新課標下初中數學的跨學科融合教學研究

新課標強調跨學科主題學習，要求綜合運用多學科知識與方法解決問題，跨學科融合教學成為課改亮點.其特征為實踐性和綜合性，旨在通過多門學科知識方面融合，交叉知識、思維、方法，提升學生解決問題的能力和創新能力.初中數學教師應積極打造“數學 + ”格局，深度融合數學與其他學科的知識，促進學生核心素養全面發展，有效整合多學科育人力量.

1跨學科融合教學內涵

跨學科融合教學是在承認學科差異基礎上，以本位學科為中心，與多門學科優化融合，以綜合化教學設計提升學生解決復雜問題的能力、創新解決問題能力[].跨學科融合教學能夠打破學科界限，促進學科知識、思想、方法滲透，充分整合各學科育人資源，形成強大育人合力.跨學科教學使學生不再被困于單一的學科框架內，能夠在更廣闊的視野下，聯結多類型知識與方法解決問題，是培養學生正確價值觀念、必備關鍵能力不可缺少的教學方式.

2新課標下初中數學的跨學科融合教學意義

2.1 彌補分科教學不足

目前，義務教育階段主要采取分科教學形式，每個學科按照自己的知識體系展開教學，初中數學教學也不例外.但學生生活與成長的環境是復雜的，除課堂以外，學生遇到的數學知識應用場景往往具有綜合性，需要將數學知識與其他學科知識融合應用，若教學中缺少關于數學學科與其他學科融合的指導與實踐，學生難以做到學以致用[2].因此，跨學科融合教學能夠彌補分科教學的不足，使學生構建更完善的認知結構，能夠立足跨學科視角解決問題，

2.2 有效落實教育政策

素質教育以核心素養為導向，而學科核心素養由正確價值觀念、必備品格、關鍵能力組成，具有綜合性特征.在培養學生數學核心素養，引導學生以數學眼光看世界、以數學思維思考世界、以數學語言表達世界過程中也要注意綜合性特征，不僅要在學科內聯系各個領域的知識，綜合解決問題，更要聯系其他學科知識，綜合運用多學科知識解決復雜問題，全面提升綜合素質，才能推動核心素養有效發展.因此，跨學科融合教學的實施滿足現行教育政策的要求，能夠促進政策順利落地.

2.3 培養學生創新能力

培養學生創新能力是初中數學教學的重要任務，意在為未來培養創新型人才做準備.跨學科融合教學將學生未來可能遇到的創新探究場景、實踐活動提前融人到學習環節中，以有趣、綜合、開放的學習內容激發學生主動學習意識，綜合運用知識技能，主動遷移應用與批判質疑，既學習新知，也在綜合運用中對知識產生新的理解，創新結合其他學科知識，創新運用知識解決問題.因此，跨學科融合教學有利于培養學生創新能力[3.

3新課標下初中數學的跨學科融合教學策略3.1內容聯合，開發跨學科融合教學資源

跨學科融合教學的主要特征是打破學科界限，促進多學科從不同的角度進行有機融合，培養學生跨學科意識與能力.而跨學科融合教學需要豐富的教學資源作基礎，教師應從內容聯合角度出發，開發有效資源，保障跨學科融合教學順利進行.

3.1.1 以學科本質為紐帶，串聯相似學科

初中階段物理、化學、生物學、信息科技等學科與數學在理性思考、實驗探究等方面具有極高的相似性，為跨學科融合教學提供了資源.

例如 以蘇教版七年級上冊“用一元一次方程解決問題”為例，該方程應用廣泛且有固定解決程序，這與信息科技中的“程序”概念相契合.教師可將數學與信息科技串聯，引導學生結合一元一次方程知識和編程技能，編寫求解方程的程序，同時融入物理、化學、生物學中的一元一次方程應用場景，豐富教學內容.基于此，開發跨學科融合教學資源包括：網絡技術工具、軟件系統知識，簡單編程知識，以及物理、化學、生物學中一元一次方程的應用實例.教學過程中，教師布置任務，要求學生運用數學知識、編程軟件和語言，編寫并優化自動求解程序，同時識別并求解其他學科中的一元一次方程.

