跨學(xué)科融合教學(xué)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究

伴隨著教育改革的持續(xù)發(fā)展，跨學(xué)科融合教學(xué)逐漸成為教育發(fā)展中的一個(gè)關(guān)鍵趨勢(shì).跨學(xué)科融合教學(xué)打破了傳統(tǒng)學(xué)科間的界限，著重強(qiáng)調(diào)多學(xué)科知識(shí)的融合與運(yùn)用，旨在培育學(xué)生的綜合素養(yǎng)及問(wèn)題處理能力.在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，跨學(xué)科融合教學(xué)模式的引入不但可以讓教學(xué)內(nèi)容更豐富，而且能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，推動(dòng)學(xué)生思維能力的發(fā)展.通過(guò)將數(shù)學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科的合理結(jié)合，能夠給學(xué)生提供更為生動(dòng)且豐富的學(xué)習(xí)感受，幫助他們更出色地理解并運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí).

1跨學(xué)科融合教學(xué)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用意義

1. 1 能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用跨學(xué)科融合這種方式，能夠切實(shí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是促使他們積極主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的關(guān)鍵動(dòng)力，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)往往局限于單個(gè)學(xué)科知識(shí)的教授，其內(nèi)容比較抽象，形式也較為枯燥，而跨學(xué)科融合教學(xué)打破了這種單調(diào)形式，它能將數(shù)學(xué)知識(shí)與其他學(xué)科的有趣內(nèi)容融合在一起，賦予數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)豐富的背景和多樣的展現(xiàn)形式，能夠快速吸引學(xué)生的關(guān)注，滿足他們對(duì)于新鮮事物的好奇心理.與此同時(shí)，多種學(xué)科融合方式為具有不同興趣的學(xué)生提供了展現(xiàn)自我和獨(dú)自探索的機(jī)會(huì)，讓每一個(gè)學(xué)生都能夠在跨學(xué)科學(xué)習(xí)中尋找到自身感興趣的點(diǎn)，進(jìn)而持續(xù)保持對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的熱情，實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)學(xué)習(xí)”向“主動(dòng)學(xué)習(xí)”的轉(zhuǎn)變.

1.2 能夠促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展

跨學(xué)科融合教學(xué)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用，對(duì)推動(dòng)學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展具有重要意義.從教育目標(biāo)這個(gè)層面來(lái)說(shuō)，核心素養(yǎng)著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)具有適應(yīng)終身發(fā)展以及社會(huì)需求的必備能力，然而單一學(xué)科的教學(xué)難以滿足這一要求.跨學(xué)科融合教學(xué)通過(guò)整合數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的知識(shí)，能促使學(xué)生在處理復(fù)雜問(wèn)題時(shí)綜合運(yùn)用多個(gè)學(xué)科的思考方法，如結(jié)合物理知識(shí)去領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)模型的實(shí)際意義，借助語(yǔ)文表達(dá)來(lái)闡述數(shù)學(xué)的解題思路，從而切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力.與此同時(shí)，跨學(xué)科學(xué)習(xí)打破了學(xué)科知識(shí)間相互割裂的狀態(tài)，能促使學(xué)生構(gòu)建起知識(shí)之間的立體關(guān)聯(lián)，引導(dǎo)他們從多個(gè)角度分析問(wèn)題、解決問(wèn)題.

2跨學(xué)科融合教學(xué)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略2.1內(nèi)容聯(lián)合，開(kāi)發(fā)跨學(xué)科融合教學(xué)資源

在初中數(shù)學(xué)教育工作中，教師可依據(jù)內(nèi)容聯(lián)合的途徑來(lái)開(kāi)發(fā)具有跨學(xué)科融合特性的教學(xué)資源，將語(yǔ)文學(xué)科的相關(guān)資源與之相結(jié)合具有關(guān)鍵意義.數(shù)學(xué)與語(yǔ)文雖歸屬于不同的學(xué)科范疇，但在知識(shí)體系及思維培育方面存在著關(guān)聯(lián)，語(yǔ)文學(xué)科聚焦于語(yǔ)言表達(dá)、文本領(lǐng)會(huì)以及邏輯敘述，而數(shù)學(xué)問(wèn)題的剖析、解題思路的闡釋和數(shù)學(xué)模型的搭建，都離不開(kāi)清晰的語(yǔ)言組織能力及邏輯表達(dá)能力.把語(yǔ)文學(xué)科資源融入數(shù)學(xué)教學(xué)中，能夠?yàn)閷W(xué)生提供更為豐富的學(xué)習(xí)場(chǎng)景及訓(xùn)練載體.語(yǔ)文學(xué)科的文本閱讀、故事創(chuàng)編等資源，也可以將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗缶唧w的問(wèn)題場(chǎng)景，減輕學(xué)生對(duì)知識(shí)理解的難度.

