價值、內涵與策略： 初中數學跨學科教學的探索

數學源于人們生活與生產實踐，數學問題的產生離不開真實的生活情境，解決實際數學問題常需突破學科壁壘，融合多學科視角，以多元知識為工具．然而，在現行的初中數學教學實踐中，數學知識與其他學科的交融仍有待深化探索．大多數學問題的探討局限于純數學的框架內進行演繹和計算，亟須豐富教學內容，點燃學生的求知熱情，激發學生的探索欲望．此外，這種教學方式不利于培養學生解決實際問題的能力，也不利于提升數學素養和跨學科素養.因此，迫切需要深化數學與其他學科的交融，實現更有效的知識整合.在中學階段，其他學科主要涉及自然學科和人文科學知識.本文旨在對初中數學與自然學科融合的教學策略進行探討和反思.

初中數學跨學科教學的價值 與內涵

1.初中數學跨學科教學的價值

《義務教育數學課程標準（2022年版）》強調，通過跨學科主題學習，數學教育旨在讓學生運用數學知識解決實際問題，體會數學知識的價值，并用數學眼光和數學思維觀察與思考現實世界，以及用數學語言表達現實世界[1.課程旨在幫助學生理解數學與其他學科和生活的聯系，通過真實情境探索問題，并運用跨學科知識解決問題《義務教育課程方案（2022年版）》明確指出，各門課程需至少分配 10% 的課時在跨學科主題學習上，旨在促進學科間的深度融合與實踐，進而全面提升學生的綜合素養.強化數學與自然學科的融合，有助于教師拓寬課程資源視野，通過整合豐富的跨學科素材，進而提升其隱性課程的開發與設計能力.此舉亦能拓寬學生數學視野，增強學生綜合解決問題的能力.

2.初中數學跨學科教學的內涵

初中數學跨學科教學指的是在數學教學活動中，注重數學知識與其他學科知識及方法的相互融合，通過運用數學知識解決跨學科問題，同時借助多學科知識與方法應對真實情境下的主題學習挑戰．這一過程旨在提升教師課程綜合開發能力以及學生綜合運用知識分析問題和解決問題的實踐與創新能力.數學學科與其他學科的融合，一方面著重強調數學學科的獨特育人價值，彰顯其特色，有效防止“去學科化\"傾向，確保國家課程的權威地位不受動搖；另一方面，通過強化跨學科教育教學活動，充分發揮學科間綜合育人功能，增強學生綜合分析問題和解決問題的能力，培養學生綜合素養.

初中數學跨學科教學的實踐途徑與策略

1.融合跨學科知識，構建真實情境，推動數學與其他領域深度整合

數學作為眾多學科探索的基石與工具，其生命力的展現往往在于它如何與其他學科知識交織共生.在數學教學之初，筆者精心設計了一系列源自生活實踐、橫跨自然學科各領域的問題情境，旨在點燃學生的好奇心，激起他們探求知識的欲望.這些情境不僅富含數學元素，更巧妙融入物理、化學等自然學科，為學生開啟一段通往知識殿堂的旅程.筆者深入挖掘跨學科背景資源，對教學的每個環節都進行精心打磨，確保它既緊密貼合教學內容，又充分貼近學生的認知水平，從而有效激發學生內在的學習動力．自然學科，以其豐富的現象與原理，為數學概念教學提供了取之不盡的情境寶藏與靈感源泉，以物理知識為例，它在數學課堂上扮演著不可或缺的角色.小孔成像的直觀展示，讓對頂角相等的概念躍然眼前;行程問題中速度與時間的糾葛，巧妙引出常量、變量及函數的概念，使學生倍感親切；放大與縮小的物理現象，則成為理解位似概念與作圖技巧的絕佳媒介．步入高中數學殿堂，物理中的位移、力與矢量，自然而然地引領著學生邁入向量的廣闊天地；力的分解與合成、做功原理，則成為平面向量基本概念與向量數量積的生動切入點.

現實生活與自然學科，如同待開采的富礦，蘊藏著無盡的智慧寶藏，蘊藏著無窮的數學奧秘.作為數學教師，我們應具備敏銳的洞察力，主動探尋數學與自然學科的交匯點，精選那些既有多學科背景又饒有趣味的素材，致力于培養學生的跨學科應用能力，使知識資源的共享與增值更為高效.通過這一系列的跨學科融合實踐，筆者旨在搭建起數學與自然學科之間的橋梁，推動兩者在真實情景中的深度交融與共同發展.

2.依托跨學科問題，建立數學模型，深化數學與其他領域深層聯系

數學作為眾多學科探索的基石與工具，其精髓在于將復雜問題抽象化、模型化，進而通過數學語言與邏輯進行精確解析.在自然學科與社會科學的廣闊天地間，數學模型猶如橋梁，不僅串聯各學科知識，更深化其內在的邏輯聯系.

