核心素養背景下初中數學跨學科學習探析

【摘要】隨著社會的快速發展和科技的進步，教育面臨著前所未有的挑戰和機遇.傳統的單一學科教學模式已難以滿足現代社會對人才的需求.核心素養的提出，為教育改革指明了方向.核心素養是學生應具備的，能夠適應其終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力.初中數學作為基礎教育的重要組成部分，其跨學科學習對于培養學生的全面素質和能力具有重要意義.本文旨在探討核心素養背景下初中數學跨學科學習的策略和實施路徑，以期為初中數學教學改革提供參考和借鑒.

【關鍵詞】核心素養；初中數學；課堂教學

隨著全球化和信息化的發展，社會對人才的需求發生了深刻變化，不再僅僅局限于某一專業領域的知識和技能，而是更加關注學生的全面發展、終身學習能力和跨學科的綜合素養.在這種背景下，核心素養的概念應運而生，核心素養是指學生應具備的，能夠適應其終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，是每一名學生獲得成功生活、適應個人終生發展和社會發展不可或缺的共同素養.因此，如何在核心素養背景下，探索初中數學跨學科學習的途徑與策略，成為當前教育改革的重要課題.

1核心素養背景下初中數學跨學科學習的必要性

1.1拓寬學生數學學習視野

初中數學跨學科學習，作為一種創新的教育模式，其核心在于打破傳統學科之間的界限，實現數學與科學、社會學、藝術等多領域的有機融合.這種融合不僅為學生提供了一個更為廣闊的學習平臺，而且極大地拓寬了他們的數學學習視野[1].在傳統的數學教學模式下，學生往往被局限在數學公式、定理和題目的海洋中，難以窺見數學與現實世界的緊密聯系.而跨學科學習則通過引入其他學科的知識和視角，讓學生意識到數學并非孤立存在，而是與我們的日常生活、自然現象、社會現象乃至藝術創作都息息相關.

例如在物理學中，數學是描述運動規律、解釋物理現象的重要工具；在經濟學中，數學被用來分析市場趨勢、預測經濟走向；在藝術領域，數學則與幾何構圖、音樂節奏等緊密相連.這種跨學科的整合，不僅讓學生看到了數學在現實生活中的應用價值，更激發了他們對數學學習的興趣和熱情.當學生發現數學不再是枯燥無味的數字和公式，而是能夠解釋世界、創造美好的神奇鑰匙時，他們自然會投入更多的時間和精力去探索和掌握數學知識.

1.2符合學生認知發展規律

初中生的認知發展水平正處于一個關鍵的過渡階段，即從具體形象思維逐漸過渡到抽象邏輯思維.這一階段的學生，對于抽象的概念和原理往往難以理解和把握，而跨學科學習則能夠為他們提供一個更為直觀、生動的學習環境.跨學科學習通過整合多學科知識，為學生提供了豐富多樣的學習材料和情境.這些材料和情境往往與現實生活緊密相連，具有鮮明的具體性和形象性，有助于學生更好地理解和掌握知識.同時，在跨學科學習的過程中，學生需要運用多種思維方式去解決問題，如邏輯推理、歸納總結、類比遷移等.這種多樣化的思維方式不僅能夠培養學生的抽象邏輯思維能力，還能夠激發他們的創新思維和創造力.此外，跨學科學習還能夠激發學生的學習興趣和積極性[2].由于跨學科學習往往涉及多個學科的知識和內容，學生可以根據自己的興趣和愛好選擇適合自己的學習路徑和方式.這種自主選擇的權利不僅能夠讓學生感受到學習的樂趣和成就感，還能夠提高他們的學習效果和學習動力.

