初中數學教學中開展跨學科教學的策略探究

【摘要】素質教育理念下，初中數學教學需要關注學生關鍵能力和品質的培養和發展，通過組織開展“跨學科”教學強化數學教育活動的綜合性與實踐性，以此培養學生的核心素養.文章以蘇教版數學教學為例，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“注重素質發展，設立跨學科活動”的策略，旨在提高初中數學教學的兼容性，促進各學科資源整合和數學知識的固化、遷移和升華，切實提高初中數學課程的育人效果.

【關鍵詞】“跨學科”教學；初中數學；策略，綜合素養

引 言

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

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，而是一種圍繞現實問題進行的學科有機整合.

教學設計是教學活動的先導，教學設計的過程也是教師對教學活動系統構思的過程，跨學科教學前，教師可對教學內容認真梳理，從中找到學科之間的關聯，確定不同學科銜接的契合點并據此進行學科整合，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，蘇教版七年級數學上冊第二章“有理數與無理數”教學中，學生將首次接觸“有理數”的概念，并通過本課學習，讓學生能夠判斷給出的數是否為有理數.因此，如何增進學生對“有理數”的理解對于本課而言至關重要，教師將數學概念講解作為“跨學科”資源整合的契合點，引入有關有理數的數學史，一方面擴大學生視野，增加學生的數學知識量，另一方面，通過歷史學科內容的輔助，深化學生對有理數的認知.有理數是整數和分數的統稱，早在2000多年前，古希臘學術界認為世界上的一切數量，包括學生小學期間所學的整數、分數、小數都可視為對整數的不斷細分，表示為整數與整數之間的比值，因此，數可以稱為“比例數”.到了我國明朝時期，希臘的數學名著《幾何原本》傳入中國，明朝數學家徐光啟在研究數學著作基礎上將“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容，翻譯為“有理數”.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”一詞再次傳回中國，便一直沿用至今.可見，有理數中的“有理”并非指的“有道理”.本課教學中，將數學概念講解作為學科整合的契合點，引入有關有理數的歷史學科知識，能夠幫助學生了解有關數學知識的發展歷程，幫助學生深入理解“有理數”概念的發展脈絡，加深對其本質的認識.

“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，從不同視角細心發掘.比如，蘇教版八年級數學上冊“探索三角形全等的條件”一課，可將數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”進行三角形的動態構圖、比較，達到直觀化和動態化教學效果，促進學生對數學知識的深度理解.教師通過統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，還有助于激發學生的數學興趣和好奇心，讓學生更加關注數學、喜歡數學，為核心素養的孕育提供土壤，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，在深入挖掘學科之間知識點之間的聯系的基礎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學并用數學思維認識世界.

（一）數學與物理學科的整合

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

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

速度與時間的關系是物理學科物體運動中的基本關系，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，便可用一次函數對速度和時間的關系進行表達，即v=v0+at，其中v是物體在t時間內的運動速度，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，利用一次函數方式可表示為v=2t，表明速度隨著時間的變化呈現出線性增加的趨勢.

通過這種數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，還能促使學生對數學的運用價值進行深刻思考，體會到“如何運用數學眼光看待客觀世界”，從而提升學生的核心素養.

（二）數學與藝術的整合

《義務教育數學課程標準（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，而藝術學科教育是實施美育的重要方式和途徑.素質教育理念下，初中數學跨學科教學，教師可將數學與藝術學科內容相整合，實現“智育”與“美育”并舉，促進學生綜合素養的快速提升.

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

2005年中央電視臺春節聯歡晚會中，中國殘疾人藝術團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，營造出千變萬化、層出不窮的視覺沖擊力和震撼力，一度引發全國觀眾的密切關注，獲得了極高的藝術評價.教師可利用現代信息科技從網絡上搜集并下載《千手觀音》的舞蹈視頻，經過剪輯、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，讓學生根據半張圖片想象出缺失部分的圖形是什么，利用美術繪畫的手法將圖片缺失的內容補充完整.

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

（三）數學與體育的整合

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，將體育學科的內容引入初中數學教學中.通過數學與體育的跨學科整合，在提升學生數學應用意識的同時，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，引發學生的思考，讓學生體會數學中的知識點在自己喜愛的體育運動中的運用，培養學生對數學的興趣.

例如，蘇教版八年級數學上冊第一章“全等三角形”教學中，教師可在課堂教學內容拓展階段組織和引導學生觀察足球的形狀和結構，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？”以此引發學生對數學問題的思考.

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

三、注重素質發展，設立“跨學科”活動

《義務教育數學課程標準（2022年版）》在“課程性質”的闡釋中強調，“設立跨學科主題學習活動，加強學科間相互關聯，帶動課程綜合化實施，強化實踐性要求”.對此，教師可將培養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學實踐活動，讓學生通過主動探究獲得關鍵能力的提升.

例如，蘇教版八年級數學上冊“一次函數”教學后，學生已經系統地掌握了一次函數的相關知識，學會了用一次函數解決問題，教師可在此基礎上組織學生開展以“冬季蔬菜運輸方式市場調研”為主題的社會實踐活動.

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

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】關于冬季蔬菜運輸情況的市場調研.

【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劃.

【活動任務】

1.以小組合作方式，到社區內蔬菜批發基地進行社會調查，了解蔬菜運輸主要包括哪些方式？

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

3.走訪蔬菜基地運輸負責人，調查不同方式運輸途中產生的綜合費用、裝卸費用；

4.通過小組合作，整理調研數據，用一次函數相關知識分別統計出不同運輸方式的總費用與運輸路程之間的函數表達式；

5.通過小組討論，找出你認為的冬季蔬菜運輸的最佳方式，簡單寫一份《基于社會調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；數據統計過程需要用到“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指導；另一方面，在活動結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，能夠引領學生走出狹小的數學課堂空間，走進社會，讓學生在真實的社會活動體驗中感受數學知識在生活中的應用價值和意義，用數學眼光看待客觀世界，用數學方法解決現實問題；在活動過程中，能夠促使學生與各種職業的人員進行交往，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驗的積累，促進“家—校—社”一體化教育體系的構建，從而為提升數學教學整體水平夯實軟件基礎.

結 語

總而言之，“跨學科”教學符合當前素質教育理念，是社會發展的必然需求.初中數學教學中，教師需要注重優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，在推動初中數學育人方式變革的同時，促進學生核心素養的自主孕育和形成.

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