(dòng)態(tài)演示、計(jì)算分析形式，增強(qiáng)成果展示的完整性.例如，學(xué)生可以運(yùn)用幾何繪圖工具展示扇面展開后的結(jié)構(gòu)，利用函數(shù)軟件模擬不同展開角度對(duì)扇面面積的影響，以數(shù)據(jù)表格呈現(xiàn)不同參數(shù)下的計(jì)算結(jié)果，使成果匯報(bào)兼具數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性.

教師在設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系時(shí)要依據(jù)數(shù)學(xué)應(yīng)用、設(shè)計(jì)合理性、表達(dá)邏輯、跨學(xué)科融合多個(gè)維度構(gòu)建，采用定量與定性結(jié)合的方式，確保評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的全面性.數(shù)學(xué)計(jì)算部分依據(jù)計(jì)算過程的嚴(yán)謹(jǐn)性、數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度、公式推導(dǎo)的完整性進(jìn)行評(píng)分，確保數(shù)學(xué)邏輯貫穿始終.設(shè)計(jì)合理性以結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、尺寸比例、扇面展開角度等因素作為評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，分析計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)際需求的匹配度.表達(dá)邏輯考察語言表達(dá)的清晰度、推理過程的完整性、數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，使成果展示能夠充分展現(xiàn)數(shù)學(xué)思維的嚴(yán)密性.跨學(xué)科融合度依據(jù)數(shù)學(xué)與美學(xué)、工藝、文化等學(xué)科的結(jié)合深度進(jìn)行評(píng)價(jià)，確保數(shù)學(xué)知識(shí)能夠在多學(xué)科背景下得到充分應(yīng)用.教師需要在評(píng)價(jià)過程中構(gòu)建細(xì)化評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，確保評(píng)價(jià)體系覆蓋各個(gè)環(huán)節(jié).數(shù)學(xué)計(jì)算部分占比 40% ，依據(jù)公式推導(dǎo)、計(jì)算精度、數(shù)據(jù)校驗(yàn)進(jìn)行細(xì)分評(píng)分，確保數(shù)學(xué)知識(shí)的準(zhǔn)確運(yùn)用.設(shè)計(jì)合理性占比 30% ，結(jié)合尺寸規(guī)劃、角度調(diào)整、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性.表達(dá)邏輯占比 20% ，圍繞數(shù)據(jù)分析的完整性、語言表述的清晰度、推理過程的嚴(yán)密性展開評(píng)分，確保成果展示具備邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性.跨學(xué)科融合度占比 10% ，考察數(shù)學(xué)與美學(xué)、工藝、文化等方面的結(jié)合程度，確保數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用具有實(shí)踐意義.通過構(gòu)建多層次、多維度的評(píng)價(jià)體系，使跨學(xué)科學(xué)習(xí)的成果匯報(bào)不僅關(guān)注數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用效果，同時(shí)也能夠促進(jìn)學(xué)生綜合能力的發(fā)展.

4結(jié)語

綜上所述，跨學(xué)科學(xué)習(xí)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，為知識(shí)的整合遷移提供了廣闊的空間，使數(shù)學(xué)概念超越單一學(xué)科范疇，實(shí)現(xiàn)邏輯思維、實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神的深度融合.跨學(xué)科學(xué)習(xí)不只是教學(xué)方式的創(chuàng)新，也是思維模式的變革.數(shù)學(xué)的價(jià)值不僅體現(xiàn)在數(shù)值計(jì)算和公式推導(dǎo)上，更在于培養(yǎng)學(xué)生的問題分析和解決問題的能力.數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)結(jié)，使其從抽象推理轉(zhuǎn)向現(xiàn)實(shí)問題的解決，從孤立運(yùn)算轉(zhuǎn)向綜合能力的培養(yǎng).跨學(xué)科學(xué)習(xí)的實(shí)踐路徑，為數(shù)學(xué)教育賦予了更豐富的內(nèi)涵，使數(shù)學(xué)知識(shí)在多維度、多情境、多領(lǐng)域中展現(xiàn)獨(dú)特魅力，為新時(shí)代教育體系的優(yōu)化提供了深刻啟示.

參考文獻(xiàn)：

[1]趙敏.基于核心素養(yǎng)的初中數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)策略探究[J].中學(xué)數(shù)學(xué)，2025（4）：124-125.

[2]董建兵.初中數(shù)學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的開發(fā)與設(shè)計(jì)研究[J].數(shù)學(xué)教學(xué)研究，2025，44（1）：42-45.

[3]王秋閣.基于跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的初中數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施[J].中學(xué)數(shù)學(xué)，2024（24）：18-19.

[4]王恒.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中跨學(xué)科融合的實(shí)踐研究[J].數(shù)學(xué)教學(xué)通訊，2024（35）：73-75.

[5]邢東良，康偉英.初中數(shù)學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究，2024（33）：2-5.