1.3培養適應未來社會需求的人才

隨著社會的快速發展和科技的進步，未來社會對人才的需求將更加多元化和綜合化.單一學科的知識和技能已經難以滿足現代社會的需求，而跨學科的綜合素養和創新能力則成為未來人才的重要標志.跨學科學習通過整合多學科知識和方法，培養學生的綜合素養和創新能力.在跨學科學習的過程中，學生需要不斷地探索、嘗試和創新，以解決復雜的問題.這種過程不僅能夠鍛煉學生的創新思維和問題解決能力，還能夠培養他們的團隊協作精神和溝通能力.這些素質和能力都是未來社會所亟需的.通過跨學科學習，學生可以更好地理解和應用數學知識.數學作為一門基礎學科，對于培養學生的邏輯思維能力和問題解決能力具有重要作用.而在跨學科學習的過程中，學生可以將數學知識與其他學科的知識相結合，形成更為全面和深入的理解.這種理解不僅能夠讓學生更好地掌握數學知識，還能夠培養他們的跨學科思維能力和綜合素養.因此，跨學科學習是培養適應未來社會需求人才的重要途徑.

2核心素養背景下初中數學跨學科學習策略

2.1整合學科資源，構建綜合體系

在核心素養的引領下，整合數學與其他學科的資源，旨在構建一個既廣泛又深入的綜合知識體系.

例如在“正數與負數”的學習中，與物理學的整合：教師可以利用正負數，精確地表示溫度的高低.在攝氏溫標中，零度以上用正數表示，零度以下用負數表示，這使得溫度的量化更加直觀和準確.進一步地，學生可以學習絕對零度的概念，以及攝氏溫度與華氏溫度之間的轉換公式，通過這些轉換，學生不僅能加深對溫度概念的理解，還能鍛煉其數學運算能力.與地理學的整合：海拔是衡量地點相對于海平面高度的指標.用正負數表示海平面以上與以下的高度，教師可以幫助學生更直觀地理解地形地貌.如地平線以上用正數表示，地平線以下用負數表示.通過這種表示方式，學生可以更清晰地認識到地球表面的起伏和變化，以及這些變化對氣候、生態和人類活動的影響.通過上述整合，學生不僅掌握了正負數的數學概念、運算規則，還學會了如何將這些知識應用于解決實際問題，從而構建一個既廣泛又深入的綜合知識體系.這種知識體系不僅限于數學內部，還跨越了多個學科領域，形成了跨學科的知識網絡[3].

2.2設計跨學科問題，激發探究興趣

教師可以設計一系列既具有現實意義又充滿挑戰的跨學科問題，這些問題應緊密圍繞學生的日常生活和社會熱點，鼓勵學生跳出單一學科的框架，運用數學、科學、社會等多領域的知識來尋求解決方案.

例如在“全等三角形”的學習中，教師可以設定一個具體的情境，如某地區需要測量一條寬闊河流兩岸的精確距離，以便規劃新建橋梁的位置.由于河流湍急，無法直接橫渡測量.此時，學生需要運用全等三角形的性質，設計一種間接測量的方法.在解決問題的過程中，學生不僅要運用全等三角形的數學原理，還需要考慮物理學的光學原理（如利用反射鏡或激光測距儀）、地理學的地形分析（選擇合適的測量點），以及實際操作中的安全規范（如避免在危險區域進行測量）.鼓勵學生分組進行實地模擬測量，用模型或虛擬軟件來驗證他們的測量方案，培養他們的實踐能力和團隊協作能力.也可以引導學生研究歷史上或現代藝術作品中如何運用全等三角形來構建對稱或平衡的美感，如伊斯蘭藝術的幾何圖案、現代建筑的立面設計等.同時組織一場跨學科的藝術展覽，邀請其他學科的學生和老師參觀并發表評論，促進不同領域之間的對話與理解，拓寬學生的視野和思維方式.

2.3實施項目式學習，培養綜合能力

項目式學習作為一種以學生為中心的教學模式，強調在真實或模擬的情境中開展探究活動，通過跨學科項目讓學生親身體驗知識的應用過程.

