指向核心素養下高中數學跨學科主題學習實踐研究

摘 要：新課程背景下，強調“立德樹人”，要求教師將學科核心素養滲透在教育工作中，幫助學生掌握理論知識，形成解決實際問題的能力。文章以核心素養下的高中數學跨學科主題學習實踐為研究對象，首先闡述了核心素養、跨學科主題學習的內涵，其次分析跨學科主題學習在學生數學核心素養培養中發揮的作用，最后就如何實現跨學科主題學習，提出幾點建議，希望為相關教育工作者提供參考。

關鍵詞：核心素養；高中數學；跨學科；主題學習

數學作為基礎課程，在培養學生思維能力方面發揮關鍵作用。通過跨學科主題學習實踐活動，能將數學學科與其他課程有機銜接，使學生意識到數學學習的重要性，并主動參與教師組織的學習活動。對于部分學生來講，數學學科比較枯燥、抽象，學習難度較大。跨學科主題學習活動，不僅可以將抽象數學知識具體化、直觀化，而且能調動學生學習欲望，促使學生數學核心素養發展。那么如何實現跨學科主題學習呢？本文就此進行分析。

一、相關理論概述

（一）數學核心素養的概念

核心素養，就是學生應該具備，能滿足自身發展和社會發展的能力、品格。現代教育中，核心素養逐漸成為落實“立德樹人”教育理念的重要媒介，通過培養學生學科核心素養，能提高學生各方面素質，優化我國教育水平，使我國教育與國際教育接軌。數學核心素養，就是以數學學科為載體，通過理論知識學習、實踐等手段，使學生形成良好的情感態度、關鍵能力和正確的價值觀念。數學核心素養一般包含數據分析、數學運算、直觀想象、數學建模、邏輯推理、數學抽象。高中數學教學活動中，重視核心素養，靈活運用教學方法，以實現數學課程目標。

（二）跨學科主題學習

跨學科主題學習，就是根據學生學習基礎、興趣愛好，以某一課程為核心，整合其他學科內容，圍繞某一主題開展學習活動。跨學科學習的重點，是讓學生利用不同學科內容解決問題，在實踐中形成知識遷移和解決實際問題能力。跨學科學習模式，改變單科教學模式，打破學科之間的壁壘，使學生在主題活動的驅動下意識到各個學科之間的內在聯系，并形成良好的思維能力和學習能力。

二、核心素養指向下高中數學跨學科主題學習實施的意義

（一）培養學生的邏輯推理能力

以往數學教學中，教師會引導學生利用數學知識解決問題。這一教學模式會限制學生的思維，影響學生學以致用與解決問題能力的發展。跨學科主題學習活動，不僅可以幫助學生認識各個學科之間的關系，而且能更好地發展學生邏輯推理能力，使學生學會從不同角度思考問題、解決問題，進而提高數學知識理解和學習效果。邏輯推理能力作為數學核心素養之一，教師應充分利用課堂教學活動，借助多種教學模式和方法培養學生的邏輯思維和推理能力，讓學生在遷移中形成解決問題能力。

（二）培養學生學以致用的能力

受應試教育影響，部分學生雖然掌握公式、計算方式，但是知識應用能力較差，無法靈活運用數學知識解決問題。跨學科主題學習活動中，教師可以針對學生數學學習問題，設計不同主題學習活動，將數學知識及其他學科知識滲透在實際問題中，鼓勵學生運用不同知識解決問題，讓學生在實踐中獲得成就感，感受數學學科的魅力。如此一來，可以提高學生學以致用的能力，使其在主題學習活動中綜合素質得到提高。

三、核心素養指向下高中數學跨學科主題學習實施對策

（一）構建共同體

高中數學跨學科主題學習活動實施的前提，是具備跨學科教研共同體、跨學科學習共同體，通過前期教師隊伍和學生隊伍的建設，才能保證該實踐活動實施效果。具體如下：第一，構建教研共同體。為確保數學教學質量，發揮跨學科教學的優勢，將負責不同學科教育工作的教師有機整合，組建跨學科教研共同體，為研究教學方案、制定教學計劃、設定跨學科教學目標保駕護航。第二，建立跨學科共同體。參與跨學科學習實踐活動的學生，應該具備不同的興趣愛好、學習能力、學習基礎，通過多元化學生的共同參與，能使跨學科主題學習活動更加生動、有活力，對提高學生基礎知識學習效果具有促進作用。

（二）確定跨學科學習主題

高中數學跨學科主題學習實踐活動中，應明確學習主題，圍繞此選擇教學內容、設計教學活動，使教學活動更貼合主題。設置跨學科學習主題時，應充分考慮教學目的和教學內容，分析學生基礎知識學習情況，設計具有操作性的主題，制定相應的教學目標，讓學生在目標驅動下主動運用數學知識和其他領域知識解決問題，以此構建高效課堂。

