指向創(chuàng)新素養(yǎng)的跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施探究

在當(dāng)前科技與社會(huì)環(huán)境的快速演變背景下，數(shù)學(xué)教育已超越了傳統(tǒng)公式推導(dǎo)與習(xí)題練習(xí)的范疇，更加重視學(xué)生問題解決能力、創(chuàng)新思維以及跨學(xué)科應(yīng)用能力的培養(yǎng)．跨學(xué)科教學(xué)的核心在于打破學(xué)科間的界限，通過不同學(xué)科知識(shí)的融合與交叉，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)與創(chuàng)新能力，是培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的關(guān)鍵途徑．?普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（２０１７年版２０２０年修訂）?中強(qiáng)調(diào)在問題解決的過程中，應(yīng)理解數(shù)學(xué)內(nèi)容的本質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展，并進(jìn)一步指出數(shù)學(xué)教學(xué)不僅要關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)技能掌握的程度，還要更多地關(guān)注學(xué)生的思維過程，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界，用數(shù)學(xué)的思維思考世界，用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)世界．跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)有別于STEM教學(xué)，并不是重新開設(shè)一門課程，而是在原有學(xué)科課程的基礎(chǔ)和框架上，強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)的融合．相較于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)在形式上更為生動(dòng)有趣，學(xué)生參與度更高;在內(nèi)容上情境體驗(yàn)更豐富，知識(shí)面更廣，在學(xué)習(xí)中以學(xué)生核心素養(yǎng)的形成為導(dǎo)向，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與應(yīng)用能力的要求更高，要求學(xué)生能夠使用數(shù)學(xué)的思維、科學(xué)的方法創(chuàng)造性地解決實(shí)際問題．創(chuàng)新素養(yǎng)作為個(gè)體在活動(dòng)中所展現(xiàn)的核心能力與品質(zhì)，涵蓋了創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新品格．

創(chuàng)新思維著重于突破傳統(tǒng)思維模式，勇于探索未知;創(chuàng)新能力則體現(xiàn)在解決復(fù)雜問題和應(yīng)用知識(shí)的能力上;創(chuàng)新品格則涵蓋了好奇心、求知欲以及持之以恒的精神，跨學(xué)科教學(xué)在培養(yǎng)創(chuàng)新素養(yǎng)方面有顯著優(yōu)勢．在當(dāng)前國家高度重視拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的背景下，教師應(yīng)將深度學(xué)習(xí)理念融入其中，致力于探討跨學(xué)科教學(xué)策略在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)方面的有效性．本文以三角函數(shù)與音樂的關(guān)系作為研究案例，探討了如何通過跨學(xué)科的教學(xué)設(shè)計(jì)來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)，探索一種在高中階段通過跨學(xué)科融合教學(xué)激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維、提升創(chuàng)新能力的有效路徑．

１研究方法

１.１指向創(chuàng)新素養(yǎng)的跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)需關(guān)注的四個(gè)核心問題

１）明確教學(xué)對(duì)象．

基于學(xué)生實(shí)際，解決“教給誰”的問題．新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)教師應(yīng)依據(jù)學(xué)生情況合理運(yùn)用教材，培養(yǎng)學(xué)生的探究興趣、學(xué)習(xí)熱情以及持續(xù)發(fā)展想象力．通過跨學(xué)科教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度理解，引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)．著重以培育創(chuàng)新素養(yǎng)為導(dǎo)向，鼓勵(lì)學(xué)生勇于探索未知領(lǐng)域，提出新穎見解，以此解決實(shí)際問題．

２）明確教學(xué)內(nèi)容．

依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，解決“教什么”的問題．明確主要學(xué)科的核心素養(yǎng)、知識(shí)結(jié)構(gòu)以及跨學(xué)科融合的切入點(diǎn)，指導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問題．在教學(xué)內(nèi)容的選擇上，應(yīng)注重知識(shí)的連貫性和系統(tǒng)性，同時(shí)融入創(chuàng)新素養(yǎng)的元素，如批判性思維、問題解決能力等，以提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)．

３）明確教學(xué)方法．

跨學(xué)科教學(xué)不同于傳統(tǒng)分科教學(xué)，其知識(shí)點(diǎn)更為綜合，目標(biāo)更為明確．教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到知識(shí)的實(shí)用性．在此基礎(chǔ)上，采用啟發(fā)式、探究式等教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力．

４）呈現(xiàn)專家思維．

跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)注重解決“怎么學(xué)”的問題，引導(dǎo)學(xué)生掌握思考方法，找到問題的切入點(diǎn)，運(yùn)用相關(guān)學(xué)科知識(shí)解決問題．同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系，形成系統(tǒng)性的知識(shí)，使教法最優(yōu)化，學(xué)法與學(xué)生實(shí)際和教學(xué)目標(biāo)相契合．在此過程中，教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的專家思維，即能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，具備獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和競爭力．