初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維的策略探究

【摘要】在素質(zhì)教育全面推進(jìn)的背景下，針對(duì)初中數(shù)學(xué)教學(xué)提出了培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維的目標(biāo)與任務(wù)，旨在提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)生的全面化與個(gè)性化發(fā)展.在該目標(biāo)下，教師需要進(jìn)一步從教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面實(shí)施調(diào)整、轉(zhuǎn)換與創(chuàng)新，從而提高教學(xué)的有效性.基于此，文章圍繞初中數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生跨學(xué)科思維的培養(yǎng)展開論述，從設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)任務(wù)、創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、構(gòu)建多元課堂、創(chuàng)新作業(yè)設(shè)計(jì)、優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)五個(gè)方面提出了初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維的策略.

【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué)；跨學(xué)科；思維；培養(yǎng)策略

【基金項(xiàng)目】本文系福建省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度課題《新課程視域下跨學(xué)科主題教學(xué)探究學(xué)習(xí)》（立項(xiàng)批準(zhǔn)號(hào)：FJJKZX23-784）的研究成果.

引 言

跨學(xué)科思維與初中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之間存在著緊密的關(guān)系.數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，其知識(shí)和方法在其他學(xué)科中也有著廣泛的應(yīng)用.通過(guò)培養(yǎng)跨學(xué)科思維，學(xué)生能夠更好地理解數(shù)學(xué)知識(shí)在實(shí)際生活中的運(yùn)用，提高解決問題的能力.對(duì)此，教師應(yīng)積極采取措施培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維，引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)學(xué)知識(shí)與其他學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行融合，讓學(xué)生體會(huì)到跨學(xué)科思維的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和創(chuàng)新精神，為學(xué)生的未來(lái)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

一、初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維的重要性

（一）有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

一方面，跨學(xué)科思維能夠打破傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)的局限性，將數(shù)學(xué)與其他學(xué)科相結(jié)合，為學(xué)生呈現(xiàn)更加豐富多樣的學(xué)習(xí)內(nèi)容，使學(xué)生能夠感受到數(shù)學(xué)在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，從而有助于激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的好奇心和探索欲望；另一方面，跨學(xué)科思維的培養(yǎng)可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過(guò)程中體驗(yàn)到知識(shí)的連貫性和實(shí)用性，從而讓學(xué)生深刻體會(huì)到數(shù)學(xué)的價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力.此外，跨學(xué)科教學(xué)中，自主化、多樣化的教學(xué)方法，能夠轉(zhuǎn)換傳統(tǒng)單一的教學(xué)模式，使學(xué)習(xí)過(guò)程變得更加生動(dòng)有趣，由此有助于進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

（二）有助于提高學(xué)生的問題解決能力

一方面，跨學(xué)科促進(jìn)了知識(shí)的融合與遷移，促使學(xué)生從多個(gè)角度去審視問題，將不同學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行整合，學(xué)會(huì)運(yùn)用其他學(xué)科的知識(shí)和方法解決問題，幫助學(xué)生更全面地理解問題本質(zhì)，提高綜合運(yùn)用能力；另一方面，不同學(xué)科的思維模式和方法為學(xué)生提供了更多的思考路徑，讓學(xué)生能夠從整體的角度分析問題，考慮到各個(gè)因素之間的相互關(guān)系，并學(xué)會(huì)舉一反三，從而制定出更為全面和可行的解決策略，提高解決類似問題的能力.

（三）有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

一方面，跨學(xué)科思維鼓勵(lì)學(xué)生整合不同學(xué)科的知識(shí)，形成新的認(rèn)知和理解.跨學(xué)科學(xué)習(xí)為學(xué)生提供了更廣闊的創(chuàng)新空間，學(xué)生可以將數(shù)學(xué)知識(shí)與其他學(xué)科的知識(shí)相結(jié)合，創(chuàng)造出新穎的解決方案和應(yīng)用場(chǎng)景.另一方面，跨學(xué)科教學(xué)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐與應(yīng)用.在實(shí)踐過(guò)程中，學(xué)生需要不斷嘗試新的方法和策略，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力.

二、初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維的策略

（一）設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)任務(wù)，激發(fā)跨學(xué)科學(xué)習(xí)思維

課前預(yù)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)，有助于學(xué)生提前了解數(shù)學(xué)知識(shí)與其他學(xué)科的關(guān)聯(lián)，并初步認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，以此激發(fā)學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)思維.