這種方法以學科本質為紐帶，串聯多門學科，不僅有助于學生理解數學知識、提升邏輯思維能力，還能豐富教學內容，使課堂更加開放有趣.同時，跨學科學習能幫助學生儲備知識，強化學生理性思考，全面提升學生綜合素養.

3.1.2 以感性認識為線索，實現跨界聯結

初中不僅有理性思考的學科，也有語文、歷史、美術、音樂等側重感性認識的學科.這些學科與數學雖本質不同，但感性與理性的結合才能構成完整認知.因此，教師可通過感性認識線索，挖掘語文、歷史等學科資源，與數學進行跨學科融合教學.

例如以蘇教版九年級下冊“黃金分割”為例，該概念應用廣泛，已有2000多年歷史.可組織“跨越百年的美麗”主題活動，聯結數學與語文、歷史、美術、音樂.通過探究漢字構形、美術作品結構、黃赤交角計算及音樂曲譜分割，發現黃金分割的應用事跡.具體資源包括：語文中漢字結構的比例關系；美術中《蒙娜麗莎》等作品的黃金分割應用；歷史中古代天文學家對黃赤交角的發現與計算；音樂中《D大調奏鳴曲》的節奏分割.

這種跨界聯結能深化學生對數學知識的理解，感受其創造性應用，激發學生探究興趣，拓展其應用思路.通過感性認識的引導，學生能在不同學科中感知數學之美，促進全面認知與素養提升.

3.2 策略整合，豐富跨學科融合教學活動

在跨學科融合教學實踐環節，對教學活動的組織也有特殊要求，其應隨著教學內容變化而調整，體現綜合性、開放性特征，引導學生經歷探究、合作過程，解決復雜的問題.教師可以整合策略，以問題與項目作為支架，驅動學生參與綜合探究實踐，保障跨學科融合教學深度.

3.2.1問題驅動，開展探究式跨學科融合教學活動

跨學科問題設置能鍛煉學生把握學科間關系的能力，豐富學習與探究體驗.

例如 以蘇教版七年級下冊“探索平行線的性質”為例，結合物理“光的折射”知識，設計“潛望鏡的光學原理”探究活動.

問題1：為何進人與離開潛望鏡的光線平行？學生觀察剖面圖，測量角度，運用平行線性質論證鏡子平行，結合光的反射定律找到相等內錯角，證明光線平行.

問題2：潛望鏡光線如何保持平行？學生猜想 鏡子平行是關鍵，調整角度驗證猜想.

問題3：結合平行線性質與光的折射說明潛望鏡原理.學生制作潛望鏡，觀察并總結原理，指出平面鏡使光兩次反射，夾角 45^°

這些問題驅動學生發散思維，聯合數學與物理知識解決問題，激發想象力與創造力.問題關聯性強，引導學生持續探究，提高遷移應用與解決問題能力.跨學科融合教學不僅能培養數學核心素養，還能綜合鍛煉學生能力，實現知識多領域遷移應用，

3.2.2 項目統領，開展合作式跨學科融合教學活動

發布挑戰性跨學科項目能有效激發學生的探究欲與合作精神，促進綜合素養與創新能力的培養.

例如 以蘇教版八年級上冊“勾股定理”教學為例，該定理揭示了直角三角形邊長關系，并廣泛應用于生活.基于此，可設計“破解百年之謎——解答古詩詞之問”的跨學科合作項目，融合數學、語文與歷史知識.項目圍繞明朝數學著作《直指算法統宗》中的詞牌《西江月》描述，旨在解答秋千索長問題.項目任務包括：分工搜集歷史資料，結合語文知識翻譯詩詞；查詢古代度量單位含義及換算關系；將文字轉化為圖形，討論調整確保符合詩詞；運用勾股定理計算索長；最后合作完善并提交解題過程.

此跨學科項目活動不僅拓寬了學生視野，使其跳出數學課堂，深人生活與其他學科，感受知識間的聯系與多元應用，學會綜合運用知識解決問題，還通過團隊合作強化了溝通與交流能力，提升了團隊合作意識.學生在合作中完成項目，能力與素養得到全面鍛煉，實現了跨學科學習的有效引導與綜合素養的培養.這樣的教學模式有助于打破學科界限，鼓勵學生主動探索，促進全面發展.