以化學為例，其作為一門實驗科學，與數學的結合尤為緊密．化學反應的平衡狀態、熱傳導與物質擴散等現象，均需借助方程、不等式及微積分等模型進行精準描述與預測.從初中化學中的反應方程式平衡，到高中化學中涉及的非線性方程與偏微分方程，數學運算技術始終是解決化學問題的關鍵所在，彰顯了數學與化學課程的深度交融．地理學科，作為一門綜合性的自然學科，同樣與數學有著不解之緣．地理現象的邏輯性與規律性，往往需要借助數學模型進行量化分析與預測.晨昏線的幾何奧秘、天體運動的精確算術，以及等高線繪制的地形藍圖，都借助數學模型的力量，揭開地理的神秘面紗，揭示自然的韻律法則．生物學科，盡管看似與數學相距甚遠，實則不然.數列、排列組合、等量代換與概率等數學知識與方法，在生物問題的解析中發揮著不可替代的作用.在基因型概率的迷霧中，數學模型如同銳利的探針，迅速穿透表象，揭示生物現象的深層法則，進而加速生物學與數學的交融共生．例如線性模型在生物現象中的應用可解析生物種群的增長趨勢，矩陣運算則有助于解析遺傳學中的連鎖平衡定律.因此，教師應主動運用數學知識及思維模式，引領學生攻克生物學中的種種問題與難關.作為教師，我們可以梳理與生物學科密切相關的數學知識.數列、排列組合、等量代換和概率的知識與方法在生物學習中有著很好的體現.就概率而言，它是一種對隨機事件發生可能性的度量.度量值是0和1之間的實數，此實數越大，事件發生的可能性就越大，運用概率知識可以很快解決生物遺傳問題.

依托跨學科問題，建立數學模型，不僅能夠深化數學與其他學科的深層聯系，還能夠激發學生的跨學科思維與創新能力.在數學模型的構建過程中，學生不僅能夠領略到數學的魅力與價值，還能夠培養學生的科學精神與探究意識，為未來的學習與研究奠定堅實的基礎.因此，作為教師，我們應積極引導學生將數學的知識與方法應用于其他學科的學習中，促進不同學科之間的交叉融合與共同發展.

3.借助跨學科學習，提升綜合素養，實現數學與其他領域深化融合

在新課程標準的指引下，跨學科學習成為提升綜合素養、深化數學與其他領域融合的關鍵路徑．在數學教學活動中，教師應始終圍繞解決實際問題這一初心，采用跨學科主題學習的方式，結合真實問題，通過主題活動或項目學習的形式，融合多學科知識與方法，去培養學生的創新意識、實踐能力和社會責任感.以“桿稱知多少\"綜合實踐課為例，課程圍繞桿稱，從起源、制作原理、數學應用、文化價值及發展等多維度進行綜合探究，特別強調了桿秤與數學、物理、人文等學科的緊密關聯，不僅增強了數學與生活的聯系，還激發了學生的學習興趣，拓寬了學生的學習視野，提升了學生的綜合素養.

主題活動學習作為跨學科學習的重要方式，旨在引導學生在自然學科背景下，用數學眼光觀察現實世界，用數學思維思考現實世界，用數學語言表達現實世界，感悟數學與現實世界的緊密聯系．在設計活動時，教師需精心策劃一個全面且可行的方案，借助信息技術或教具來呈現跨學科背景，同時充分考慮學生已有知識經驗，明確學習任務、規劃活動形式及設定成果要求.以無錫地圖繪制為例，學生需圍繞人文、自然景觀擬定主題，如文化古跡、景觀建筑、古樹植物分布等，綜合運用數學、語文、地理、美術等多學科知識，創造性地完成任務．此過程涉及圖形與幾何領域的數學學習，旨在發展學生分析問題、合作交流、實踐探索等共通性素養，加深學生對無錫傳統文化的理解與熱愛.

此類主題學習活動具有以下育人價值：一是旨在培養學生以數學的視角觀察現實世界，運用跨學科思維剖析問題，并能以多元化的語言方式闡述思想，從而促進學生數學關鍵能力與綜合素養的全面發展；二是著重增強學生的文化自信與對家鄉的深厚情感，同時培養其獨立自主、堅韌不拔的生活態度.教師應積極引導學生獨立思考、團隊協作，鼓勵學生從實際問題中提煉研究內容，綜合運用多學科知識來應對實際挑戰，以此培養學生的設計思維，提升學生的組織能力、溝通技巧及創新意識，進而塑造學生樂于助人、敢于創新的高尚品質.

初中數學跨學科教學的思考隨著數學新課程標準的學習與實施，教師在教學中要注重數學與多學科的相互滲透和融合．數學不僅要與自然學科多加聯系，還應與人文學科多加結合．例如，數學語言有三種，其中文字語言和語文學科密切相關，數學學科學習離不開數學問題的閱讀與理解，特別是對古代數學問題的研究，需要學生具備一定的文言文功底與素養；數形相合，數學與美術圖形緊密結合，體現數學內在之美，使得數學素養與藝術素養相得益彰；數學起源于哲學，學習數學知識與方法的過程中，往往需要運用特殊與一般、運動與靜止、整體與部分、對立與統一等哲學關系；數學與政治歷史等學科也有著密切的聯系，教師要引導學生多了解相應的數學史，領悟數學文化.設計跨學科項目中，教師應讓學生在數學與自然學科的交叉點上發現問題和解決問題，有意識地強化數學與人文學科的聯結和融合[2．這樣可以進一步拓寬學生的數學視野，將數學知識學習置于自然學科、社會學科的大背景中，讓學生充分領悟跨學科學習的重要性，增強運用數學知識分析、解決實際問題的能力，形成更加全面的數學觀念，發展跨學科學習能力，提升數學素養和科學精神.

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務教育數學課程標準（2022年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2022.

[2]夏雪梅.項目化學習設計：學習素養視角下的國際與本土實踐[M].北京：教育科學出版社，2021.