初中數(shù)學(xué)課堂跨學(xué)科教學(xué)的思與行

【摘" 要】在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中引入跨學(xué)科教學(xué)，不僅能讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，還能讓學(xué)生接觸到其他學(xué)科的內(nèi)容，拓寬知識(shí)面，擺脫傳統(tǒng)思維模式的束縛。本文就跨學(xué)科教育理念下的初中數(shù)學(xué)教學(xué)策略進(jìn)行了探討，并提出了“知識(shí)融合，拓展教學(xué)維度”等教法，旨在提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，讓學(xué)生更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求。

【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué)；跨學(xué)科；課堂教學(xué)

當(dāng)今社會(huì)對(duì)復(fù)合型人才的迫切需求，以及知識(shí)體系日益復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的發(fā)展趨勢(shì)，催生了跨學(xué)科教育理念的提出。在這樣的背景下，開(kāi)展初中數(shù)學(xué)學(xué)科的跨學(xué)科教學(xué)具有重大意義。具體來(lái)說(shuō)，一方面，有助于打破學(xué)科界限，讓學(xué)生從更廣闊的視角認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)，不再將數(shù)學(xué)孤立地看待，而是理解其與其他學(xué)科的緊密聯(lián)系，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性。另一方面，能培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生在面對(duì)實(shí)際問(wèn)題時(shí)，能夠靈活運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行分析和解決。對(duì)此，教師有必要攜手跨學(xué)科教學(xué)，為數(shù)學(xué)學(xué)科帶來(lái)新的活力。

一、知識(shí)融合，拓展教學(xué)維度

（一）數(shù)學(xué)與物理的奇妙交匯

數(shù)學(xué)與物理之間存在著深刻而本質(zhì)的聯(lián)系。數(shù)學(xué)為物理提供了精確的語(yǔ)言和工具，用于描述和分析物理現(xiàn)象和規(guī)律；而物理則為數(shù)學(xué)提供了應(yīng)用場(chǎng)景和實(shí)際問(wèn)題，推動(dòng)著數(shù)學(xué)的發(fā)展和創(chuàng)新。在初中階段，數(shù)學(xué)中的概念和方法在物理中也都有著重要的應(yīng)用和體現(xiàn)，如數(shù)學(xué)中的方程、不等式等知識(shí)，是解決物理中各種平衡和變化問(wèn)題的基礎(chǔ)；數(shù)學(xué)中的向量等內(nèi)容，在物理中的力學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。對(duì)此，教師有必要探尋二者的結(jié)合點(diǎn)，推進(jìn)跨學(xué)科教育理念的落地。

例如，在“一次函數(shù)”的教學(xué)中，教師便可引入物理中“探究自由落體運(yùn)動(dòng)高度與時(shí)間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。首先，教師將學(xué)生分成小組，為每個(gè)小組準(zhǔn)備好測(cè)量工具，如秒表和尺子。然后，學(xué)生在一定高度釋放小球，記錄不同時(shí)間點(diǎn)小球下落的高度。學(xué)生通過(guò)多次測(cè)量和記錄，得到一系列數(shù)據(jù)。接著，教師引導(dǎo)學(xué)生將時(shí)間作為自變量x，下落高度作為因變量y，嘗試在坐標(biāo)紙上繪制出這些數(shù)據(jù)點(diǎn)。透過(guò)觀察，學(xué)生逐漸發(fā)現(xiàn)這些點(diǎn)大致呈現(xiàn)出一條直線。基于此，教師再引入一次函數(shù)的概念，逐步幫助學(xué)生建立函數(shù)表達(dá)式。

教學(xué)中，通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析，學(xué)生不僅深刻理解了一次函數(shù)的表達(dá)式、斜率和截距的意義，也直觀地感受到數(shù)學(xué)函數(shù)在描述物理現(xiàn)象中的強(qiáng)大能力，體會(huì)到數(shù)學(xué)與物理之間的緊密聯(lián)系。

（二）數(shù)學(xué)與歷史的深邃對(duì)話

數(shù)學(xué)的發(fā)展歷程是人類智慧的結(jié)晶，與歷史的演進(jìn)緊密交織。通過(guò)了解數(shù)學(xué)的歷史，學(xué)生能更好地理解數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生和演變過(guò)程，從而把握數(shù)學(xué)的本質(zhì)和思想方法。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，引入數(shù)學(xué)史可讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)并非孤立存在的學(xué)科，而是在人類社會(huì)的發(fā)展中逐漸形成和完善的，如講述勾股定理的發(fā)現(xiàn)和證明等，能夠激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和對(duì)數(shù)學(xué)的興趣；介紹數(shù)學(xué)史上的重要人物和事件，如萊布尼茨發(fā)明微積分的過(guò)程，能夠讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)創(chuàng)新的艱辛與偉大。

