跨學(xué)科視角下的初中數(shù)學(xué)教學(xué)策略

【摘要】跨學(xué)科教學(xué)旨在跨越單個(gè)學(xué)科的界限，涵蓋兩個(gè)或多個(gè)學(xué)科之間的知識(shí)創(chuàng)新與交流，也就是將兩個(gè)或多個(gè)學(xué)科的信息、數(shù)據(jù)、概念和理論有機(jī)地結(jié)合在一起，使學(xué)生能夠更好地理解問題，解決問題.在進(jìn)行有效的跨學(xué)科學(xué)習(xí)時(shí)，必須確立更清晰的教學(xué)目的.事實(shí)上，教育的最終目標(biāo)并非要將不同學(xué)科的觀點(diǎn)融合在一起，而是要讓學(xué)生更好地了解世界，從而提高理解力.本文從學(xué)科交叉的視角出發(fā)，對初中數(shù)學(xué)教學(xué)提出一些針對性的對策.

【關(guān)鍵詞】跨學(xué)科視角；初中數(shù)學(xué)；教學(xué)策略

現(xiàn)行的中學(xué)教育體制以分科教學(xué)為主，各學(xué)科的教師都在各自的學(xué)科架構(gòu)下開展教學(xué)，因此，各學(xué)科之間缺少相互滲透、融合與借鑒.為突破學(xué)科間的界限，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，數(shù)學(xué)教師應(yīng)主動(dòng)地融入跨學(xué)科教學(xué)，但實(shí)際狀況是，教師們?nèi)鄙倏鐚W(xué)科教學(xué)的實(shí)用理論，對跨學(xué)科教學(xué)的認(rèn)識(shí)也很弱，教師缺少將數(shù)學(xué)融入其他學(xué)科的能力.在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中開展跨學(xué)科教學(xué)，既有扎實(shí)的學(xué)科背景和科學(xué)的理論基礎(chǔ)，又符合數(shù)學(xué)學(xué)科融合發(fā)展、師生協(xié)調(diào)發(fā)展的需要，還能彌補(bǔ)學(xué)科融合在數(shù)學(xué)教學(xué)中的不足，充實(shí)跨學(xué)科教學(xué)理論，順應(yīng)新課程改革中考命題綜合化發(fā)展的趨勢，也適應(yīng)了社會(huì)對復(fù)合型人才的需要.

1跨學(xué)科教學(xué)的理論框架

一是綜合原則，即將各學(xué)科間的知識(shí)和方法進(jìn)行融合，構(gòu)建跨學(xué)科的知識(shí)系統(tǒng)；二是交互性原則，即注重學(xué)生的積極參與，注重教師在課堂上的指導(dǎo)，從而高效地傳授知識(shí)，提高學(xué)生的能力；三是實(shí)用性原則，強(qiáng)調(diào)把理論和實(shí)踐緊密聯(lián)系起來，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力；四是創(chuàng)新原則，即激發(fā)學(xué)生對知識(shí)的創(chuàng)造性思維.在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于認(rèn)知心理學(xué)、教育學(xué)、社會(huì)學(xué)的交叉學(xué)科教學(xué)方法.認(rèn)知心理學(xué)的研究揭示了人的認(rèn)知活動(dòng)具有多維、多層面的特點(diǎn).教育學(xué)理論重視教育的“以人”發(fā)展，主張“以人為本”.而社會(huì)學(xué)的研究重點(diǎn)是教育與社會(huì)的關(guān)系，主張通過教育來提高學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、公民意識(shí).

2跨學(xué)科整合視角下的初中數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀分析

學(xué)科交叉融合是現(xiàn)代教育發(fā)展的一個(gè)重要方向，特別是對初中數(shù)學(xué)來說，更是如此.傳統(tǒng)的初中數(shù)學(xué)教學(xué)偏重于傳授基本的數(shù)學(xué)知識(shí)與技能，而缺乏實(shí)踐以及與交叉學(xué)科的融合.這樣的教學(xué)方式，既不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又不能有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和實(shí)踐能力.目前，我國中學(xué)數(shù)學(xué)教育存在著一些不足.在教學(xué)中，教師的教學(xué)內(nèi)容主要是傳統(tǒng)的算術(shù)、代數(shù)和幾何，而忽視了數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用.比如，在解決實(shí)際問題的過程中，學(xué)生對公式、定理僅會(huì)簡單套用，缺乏深刻的認(rèn)識(shí)和靈活的應(yīng)用.

