學科整合視角下高中數學跨學科教學實踐研究

中國《普通高中數學課程標準（2017年版2020年修訂）》明確提出“數學建模”“數學文化”等跨學科主題，強調數學與生活、科技的聯系。在國際教育也越來越重視跨學科教學：如OECD的“學習指南2030”強調跨學科能力，PISA測試也納入真實情境下的數學應用題目。高中數學跨學科教學，指將數學與不同學科的知識點進行整合，通過知識的交叉與延伸，開展相應的學習活動，以達到整個課程學習的目標。真實世界的問題（如氣候變化、金融建模、人工智能）往往需要數學與科學、工程、社會科學等學科的交叉知識。跨學科教學能幫助學生建立多維度思維框架。學生能更直觀地理解數學中的公式定理及抽象概念的意義。

一 研究價值

（1）培養學生的跨學科素養，助力創新型人才的形成。2019年高考全國I卷讓大眾對斷臂維納斯有了新的認識，該題是黃金分割在建筑中的應用，也是數學在美學上的一種體現。解決該題不僅需要數學知識，還需要一定的語文閱讀能力以及生活常識才能列出相應的數量關系。

例如：在2022年全國高考數學試卷涉及體育科學（3道）、地理科學（3道）、林學（2道）、醫學（2道）、材料工程（2道）、歷史學（1道）、航空航天科學技術（1道）。具體如圖所示：

（2）借助數學跨學科教學的實踐研究為新時期教師教學重難點突破提供新的可能。教育部在《中國學生發展核心素養》中提出“未來學校的建設必須以培養學生的高階思維認知能力為目標與基本理念，以為未來社會提供創新型人才為目的”。這也要求教師在教育教學中要具備跨學科教育教學的能力，要做跨學科教育教學的踐行者而不是傳統的教書匠，引導學生會用數學思維提出問題并用數學方法去解決問題，為其它學科提供準備知識和思維方法。

（3）增強學生的綜合素質，促進教師的專業發展。高中數學跨學科教學打破了傳統教學模式，可以幫助學生更好地理解和掌握數學知識，認識到數學學科的價值和意義，提高其學習積極性和主動性，增強其核心素養。高中數學跨學科教學需要教師具備更加廣泛的知識儲備和更高的教學能力。通過與其他學科的交流和合作，教師可以不斷地提高自己的專業水平和綜合素質。

（4）推動高中數學教學的創新和發展。隨著各高校跨學科專業的開展實施，高中數學跨學科教學也將成為重要的研究方向，高中數學跨學科教學是推動高中數學教學創新和發展的重要途徑。為更好地適應時代發展的需要和社會對人才的需求提供理論實踐依據。

二 思路方法

（1）明確學習目標，實現跨學科教學。在目標引領下，教師的教與學生的學要形成一條清晰的認知路線，學科整合不是諸多學科簡單無序的粘連和介入，而是經過篩選具有目標導向的有價值的參與。使這些學科知識形成合力達到1+1gt;2的效果。例如《向量的數量積》中借助物理中的功幫助學生建立新的數學知識：

（2）建立明確完整的課程整合團隊。該團隊可以采用線上和線下兩種并存的跨學科整合團隊，跨校交流可以采用線上，校內采用線下。比如選擇物理、生物、地理組合的班級，可以由數學、物理、生物、地理等學科的教師和各實驗室成員組成跨學科整合團隊，采用定期和不定期相結合的方式開展研討活動，針對學科內容及時進行研討，以促進跨學科教學實踐研究。

（3）跨越學科界限，促進學科融合。知識無學科界限，知識在各學科中具有想通性，應用知識不在意知識的來源，解決問題便是創新知識應用，在跨學科教學中引導學生在嘗試和探索中生成新的認識。作為教師，跨越學科界限，教師必須先具備跨學科的素質，并在教學中巧妙融入。

（4）建立完善的評價機制。高中數學跨學科教學需要建立完善的評價體系，以更好地評價學生的學習成果和教師的教學效果。評價體系應該注重多元化和綜合性，包括學生的知識掌握情況、綜合素質、學習態度和學習方法等方面。

跨學科教學改變了傳統各科教學無交集的狀態。針對跨學科知識進行適度延伸，遵循以學生為主體，促進學生對知識的理解更為深刻和到位，在潛移默化中提高學生的核心素養和數學思維。通過建立明確完整的高中數學跨學科團隊，采用定期和不定期相結合的方式開展研討活動。有計劃、有組織地為學生提供跨學科學習的機會，組織學生以各種形式開展不同的跨學科學習活動，讓學生經歷合作交流、發現問題、提出問題和解決問題等過程，提升數學核心素養，促進學生深度學習。

總結：跨學科教學不是簡單的學科疊加，而是通過真實問題整合知識，最終目標是培養“用數學眼光觀察世界、用數學思維思考世界、用數學語言表達世界”的能力。通過在其他學科中的應用（如化學中的反應速率與微分方程），學生能更深刻地體會數學的普適性和工具性。這一研究對數學教育從“應試”向“育人”轉型具有關鍵作用。