比如，在“負(fù)數(shù)”的教學(xué)中，教師先通過(guò)的問(wèn)題：“同學(xué)們，你們知道在古代，人們是怎么認(rèn)識(shí)和處理不夠、缺少的情況嗎？”引起學(xué)生的好奇心。接著，教師講述中國(guó)古代數(shù)學(xué)典籍《九章算術(shù)》中的一個(gè)歷史故事：“在古代的商業(yè)交易中，有一位商人賣米，原本有5斗米，但賣出8斗米后，米就不夠了。那這種不夠的情況該怎么記錄呢？古人就用‘負(fù)’來(lái)表示。”為了讓學(xué)生更直觀地理解，教師在黑板上畫出簡(jiǎn)單的交易場(chǎng)景圖，并標(biāo)注出米的數(shù)量變化。然后，引導(dǎo)學(xué)生思考：“如果用我們現(xiàn)在學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)，應(yīng)該怎么表示這種情況呢？”之后，學(xué)生熱烈討論，嘗試用自己的方法表達(dá)。這時(shí)，教師揭示負(fù)數(shù)的概念，告訴學(xué)生：“古人用‘負(fù)’來(lái)表示缺少，在我們現(xiàn)在的數(shù)學(xué)中，就可以用‘-’這個(gè)符號(hào)來(lái)表示負(fù)數(shù)，像剛才的例子，就可以表示為-3斗。”隨后，教師再講述幾個(gè)古代運(yùn)用負(fù)數(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的小故事，如在計(jì)算倉(cāng)庫(kù)糧食的進(jìn)出時(shí)，讓學(xué)生進(jìn)一步感受負(fù)數(shù)在生活中的應(yīng)用。

不難看出，將數(shù)學(xué)與歷史故事相結(jié)合的教學(xué)方式，能讓學(xué)生全面了解負(fù)數(shù)的產(chǎn)生背景、發(fā)展歷程和重要意義，深刻感受數(shù)學(xué)發(fā)展的源遠(yuǎn)流長(zhǎng)和深厚底蘊(yùn)，意識(shí)到負(fù)數(shù)在生活中的重要性。

二、教法多元，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情

（一）跨學(xué)科項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)

跨學(xué)科項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)作為一種以項(xiàng)目為核心載體，有機(jī)整合多學(xué)科知識(shí)和技能，致力于培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的創(chuàng)新型教學(xué)方法，能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極主動(dòng)性。在初中數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐中，教師便可以精心設(shè)計(jì)具備挑戰(zhàn)性和現(xiàn)實(shí)意義的項(xiàng)目，并著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生在項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中的自主探索和協(xié)同合作學(xué)習(xí)，以便學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中，靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)以及其他學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，全方位培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實(shí)踐操作能力。

例如，在“圓”的教學(xué)中，教師便可以引入“設(shè)計(jì)校園圓形花壇”的項(xiàng)目。首先，教師組織學(xué)生實(shí)地觀察校園中可用于建設(shè)花壇的空地，讓學(xué)生測(cè)量其尺寸。然后，教師將學(xué)生分成不同小組，每個(gè)小組包含數(shù)學(xué)、物理、美術(shù)、生物學(xué)等學(xué)科特長(zhǎng)的學(xué)生。在項(xiàng)目探究中，數(shù)學(xué)好的學(xué)生負(fù)責(zé)計(jì)算圓形花壇的面積、周長(zhǎng)，確定花壇的大小和形狀；物理好的學(xué)生考慮花壇的采光問(wèn)題，計(jì)算不同時(shí)間段陽(yáng)光照射的角度和面積，以確保植物能夠充分接受光照；美術(shù)好的學(xué)生設(shè)計(jì)花壇的外觀裝飾，如邊緣的花紋、顏色搭配等，使花壇美觀大方；生物好的學(xué)生負(fù)責(zé)選擇適合當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥罈l件的植物種類，并考慮植物的生長(zhǎng)周期和養(yǎng)護(hù)需求。在項(xiàng)目過(guò)程中，各小組定期交流討論，共同解決遇到的問(wèn)題。最后，每個(gè)小組展示設(shè)計(jì)方案，并闡述設(shè)計(jì)思路和依據(jù)。