另外，在教學(xué)方式上，也比較簡單，以教師講課、學(xué)生練習(xí)為主，缺少了充分的交流和實(shí)際活動(dòng)，這使學(xué)生難以把所學(xué)的知識(shí)同實(shí)際生活相結(jié)合.缺乏跨學(xué)科綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，制約了學(xué)生綜合素質(zhì)的提高.在當(dāng)今的教育大環(huán)境下，數(shù)學(xué)與科學(xué)，科技，工程，以及數(shù)字藝術(shù)的融合變得日益重要.但是，由于缺少有效的交叉學(xué)科融合策略，學(xué)生難以發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)與各學(xué)科之間的內(nèi)在關(guān)系，因而不能真正地理解數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)意義與價(jià)值.比如，在科學(xué)試驗(yàn)、科技開發(fā)等方面，數(shù)學(xué)是必不可少的，而學(xué)生若不能熟練運(yùn)用，則會(huì)感到乏味.目前的評(píng)價(jià)制度也沒有很好地體現(xiàn)出學(xué)科融合的重要意義.在教學(xué)過程中，教師的考核主要集中在對學(xué)生的基本知識(shí)、能力的考查上，而忽視了學(xué)生的創(chuàng)新能力、解決問題的能力以及多學(xué)科的應(yīng)用能力.這樣的評(píng)價(jià)方法有可能造成教學(xué)重心的偏移，使教師過于注重考試技能，忽視了學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng).在此背景下，教師與決策者必須對初中數(shù)學(xué)課程的目標(biāo)與方式進(jìn)行反思.

3初中數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的策略

3.1在設(shè)計(jì)中，主次分明，以數(shù)學(xué)為本

交叉學(xué)科教學(xué)要有一個(gè)“度”，過大會(huì)失去數(shù)學(xué)課的“中心地位”，過小或整合的知識(shí)過少，就無法發(fā)揮“交叉學(xué)科”的優(yōu)勢.在教學(xué)過程中，要有明確的主次關(guān)系，要合理地跨學(xué)科、跨維，既要充實(shí)學(xué)生的知識(shí)，又要以數(shù)學(xué)為核心.

例如在學(xué)習(xí)“中心對稱”一章時(shí)，可以從美術(shù)課上所學(xué)的剪紙、化學(xué)的同分異構(gòu)體進(jìn)行教學(xué).當(dāng)然同分異構(gòu)體并不全是一個(gè)平面內(nèi)的，這時(shí)候就得教師給學(xué)生們解釋清楚，舉的例子是同一平面的同分異構(gòu)體，并向?qū)W生們展示這種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)，有助于學(xué)生理解什么是中心對稱.或者通過多媒體向?qū)W生播放剪紙工藝的錄像，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)也能讓學(xué)生根據(jù)錄像自己動(dòng)手做一個(gè)中心對稱圖形.無論是讓學(xué)生自己動(dòng)手剪紙，還是繪制同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)圖，其目標(biāo)都是為了加深學(xué)生對數(shù)學(xué)中“中心對稱圖形”的認(rèn)識(shí)，因此，教師只要讓學(xué)生自己做一張相對簡單的剪紙圖，知道哪些同分異構(gòu)體是中心對稱的就足夠了.在學(xué)習(xí)相交線、平行線時(shí)，教師可將其與地理學(xué)中有關(guān)經(jīng)緯線的知識(shí)聯(lián)系起來，使學(xué)生對經(jīng)緯線的認(rèn)識(shí)達(dá)到“內(nèi)錯(cuò)”“同位”的程度，而不必對學(xué)生進(jìn)行“經(jīng)緯線”的運(yùn)算教學(xué).

3.2在教學(xué)中注入新意，增加課堂趣味

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中明確指出，義務(wù)教育的數(shù)學(xué)課程是基礎(chǔ)性、普及性和發(fā)展性的，所以，教師們要在原來較為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)內(nèi)容上，為學(xué)生提供更多的知識(shí)，并在授課的時(shí)候，與其他學(xué)科中新穎有趣的知識(shí)內(nèi)容結(jié)合起來，讓各個(gè)學(xué)科之間的關(guān)系更密切，將枯燥的數(shù)學(xué)課堂變成一個(gè)有趣的地方.