1.提供跨學(xué)科學(xué)習(xí)資料

課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中，教師可以為學(xué)生提供跨學(xué)科學(xué)習(xí)資料，從而拓寬學(xué)生的知識(shí)面，幫助學(xué)生建立不同學(xué)科之間的聯(lián)系，為跨學(xué)科思維的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ).

以“軸對(duì)稱、平移與旋轉(zhuǎn)”教學(xué)為例，在課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中，教師可以提供物理學(xué)科中的案例資料，例如展示機(jī)械零件的運(yùn)動(dòng)、齒輪的旋轉(zhuǎn)或傳送帶的平移等，從而幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)概念在物理實(shí)際中的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)與物理學(xué)科之間聯(lián)系的認(rèn)識(shí)；也可以提供地理學(xué)科中的案例，例如地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)等，從而拓寬學(xué)生的知識(shí)面；還可以提供歷史文化中的例子，如古代建筑中的對(duì)稱布局等，從而讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)在歷史文化中的重要地位.

2.設(shè)計(jì)跨學(xué)科學(xué)習(xí)問題

課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中，跨學(xué)科學(xué)習(xí)問題的設(shè)計(jì)，可以引發(fā)學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，逐漸形成運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決問題的能力，從而促進(jìn)學(xué)生跨學(xué)科思維的發(fā)展.

例如在“軸對(duì)稱、平移與旋轉(zhuǎn)”的課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中，教師可以結(jié)合藝術(shù)學(xué)科設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)相關(guān)問題.比如，教師可以展示一些具有軸對(duì)稱、平移或旋轉(zhuǎn)特征的藝術(shù)作品，如繪畫、建筑等，讓學(xué)生觀察并分析其中的數(shù)學(xué)特征，以此激發(fā)學(xué)生的藝術(shù)興趣，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)原理在藝術(shù)中的應(yīng)用；也可以結(jié)合計(jì)算機(jī)學(xué)科設(shè)計(jì)問題，如通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)圖形的軸對(duì)稱、平移或旋轉(zhuǎn)等，以此培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)技能，同時(shí)加深對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解.

（二）創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，導(dǎo)入跨學(xué)科學(xué)習(xí)主題

教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，可以帶動(dòng)學(xué)生投入跨學(xué)科學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生在特定的情境下，更加直觀地感受到不同學(xué)科知識(shí)之間的聯(lián)系，從而加深對(duì)跨學(xué)科知識(shí)的理解.

1.案例引入主題

有趣的案例不僅可以吸引學(xué)生的注意力，活躍學(xué)生的學(xué)習(xí)思維，還可以使抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)更加直觀、具體，從而便于學(xué)生理解.

以“一元一次方程”教學(xué)為例，教師可以結(jié)合歷史案例導(dǎo)入學(xué)習(xí)主題.例如，結(jié)合中國(guó)古代《九章算術(shù)》中有關(guān)方程問題的案例，引入一元一次方程的學(xué)習(xí)，同時(shí)讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)的悠久歷史和文化價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)生的文化素養(yǎng)；也可以結(jié)合科學(xué)案例導(dǎo)入學(xué)習(xí)主題，例如“一個(gè)物體的行駛速度為v，行駛時(shí)間為t，行駛的路程為s，則s=vt”，從而引導(dǎo)學(xué)生思考如何用一元一次方程來(lái)解決實(shí)際問題，讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)在其他學(xué)科中的應(yīng)用，開闊學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維.

2.場(chǎng)景導(dǎo)入主題

教師還可以創(chuàng)設(shè)出特定的情景，以此引發(fā)學(xué)生的情感共鳴，使學(xué)生更好地融入跨學(xué)科學(xué)習(xí)的氛圍中，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際情境中運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)的能力.

例如，在“一元一次方程”教學(xué)中，教師可以創(chuàng)設(shè)一個(gè)在超市購(gòu)買商品的場(chǎng)景，學(xué)生需要通過(guò)計(jì)算商品價(jià)格和折扣來(lái)解決問題.該場(chǎng)景的創(chuàng)設(shè)源于學(xué)生最熟悉的日常生活，可以更加直觀地讓學(xué)生將數(shù)學(xué)與實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái)，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力；也可以創(chuàng)設(shè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，比如在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生可以通過(guò)一元一次方程來(lái)計(jì)算所需材料的數(shù)量，這種方法能夠讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要性，亦有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和跨學(xué)科思維.

（三）構(gòu)建多元課堂，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力

構(gòu)建多元課堂能夠豐富學(xué)生的數(shù)學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)體驗(yàn)，讓學(xué)生能夠在跨學(xué)科的學(xué)習(xí)中運(yùn)用多種能力，如分析、綜合、創(chuàng)新等，從而全面提升學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力與數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).