顯然，通過(guò)跨學(xué)科項(xiàng)目探究，學(xué)生不僅熟練掌握了圓的相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)，還將物理的光學(xué)知識(shí)、美術(shù)的設(shè)計(jì)知識(shí)和生物學(xué)的植物知識(shí)有機(jī)融合，大大提高了綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

（二）跨學(xué)科小組合作探究

由于學(xué)生在知識(shí)儲(chǔ)備、學(xué)習(xí)能力、興趣愛(ài)好等方面存在差異，因此單一的教學(xué)方式難以滿足所有學(xué)生的需求，而通過(guò)小組合作探究，能充分發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)彼此的不足，實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步。同時(shí)，跨學(xué)科教育理念要求學(xué)生具備綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)的能力，小組合作探究則為學(xué)生提供了交流與合作的平臺(tái)，使他們能在合作中互相學(xué)習(xí)、互相啟發(fā)。對(duì)此，教師有必要結(jié)合學(xué)生間的差異性，為學(xué)生進(jìn)行分組，引導(dǎo)學(xué)生以組為單位共同進(jìn)行跨學(xué)科探究，繼而更加熟練地運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)。

比如，在“勾股定理”的教學(xué)中，教師便可先設(shè)計(jì)問(wèn)題：“已知一個(gè)直角三角形的三邊長(zhǎng)度滿足勾股定理，假設(shè)這個(gè)三角形是一個(gè)建筑物的框架，計(jì)算其穩(wěn)定性，并設(shè)計(jì)外觀裝飾”。隨后，教師結(jié)合以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)、美術(shù)素養(yǎng)等進(jìn)行判斷，指出哪些學(xué)生的數(shù)學(xué)水平較高，哪些學(xué)生擁有較好的審美能力、創(chuàng)新能力。之后，教師采取優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的原則為學(xué)生分組，使每個(gè)小組中的學(xué)生各有千秋。在分好組后，教師再請(qǐng)每個(gè)學(xué)生發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，共同完成合作學(xué)習(xí)任務(wù)，如數(shù)學(xué)好的學(xué)生，運(yùn)用勾股定理計(jì)算三角形三邊的長(zhǎng)度關(guān)系；物理好的學(xué)生分析框架的受力情況，計(jì)算其穩(wěn)定性；美術(shù)好的學(xué)生，根據(jù)框架的形狀和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)外觀裝飾方案。在小組內(nèi)部充分討論完畢后，各小組再在全班進(jìn)行展示和講解，并為其他小組提出改進(jìn)建議。

可見(jiàn)，教師先對(duì)學(xué)生的情況進(jìn)行判斷，再采取合適的方式進(jìn)行分組，能讓每個(gè)學(xué)生充分發(fā)揮各自的學(xué)科優(yōu)勢(shì)，共同解決復(fù)雜的跨學(xué)科問(wèn)題，有效培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力。

三、思維拓展，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

（一）多元?jiǎng)?chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

問(wèn)題情境的巧妙創(chuàng)設(shè)，是激發(fā)學(xué)生思維活躍度的有力手段。在初中數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)中，精心構(gòu)建多元化的問(wèn)題情境，能夠有效引導(dǎo)學(xué)生從不同學(xué)科的獨(dú)特視角思考數(shù)學(xué)問(wèn)題，成功打破學(xué)科之間的界限，全面拓展思維的廣度和深度。通過(guò)精心設(shè)置涵蓋多學(xué)科知識(shí)的復(fù)雜問(wèn)題情境，學(xué)生也能在復(fù)雜多變的情境中精準(zhǔn)提取關(guān)鍵信息，靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)思維和方法進(jìn)行深入分析與妥善解決，切實(shí)培養(yǎng)綜合思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。