例如，為培養學生的環保意識，讓學生更靈活地應用統計學方面的知識，教師可以設計“校園垃圾分類數據分析”的主題活動，要求學生利用數學方法分析垃圾分類的數據，為學校制定環保政策提供有價值的數據。活動中，要求學生自主分組，確保每個小組人數相等，在學生活動較多的位置放置垃圾分類箱，并記錄每天各類垃圾的重量。每七天收集一次數據，并將數據整理到電子表格中，借助統計學知識分析各類垃圾的比例和變化趨勢，利用圖表（如柱狀圖、餅圖、折線圖等）直觀展示數據分析結果。這一過程不僅培養學生的環境保護意識，而且可以提高學生知識應用能力和解決問題能力，有助于數學核心素養滲透教育。

（三）整合教學資源

跨學科主題學習實踐活動中，需要教學資源的支撐，教師應做好課本內和課本外的資源整合利用工作，根據主題活動為學生呈現豐富學習內容，拓展學生眼界的同時，培養學生跨學科意識。

以高中數學和物理跨學科主題學習實踐活動為例，學習函數知識時，教師可以引導學生運用物理中運動學和力學的基礎知識，設計一個彈射器，讓學生在實踐中掌握各類知識的應用方法。彈射器的設計需要數學函數、建模和物理學科中的運動學、力學知識支撐。這一主題活動實施前，學生已經完成運動學和力學知識的學習，具備一定的學習基礎。課堂上教師需要講解函數和建模方面的知識，讓學生對將要進行的主題活動有一定的認識。同時，教師借助新媒體將彈射器的設計原理分享給學生，使其明確彈射器運行原理。當學生掌握基礎知識后，鼓勵學生進行設計和制作，并按照物理實驗操作方法對自身設計的產品進行檢驗，收集實驗數據，不斷優化和調整設計方案，編寫設計方案。這一過程中，學生的思維能力、建模能力、數據分析能力、實驗能力得到提高，無形中提高課本知識教學質量。

（四）設計跨學科教學活動

為激發學生學習熱情，提高課本知識教學質量，應用多元化教學方法，將課本知識以生動有趣的方式呈現出來，創建寓教于樂的學習氛圍，為高質量教學活動實施奠定基礎。立足數學學科核心素養，設計以下教學活動：第一，創建真實的學習情景。學習情景有助于整合不同學科知識，對提高學生學習積極性有很大幫助。跨學科教學中，教師可以貼近學生生活設計主題學習活動，讓學生感受學習的重要性，并主動運用所學知識解決問題。例如，教師可以借助數學和生物學科知識，利用生活中的素材設計一個生態系統，讓學生在實驗操作中意識到穩定生態系統建設的必要性，并借助數學中的建模知識和數學分析，將生物概念以具體直觀方式呈現出來。第二，組織小組合作學習活動。小組學習活動，能增加學生之間的互動，使學生在交流中拓展思維與視野，為數學核心素養發展奠定基礎。跨學科主題學習活動中，將學生隨機分成不同的小組，通過布置小組合作學習任務，引導學生進行深層次的探究，讓學生在合作討論、任務驅動下理解課本知識、解決教師布置問題。

（五）創新教學評價

高中數學跨學科主題教學活動中，應改變以學生成績為主的教學評價方式，通過對學生學習過程、學習態度、學習能力等方面的綜合評價，分析學生在學習中是否有所提高，是否存在不足，并指導學生更好地學習。一方面，鼓勵學生參與評價活動中。學生不僅是學習的參與者，也是知識的接收者。通過學生參與教學評價，能發現更多的問題，使學生形成反思意識。主題教學活動結束后，教師可以引導學生就自身課堂表現、學習態度等進行評價，鼓勵學生從客觀角度分析自身學習問題，并引導其在后續積極改正。另一方面，優化教學評價內容。跨學科主題教學評價中，以核心素養為導向，對學生學習能力、學習態度、基礎知識掌握和應用情況等進行多維度評價，并列舉真實的案例，使學生對自身學習情況有一定的了解。此外，教師應做好教學反思工作，結合學生課堂表現、基礎知識掌握情況，分析跨學科主題教學活動的設計和實施是否合理、是否需要改進等，通過優化教學過程，提高跨學科教學質量。

四、結語

核心素養背景下，注重學生個人能力和素質培養，將立德樹人理念貫穿于教學活動中。跨學科主題教學活動有助于學生邏輯推理和知識應用能力發展，是促使數學學科核心素養落地的有效措施。課堂教學中，構建教學和學習共同體，整合教學資源、設計教學活動，讓學生在多元教學評價中綜合素質得到提高，為學生更好地學習數學知識奠定基礎。

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