例如在八年級(jí)下冊中，在學(xué)生掌握函數(shù)的時(shí)候，可以把它與物理中功的計(jì)算，生物學(xué)中細(xì)胞的生長，化學(xué)中的反應(yīng)的時(shí)間，以及物質(zhì)的產(chǎn)生的計(jì)算等等相結(jié)合.首先，在教學(xué)中要介紹函數(shù)的概念，并通過聯(lián)想生物中所學(xué)的知識(shí)，使學(xué)生對“函數(shù)”這個(gè)數(shù)學(xué)術(shù)語有一個(gè)比較清晰的認(rèn)識(shí).在生物課上，同學(xué)們都學(xué)到了細(xì)胞的生長和分裂，但由于“接觸抑制”“貼壁生長”等特性，因此，細(xì)胞不可能一直進(jìn)行分裂，教師可以將細(xì)胞隨時(shí)間分裂的數(shù)量看成一個(gè)函數(shù)的又一種表現(xiàn)形式，也就是細(xì)胞的數(shù)目是因變量 y，時(shí)間是自變量 x，自變量就是原因，因變量就是結(jié)果，這樣簡單而直觀地說明了一個(gè)數(shù)學(xué)概念，并且讓學(xué)生對它有了更深的印象.另外，還可以將自變量用距離表達(dá)出來，把力所做的功用因變量來表達(dá)；時(shí)間是一個(gè)獨(dú)立的變量.讓學(xué)生們想一想，哪些是因變量，哪些是自變量，從而提升學(xué)生的邏輯思維和應(yīng)變能力.

3.3實(shí)踐鍛煉，探求真知

新課程標(biāo)準(zhǔn)中指出，要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課程的過程中，學(xué)會(huì)并適應(yīng)現(xiàn)代生活，并對所需的基本知識(shí)、基本技能、基本理念以及基本的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行深入的學(xué)習(xí).所以，教師要注重學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、合作探究的能力，同時(shí)還能讓學(xué)生主動(dòng)地與其它學(xué)科相結(jié)合，去解決問題，從而提升學(xué)生的實(shí)際能力和創(chuàng)造力.

例如在學(xué)習(xí)幾何相似性的時(shí)候，教師可以通過物理學(xué)中“小孔成像”的實(shí)驗(yàn)來加深學(xué)生對這些問題的了解，讓學(xué)生在實(shí)踐中獲得所學(xué)的知識(shí).實(shí)驗(yàn)是連接學(xué)生與生活實(shí)踐、教科書理論之間的一座橋梁，而實(shí)驗(yàn)又是教學(xué)的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，它不但能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能給學(xué)生帶來不同的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，在課堂上起到了越來越重要的作用，當(dāng)然，在數(shù)學(xué)課程中，也不能缺乏實(shí)踐的機(jī)會(huì).比如，剛剛提到的“小孔成像”的實(shí)驗(yàn)，最容易的方法，就是將三根手指合在一起，在三根手指之間留出一個(gè)小孔，三根手指之間的小孔要有一個(gè)合適的間距，再將小孔從大到小，這樣就能將遠(yuǎn)處模糊的東西看得清清楚楚，并且在一定程度上改變了比例.學(xué)生們先用自己的手指做了一個(gè)最基本的試驗(yàn)，然后用一塊有小孔的硬紙板，將手電筒的光線投射到墻上，這樣就能得到一個(gè)倒置的物體.這是一個(gè)很小的實(shí)驗(yàn)，可以幫助學(xué)生更好地了解“相似”.學(xué)生日后在物理課堂上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，亦會(huì)積極地將“相似”的概念與之聯(lián)系起來.在教學(xué)中，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不僅可以促進(jìn)學(xué)生的綜合發(fā)展，還可以提高學(xué)生的解題能力，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣.

3.4加強(qiáng)與其它學(xué)科師資的科研合作，充實(shí)交叉學(xué)科教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)