1.構(gòu)建合作式課堂

合作式課堂的構(gòu)建，可以促使學(xué)生在合作中相互交流和共享不同的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，不斷增強(qiáng)學(xué)生的跨學(xué)科思維能力，夯實(shí)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，并提高學(xué)生的自主與合作能力.

以“多邊形”教學(xué)為例，教師可以提出探究性課題，如“如何計(jì)算多邊形的內(nèi)角和”，然后以此問題引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的方式展開探究.在合作學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生分工明確，各司其職.比如有的學(xué)生負(fù)責(zé)查閱相關(guān)資料，了解多邊形的定義和性質(zhì)；有的學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作，制作不同形狀的多邊形模型，直觀感受多邊形的特點(diǎn)；還有的學(xué)生嘗試運(yùn)用數(shù)學(xué)公式和方法，對(duì)多邊形的內(nèi)角和進(jìn)行計(jì)算等.如此，不僅提高了學(xué)生自主構(gòu)建的能力，還能夠讓學(xué)生充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，相互交流、相互啟發(fā)，從而不斷強(qiáng)化思維與學(xué)習(xí)力.

2.構(gòu)建實(shí)踐式課堂

實(shí)踐式課堂的構(gòu)建，能夠讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題中，從而提高學(xué)生的運(yùn)用能力.

例如，在“多邊形”教學(xué)過(guò)程中，教師首先可以讓學(xué)生通過(guò)觀察、分析不同的多邊形圖形，探討多邊形的定義和特征；然后可以融入藝術(shù)學(xué)科，引導(dǎo)學(xué)生用多邊形設(shè)計(jì)圖案或繪畫作品，并展示分享；接著可以增加難度，讓學(xué)生通過(guò)制作多邊形模型，了解多邊形的性質(zhì)和空間結(jié)構(gòu)；最后學(xué)生展示制作的成品，并親自講解成品的原理.如此，既促進(jìn)了學(xué)生對(duì)多邊形的認(rèn)知，增強(qiáng)了學(xué)生的空間思維能力，同時(shí)又提高了學(xué)生的動(dòng)手能力與表達(dá)能力.

（四）創(chuàng)新作業(yè)設(shè)計(jì)，強(qiáng)化學(xué)生跨學(xué)科應(yīng)用能力

1.設(shè)計(jì)生活化作業(yè)

生活化作業(yè)的設(shè)計(jì)，可以幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì)和意義，提高解決實(shí)際問題的能力.

以“相交線與平行線”的跨學(xué)科生活化作業(yè)設(shè)計(jì)為例，教師可以設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)相關(guān)的作業(yè)，要求學(xué)生觀察身邊的建筑物，找出其中運(yùn)用到相交線與平行線概念的地方.學(xué)生通過(guò)實(shí)地觀察、拍照記錄等方式，收集相關(guān)信息.該作業(yè)的設(shè)計(jì)，能夠?qū)?shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活中的建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合，有助于學(xué)生更深入地理解相交線與平行線的概念.還可以設(shè)計(jì)與地理學(xué)科相關(guān)的作業(yè)，如要求學(xué)生觀察與分析十字路口、T形路口等不同相交線路口對(duì)交通流量的影響等，從而通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的觀察力，提高學(xué)生運(yùn)用綜合知識(shí)技能解決問題的能力.

2.設(shè)計(jì)個(gè)性化作業(yè)

個(gè)性化作業(yè)的設(shè)計(jì)，要考慮到每一個(gè)學(xué)生的興趣、能力和需求，使作業(yè)更具針對(duì)性.同時(shí)，個(gè)性化作業(yè)能夠?yàn)閷W(xué)生的個(gè)性發(fā)展提供空間，使得學(xué)生有機(jī)會(huì)展示自身優(yōu)勢(shì)，有利于發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造天性與創(chuàng)新精神.

例如，在“相交線與平行線”作業(yè)設(shè)計(jì)中，教師可以建立其與信息技術(shù)學(xué)科的融合.對(duì)于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較弱的學(xué)生，可以要求其使用信息技術(shù)軟件繪制不同類型的相交線與平行線，并標(biāo)注相關(guān)性質(zhì)和特點(diǎn)，以此幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，提高對(duì)概念的理解；對(duì)于中等水平的學(xué)生，可以讓其利用信息技術(shù)制作動(dòng)態(tài)演示文稿，展示相交線與平行線在實(shí)際生活中的應(yīng)用案例，如道路設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)等，以此培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力和信息處理能力；對(duì)于數(shù)學(xué)能力較強(qiáng)的學(xué)生，則可以引導(dǎo)其使用編程軟件編寫程序，模擬不同角度下相交線與平行線的變化情況，并分析其規(guī)律，以此激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和探究精神.