3.3素養融合，把握跨學科融合教學重點

跨學科融合教學以培養學生核心素養為旨歸.教師在跨界開發資源、組織活動過程中應始終把握重點，實現素養融合，從而將培養核心素養落在實處，保障跨學科融合教學有效進行.本部分以培養運算能力與建模能力為代表對如何實現素養融合、牢牢把握跨學科融合教學重點進行分析.

3.3.1 提高運算質量，強化運算能力

運算能力是初中數學核心素養的關鍵，貫穿于數學學習全過程.為培養學生該素養，教師可跨學科設計運算相關學習內容.

例如以蘇教版九年級上冊“平均數”為例，跨學科融合教學旨在鍛煉學生運算能力.通過串聯生物學、地理等學科，設計不同背景的平均數運算練習.

生物學背景：提供100尾螭霖魚體長數據，要求學生計算算術平均數與加權平均數.

地理背景：給出某地河流徑流量、降水量及等高線地形圖，要求學生判斷河流補給水源.需先計算徑流量與降水量平均數，結合等高線分析.

這些練習題均與平均數運算相關，但復雜度和提問角度各異，運算技巧應用也有差異.通過解決這些問題，學生運算能力得到有效鍛煉，核心素養得到針對性強化.跨學科融合教學豐富了學生的運算實踐，提高了他們的運算速度與準確性，為學生數學學習打下堅實基礎.

3.3.2 構建數學模型，強化建模能力

建模能力也是初中數學核心素養的具體表現之一.同時，數學建模也被作為一種工具廣泛運用于其他學科之中.在跨學科融合教學中豐富數學建模機會，既能夠提高數學能力，也能夠通過掌握有力工具解決復雜問題，實現數學教學知識性與工具性的有機統一[6].教師可以組織模型構建活動，并將數學建模運用于其他學科，實現跨學科應用，從而強化建模能力.

例如 以蘇教版八年級下冊“反比例函數”教學為例，教師可以串聯數學與化學學科內容，設計需要建立反比例函數模型解決的問題.如，某金屬工具制作需要經過煅燒與鍛造兩道工序，煅燒時材料燒到 800^°C 即可停止，繼而鍛造.鍛造8分鐘后，材料溫度下降到 600^°C .煅燒時溫度 y 與時間 x 為一次函數關系，且鍛造時溫度 y 與時間 x 為反比例函數關系.教師可想出問題：已知材料初始溫度為 32^°C ：問：煅燒與鍛造時函數解析式與 x 取值范圍；材料溫度低于 480^°C 時無法繼續鍛造，需要重新鍛燒，每次鍛造時間為多長？

為解決該問題，學生需要構建反比例函數模型，體驗建模過程與如何從模型中提取有效信息解決問題，加深學生對反比例函數圖象及其中變量關系的了解，有效強化了學生建模能力與通過數學模型跨學科解決問題能力.

4結語

跨學科融合教學符合新課標與素質教育理念，有利于學生核心素養的培養.初中數學教師應成為融合教學的組織者、實施者、推動者，結合數學與其他學科聯系開發資源，整合策略打造綜合開放學習空間，落實跨學科探究活動.同時，要以核心素養為重點，有針對性地融合素養、利用資源，強化學生核心素養，促進學生全面、綜合的發展.

參考文獻：

[1陳秋曉，毛巾鈞.綜合與實踐：初中數學跨學科項目學習的設計研究——以“設計校園圖冊”為例[J].數學教學通訊，2023（35）：9—12.

[2]黃偉群.基于核心素養的初中數學跨學科主題學習[J]數理天地（初中版），2023（23）：75—77.

[3」陳婷.例談初中數學跨學科教學策略[J].理科愛好者，2023（05）：83-85.

[4]祝羽.新課標背景下初中數學跨學科教學實踐研究[J].數學大世界（下旬），2023（10）：92－94.

[5]侯艷敏.新課標背景下初中數學跨學科教學存在的問題與實踐方案[J].中國多媒體與網絡教學學報（下旬刊），2023（06）：23—25.