例如在“普查與抽樣調查”的學習中，首先，教師需要確定項目的主題和目標.在“普查與抽樣調查”的教學中，主題可以圍繞“如何選擇合適的調查方式來收集和分析數據”.目標包括讓學生了解普查與抽樣調查的概念、掌握兩者的優缺點、學會在具體情境中選擇合適的調查方式等.為了激發學生的學習興趣和參與度，教師可以設計真實或模擬的情境.如可以設定一個關于學校學生身高、體重、閱讀習慣等的調查項目，讓學生在實際操作中體驗普查與抽樣調查的過程.教師也可以將學生分成若干小組，每組負責一個子項目.每個小組需要制定詳細的項目計劃，包括調查目的、總體、個體、樣本的選擇、數據收集的方法、數據分析的步驟等.教師需要引導學生思考如何確保樣本的代表性和數據的準確性.完成數據分析后，每個小組需要準備項目展示，向全班匯報他們的調查過程、發現的問題、解決的方法以及最終結論.在展示過程中，教師可以鼓勵學生提問和討論，以促進知識的深化和拓展.最后，教師需要引導學生進行項目反思，總結他們在項目式學習中的收獲和不足.

2.4促進思維方法借鑒，提升創新能力

鼓勵學生在不同學科間進行思維方法的交叉借鑒，是實現其創新能力提升的有效途徑.

例如在“平均數”的學習中，教師可以精心挑選并引入一系列貼近學生生活的平均數實例，如在分析體育比賽的平均得分時，可以引導學生思考不同運動員的得分分布對團隊總成績的影響；在探討天氣預報的平均氣溫時，可以討論氣溫變化對人們日常生活安排的影響，以及如何利用平均數來預測未來的天氣的趨勢.通過多媒體展示、小組討論或角色扮演等形式，教師將這些生動的實例呈現在學生面前，使他們能夠直觀感受到平均數在日常生活和社會各個領域的廣泛應用.為了進一步深化跨學科整合，教師還可以設計一系列復雜且具有挑戰性的跨學科問題，如“如何利用平均數來優化學校圖書館的書籍分配？”這一問題，就要求學生首先收集和分析圖書館書籍的借閱數據，運用平均數來確定哪些類型的書籍更受歡迎，進而提出合理的書籍采購和分配建議.在解決問題的過程中，學生可能需要運用數學中的平均數計算公式、統計學中的數據分析方法、管理學中的資源優化配置理論，以及信息技術中的數據處理軟件等工具.

2.5采用多元評價方式，注重過程評價

建立多元化的評價體系，是確保跨學科學習成效的關鍵.除了傳統的考試成績外，還應重視學生的自我評價、同伴間的相互評價以及教師的觀察評價，這些評價方式能夠全面反映學生的學習態度、努力程度、合作精神和創新能力[4].

3結語

在核心素養的背景下，初中數學跨學科學習不僅是對傳統教學模式的革新，更是對學生全面發展需求的有力回應.通過整合學科資源、設計跨學科問題、實施項目式學習、促進思維方法借鑒以及采用多元評價方式，為學生構建了一個既廣闊又深入的學習平臺，旨在培養他們的綜合素養和創新能力.展望未來，我們堅信，在核心素養的引領下，初中數學跨學科學習將為學生提供更加廣闊的發展空間，助力他們成為具備全面素質、能夠適應未來社會需求的棟梁之材.讓我們攜手共進，為培養新時代的創新人才而不懈努力！

【2022年度江蘇省教育科學規劃重點課題“知行合一：初中跨學科實踐的主題式研發與實施研究”（B/2022/03/108）；2023年度江蘇省基礎教育前瞻性教學改革實驗項目“初中跨學科主題學習的實踐探索”2023JSQZ0129】

參考文獻：

[1]王桂華，王鳳，王洋.核心素養背景下初中數學跨學科學習探析[J].黃岡師范學院學報，2023，43（06）：6-11.

[2]張團團.核心素養視域下初中數學應用題教學淺析[J].讀寫算，2024（19）：95-97.

[3]賈鵬輝.跨學科視域下初中數學教材“綜合與實踐”內容的比較研究——以人教版與滬科版為例[J].理科考試研究，2024，31（02）：14-17.

[4]潘乾鳳.基于“新課標+雙減”背景下初中數學大單元教學設計研究——以“平面直角坐標系”為例[D].重慶：西南大學，2023.