（五）優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)，提升跨學(xué)科教學(xué)成效

優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)是引導(dǎo)教學(xué)改革，確保“教學(xué)評(píng)”一致性的必要環(huán)節(jié).基于教學(xué)評(píng)價(jià)的優(yōu)化，教師可以有方向、有目標(biāo)地調(diào)整教學(xué)策略，從而推動(dòng)教學(xué)方法的創(chuàng)新和改進(jìn)，強(qiáng)化教學(xué)成效.

一方面，教師可以優(yōu)化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，從而更加全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果.例如，當(dāng)學(xué)生完成了一個(gè)與數(shù)學(xué)和物理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，教師便可以評(píng)價(jià)學(xué)生在實(shí)踐中的操作技能、問題解決能力和跨學(xué)科思維等；或者當(dāng)學(xué)生以小組形式完成一個(gè)跨學(xué)科的課題研究后，便可以評(píng)價(jià)小組的合作效果、知識(shí)整合能力和創(chuàng)新思維等.另一方面，教師可以優(yōu)化評(píng)價(jià)方式.例如，可以讓學(xué)生、家長(zhǎng)等多方參與到評(píng)價(jià)中，從而以不同角度評(píng)價(jià)學(xué)生的跨學(xué)科表現(xiàn)，增強(qiáng)評(píng)價(jià)的客觀性；可以在教學(xué)過(guò)程中實(shí)時(shí)觀察學(xué)生的表現(xiàn)，及時(shí)給予反饋和評(píng)價(jià)，從而及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)策略，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果等.

三、初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維的建議

（一）注重學(xué)科融合的適度性

在培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維的過(guò)程中，教師需要對(duì)學(xué)科融合程度進(jìn)行精準(zhǔn)的把控，避免學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)核心概念的理解產(chǎn)生混淆.對(duì)此，教師需深入探究數(shù)學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)與差異，明確學(xué)科融合的邊界與限度，避免過(guò)度融合對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)造成負(fù)面影響.同時(shí)，教師還應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和學(xué)習(xí)能力，合理安排跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容和活動(dòng)，確保學(xué)生在掌握數(shù)學(xué)核心概念的基礎(chǔ)上，逐步培養(yǎng)其跨學(xué)科思維能力.此外，在融合的基礎(chǔ)上，教師可以進(jìn)一步豐富數(shù)學(xué)教學(xué)的內(nèi)容和形式，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高教學(xué)效果.

（二）注重教學(xué)資源的選擇與整合

選擇合適的教學(xué)資源并進(jìn)行有效整合，是培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維的關(guān)鍵環(huán)節(jié).對(duì)此，需要教師精心挑選與數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的其他學(xué)科資源.例如，在講解幾何圖形時(shí)，可以引入物理學(xué)中的力學(xué)原理，幫助學(xué)生更好地理解圖形的特性和應(yīng)用等.

結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維具有重要意義.跨學(xué)科思維不僅有助于學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，提高解決實(shí)際問題的能力，還有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和綜合素養(yǎng)，為學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活奠定基礎(chǔ).隨著教育改革的不斷深入，教師仍需不斷探索和創(chuàng)新教學(xué)方法，為學(xué)生提供更優(yōu)質(zhì)的教育，培養(yǎng)具有跨學(xué)科思維和創(chuàng)新能力的優(yōu)秀人才.

【參考文獻(xiàn)】

[1]林斌.初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的方法探究[J].考試周刊，2024（1）：87-90.

[2]程曉亮，左瀚文，林殿吉.初中數(shù)學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)與實(shí)施[J].教學(xué)與管理，2024（4）：39-42.

[3]耿寧，吳華.基于STEAM教育理念的初中數(shù)學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目式教學(xué)研究[J].遼寧教育，2023（3）：5-8.

[4]黃賢明，徐敬元.跨學(xué)科融合的數(shù)學(xué)教學(xué)：蘇科版初中數(shù)學(xué)教材的案例分析與思考[J].中學(xué)數(shù)學(xué)月刊，2024（2）：52-55，70.

[5]陳露璐.基于跨學(xué)科視角的初中數(shù)學(xué)主題作業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)施[J].家長(zhǎng)，2024（5）：25-27.