在明晰了數(shù)學(xué)和其他學(xué)科知識(shí)交叉融合點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過與其它學(xué)科教師的合作研究，提高交叉學(xué)科教學(xué)的效率.現(xiàn)在，在分科教學(xué)的時(shí)候，因?yàn)閷W(xué)科的獨(dú)立性，數(shù)學(xué)教師們在設(shè)計(jì)教案的時(shí)候，主要是從自己的專業(yè)知識(shí)出發(fā)，很少跟其他學(xué)科的教師們進(jìn)行交流.而且，現(xiàn)在的教研活動(dòng)和備課方式，都只局限于同一學(xué)科的教師們聚在一起，就課程內(nèi)容及進(jìn)度安排進(jìn)行交流探討.所以，學(xué)?？梢酝ㄟ^組建跨學(xué)科備課組、開展跨學(xué)科觀摩課、組織跨學(xué)科教研活動(dòng)等來強(qiáng)化各個(gè)學(xué)科教師的交流，讓各個(gè)學(xué)科的教師們能夠互相交流，互相學(xué)習(xí)，也可以讓其他學(xué)科的教師對數(shù)學(xué)教育提出自己的見解.通過多學(xué)科教師的協(xié)作與交流，可以使各個(gè)學(xué)科的教師在各自的專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)不斷地完善自己的知識(shí)體系，提升自己的備課質(zhì)量，并使自己的教學(xué)設(shè)計(jì)觀念得到更新.跨學(xué)科協(xié)作教學(xué)就是將學(xué)科之間的相關(guān)知識(shí)、思想、工具等按照不同的學(xué)科屬性進(jìn)行深層次的整合，使知識(shí)“交互點(diǎn)”成為教學(xué)“交叉點(diǎn)”，從而實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的“交互協(xié)同”教學(xué).

4實(shí)際案例

例如中國長郡濱江中學(xué)，開展了跨學(xué)科教學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究，并取得了明顯的效果，尤其是“數(shù)理一體化”教學(xué)模式.學(xué)校將物理知識(shí)融入九年級(jí)的數(shù)學(xué)課程中，借此訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力與解題技巧.該學(xué)校開展了一個(gè)“將數(shù)學(xué)與物理結(jié)合的幾何設(shè)計(jì)”課題.該課題以杠桿原理和反比例函數(shù)為研究對象，研究了杠桿原理中在阻力和阻力臂一定的情況下，其動(dòng)力是否為動(dòng)力臂的反比例函數(shù).使學(xué)生更好地了解并掌握反比例函數(shù)的圖象與性質(zhì).在數(shù)學(xué)教學(xué)中，要重視“數(shù)形結(jié)合”的思想與方法，以提高學(xué)生對數(shù)學(xué)問題的探索能力，提高學(xué)生對數(shù)學(xué)知識(shí)的興趣.通過實(shí)際演示與錄像演示，使學(xué)生能更好地理解和掌握杠桿原理.通過對“杠桿平衡條件”的研究，使學(xué)生充分發(fā)揮自主學(xué)習(xí)、探究的精神，培養(yǎng)自主發(fā)現(xiàn)和探究的能力.首先，通過觀看杠桿平衡的視頻來引入本節(jié)課.然后，在教師的引導(dǎo)下，進(jìn)行實(shí)際操作，實(shí)驗(yàn)步驟：取一根長100cm 的勻質(zhì)刻度尺，用細(xì)繩綁在木桿的中點(diǎn)O并將其吊起來.在中點(diǎn)O的左側(cè)距離中點(diǎn)O點(diǎn)20cm處掛一個(gè)重1.5N的物體，在中點(diǎn)O右側(cè)用一個(gè)彈簧秤向下拉，使木桿處于水平狀態(tài).改變彈簧秤與中點(diǎn)O的距離L（單位：cm），看彈簧秤的示數(shù)F（單位：N）有什么變化、并填寫相關(guān)實(shí)驗(yàn)表格，在本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行期間，學(xué)生可以體會(huì)到數(shù)學(xué)與物理之間的聯(lián)系.提高數(shù)學(xué)建模能力，從數(shù)學(xué)的角度發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題.接下來是模型探究，學(xué)生們建立相關(guān)坐標(biāo)系并將上一步表中的點(diǎn)呈現(xiàn)在上面，用平滑曲線連接起來.然后由教師提出相關(guān)問題，學(xué)生進(jìn)行思考作答，然后教師做出相關(guān)解釋，讓同學(xué)們加深印象.通過實(shí)例演示，可以看到，跨專業(yè)教學(xué)既能促進(jìn)學(xué)生的學(xué)業(yè)成就，又能提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維和動(dòng)手能力，為學(xué)生的全面發(fā)展打下良好的基礎(chǔ).

5結(jié)語

在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中開展跨學(xué)科教學(xué)，既有扎實(shí)的學(xué)科背景，又有科學(xué)的理論基礎(chǔ)，既能滿足數(shù)學(xué)學(xué)科綜合化發(fā)展，又能滿足學(xué)生全面發(fā)展和教師專業(yè)化發(fā)展的需要，從而有效地解決學(xué)科整合中存在的問題，充實(shí)跨學(xué)科教學(xué)理論，這也順應(yīng)了新課程改革中考命題綜合化發(fā)展的趨勢及社會(huì)對復(fù)合型人才的需要.

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