例如，在“概率”的教學(xué)中，教師先創(chuàng)設(shè)情境：“學(xué)校要舉辦一場(chǎng)運(yùn)動(dòng)會(huì)，已知不同項(xiàng)目參賽人數(shù)、比賽規(guī)則，以及天氣對(duì)比賽的影響，計(jì)算每個(gè)項(xiàng)目獲勝的概率，并合理的安排比賽。”之后，教師向?qū)W生介紹運(yùn)動(dòng)會(huì)的各個(gè)項(xiàng)目，如田徑比賽中的100米、200米、400米賽跑，以及跳遠(yuǎn)、跳高、鉛球等項(xiàng)目。然后，給出每個(gè)項(xiàng)目的參賽人數(shù)、比賽規(guī)則和天氣情況，如風(fēng)速、氣溫、濕度等地理因素。隨后，教師組織學(xué)生分組討論，分析每個(gè)項(xiàng)目中運(yùn)動(dòng)員的實(shí)力、比賽條件對(duì)成績(jī)的影響等，并運(yùn)用概率的知識(shí)，計(jì)算每個(gè)運(yùn)動(dòng)員獲勝的概率。然后，學(xué)生再根據(jù)比賽規(guī)則和運(yùn)動(dòng)員的特點(diǎn)，合理的安排比賽，如比賽的先后順序、分組方式等。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生也需要綜合考慮多個(gè)因素，并運(yùn)用不同學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行分析和決策。

案例中，教師設(shè)計(jì)包含地理知識(shí)、體育知識(shí)的多元問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)角度思考問(wèn)題，能有效提高學(xué)生的綜合思維能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué)生在日常生活中遇到類似問(wèn)題時(shí)，也能游刃有余。

（二）銜接藝術(shù)，誘發(fā)創(chuàng)新潛能

藝術(shù)作為富有創(chuàng)造力和想象力的表現(xiàn)形式，能為數(shù)學(xué)教學(xué)注入新的活力和靈感。當(dāng)教師將藝術(shù)元素巧妙地融入數(shù)學(xué)課堂時(shí)，能夠打破傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)的枯燥單調(diào)，營(yíng)造出充滿趣味和創(chuàng)意的學(xué)習(xí)氛圍。這種融合并非簡(jiǎn)單疊加，而是深入地挖掘藝術(shù)與數(shù)學(xué)之間的內(nèi)在聯(lián)系，讓學(xué)生在欣賞藝術(shù)之美的同時(shí)，也能感受到數(shù)學(xué)的魅力所在。通過(guò)這樣的方式，教師能夠有效地喚醒學(xué)生內(nèi)心深處潛藏的創(chuàng)新潛能，促使學(xué)生以更加開(kāi)放和多元的思維方式去探索數(shù)學(xué)的奧秘。

比如，在“軸對(duì)稱圖形”的教學(xué)中，教師先讓學(xué)生學(xué)習(xí)軸對(duì)稱圖形的性質(zhì)和特點(diǎn)，然后，展示一些著名的軸對(duì)稱建筑和美術(shù)作品，如中國(guó)的故宮、法國(guó)的埃菲爾鐵塔等，讓學(xué)生欣賞其中的軸對(duì)稱之美。接著，教師為學(xué)生布置任務(wù)，讓學(xué)生以軸對(duì)稱圖形為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一幅美術(shù)作品，并鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)意，運(yùn)用不同的顏色、線條和材質(zhì)表現(xiàn)作品的美感和個(gè)性。在創(chuàng)作過(guò)程中，學(xué)生便需要運(yùn)用所學(xué)的幾何知識(shí)，如對(duì)稱軸的位置、圖形的對(duì)稱關(guān)系等，來(lái)構(gòu)思和繪制作品，逐步推動(dòng)創(chuàng)新能力的發(fā)展。

可以看出，教師鼓勵(lì)學(xué)生將數(shù)學(xué)中的幾何知識(shí)與美術(shù)創(chuàng)作相結(jié)合，不僅能幫助學(xué)生鞏固軸對(duì)稱圖形的相關(guān)知識(shí)，也能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和審美意識(shí)，真正提升學(xué)生的藝術(shù)素養(yǎng)。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，通過(guò)跨學(xué)科教學(xué)，原本抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)變得更加生動(dòng)具體，學(xué)生也能逐漸適應(yīng)多元化的思維方式，綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，對(duì)此，教師應(yīng)繼續(xù)開(kāi)發(fā)數(shù)學(xué)學(xué)科的跨學(xué)科教學(xué)策略，以便讓數(shù)學(xué)教學(xué)更加適應(yīng)當(dāng)前的社會(huì)需求，為學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之旅開(kāi)啟全新的篇章。

【參考文獻(xiàn)】

[1]祝羽.新課標(biāo)背景下初中數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐研究[J].數(shù)學(xué)大世界（下旬），2023（10）：92-94.