例如以初中數(shù)學(xué)人教版教材七年級(jí)下冊(cè)“實(shí)數(shù)及其簡(jiǎn)單運(yùn)算”的教學(xué)為例，在講解實(shí)數(shù)概念這一環(huán)節(jié)時(shí)，教師可以構(gòu)思一個(gè)具有情節(jié)性的情境：“在一個(gè)久遠(yuǎn)的村落中，有位頗具智慧的商人要對(duì)自身財(cái)富進(jìn)行統(tǒng)計(jì)核算，進(jìn)而得出自己的總財(cái)富數(shù)值.”教師借助這樣一個(gè)設(shè)定的故事場(chǎng)景，來(lái)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知實(shí)數(shù)的類別劃分，即涵蓋整數(shù)、分?jǐn)?shù)（有理數(shù)范疇）以及那些不能用分?jǐn)?shù)來(lái)表達(dá)的數(shù)（也就是無(wú)理數(shù)).在這一故事背景下，學(xué)生對(duì)于實(shí)數(shù)概念的理解，尤其是對(duì)“無(wú)理數(shù)”這一概念能夠有更直接的體會(huì).當(dāng)講解到實(shí)數(shù)的簡(jiǎn)單運(yùn)算部分時(shí)，教師可設(shè)計(jì)一個(gè)文字閱讀任務(wù)：“商人手中持有10枚金幣，之后又獲取了3枚金幣，此時(shí)他總共擁有多少金幣呢？”再如“商人擁有5枚銀幣，每一枚銀幣折合成金幣的價(jià)值為1/2，那么他用這些銀幣能夠兌換成多少金幣呢？”通過(guò)這些用文字描述出的例子，學(xué)生對(duì)于實(shí)數(shù)運(yùn)算在實(shí)際中的應(yīng)用會(huì)有更深刻的理解.

2.2策略整合，豐富跨學(xué)科融合教學(xué)活動(dòng)

在初中數(shù)學(xué)跨學(xué)科融合教學(xué)中，教師可通過(guò)策略整合并聯(lián)合歷史學(xué)科來(lái)開(kāi)展合作活動(dòng).合作學(xué)習(xí)理論著重強(qiáng)調(diào)群體之間的協(xié)作，學(xué)生在小組合作過(guò)程中，通過(guò)觀點(diǎn)的交流、思維的碰撞，能夠進(jìn)一步加深對(duì)知識(shí)的理解.而歷史學(xué)科包含著豐富的史實(shí)、事件以及數(shù)據(jù)，為數(shù)學(xué)教學(xué)創(chuàng)設(shè)了具有較高探究?jī)r(jià)值的真實(shí)場(chǎng)景，二者的結(jié)合為教學(xué)活動(dòng)增添了全新活力.在這一過(guò)程中，學(xué)生不但能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)思維去處理歷史數(shù)據(jù)，還能夠通過(guò)小組討論、分工合作等形式，鍛煉自身的溝通表達(dá)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等綜合性能力.與此同時(shí)，學(xué)生在針對(duì)歷史與數(shù)學(xué)相融合的問(wèn)題進(jìn)行合作探究時(shí)，會(huì)主動(dòng)對(duì)不同學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行整合與架構(gòu)，進(jìn)而形成一個(gè)系統(tǒng)化的認(rèn)知體系.

例如 以初中數(shù)學(xué)人教版教材八年級(jí)上冊(cè)“軸對(duì)稱”的教學(xué)為例，教師可引入中國(guó)古代建筑里的軸對(duì)稱元素，例如故宮、天壇這些知名建筑，這些建筑不但在設(shè)計(jì)中展現(xiàn)了軸對(duì)稱的美學(xué)準(zhǔn)則，還飽含著豐富的歷史文化底蘊(yùn)，教師可準(zhǔn)備一些有關(guān)這些古建筑的圖片及資料，讓學(xué)生在課堂上觀賞并且探討這些建筑的對(duì)稱之美.為了讓學(xué)生的理解更為深入，教師可以組織學(xué)生開(kāi)展小組活動(dòng)，每個(gè)小組挑選一個(gè)古建筑，研究其在軸對(duì)稱方面的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，并且畫(huà)出該建筑的對(duì)稱軸.在小組討論期間，學(xué)生需運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)對(duì)建筑的對(duì)稱性加以分析，同時(shí)結(jié)合歷史資料去了解這些建筑的文化背景與歷史意義.到了小組匯報(bào)階段，每個(gè)小組需展示各自的研究成果并解釋是如何借助數(shù)學(xué)方法確定的對(duì)稱軸，比如有的小組會(huì)通過(guò)測(cè)量建筑平面圖的尺寸，運(yùn)用幾何知識(shí)找出對(duì)稱軸；有的小組會(huì)通過(guò)觀察建筑外觀，發(fā)現(xiàn)對(duì)稱的圖案和結(jié)構(gòu).

2.3素養(yǎng)融合，把握跨學(xué)科融合教學(xué)重點(diǎn)

在初中數(shù)學(xué)教學(xué)工作中，教師應(yīng)將素養(yǎng)融合作為主要方向并與地理學(xué)科相結(jié)合，抓住跨學(xué)科融合教學(xué)的關(guān)鍵要點(diǎn).數(shù)學(xué)學(xué)科著重強(qiáng)調(diào)邏輯推導(dǎo)、數(shù)據(jù)剖析以及模型搭建，而地理學(xué)科更為關(guān)注空間感知、區(qū)域研究以及實(shí)踐能力，這兩個(gè)學(xué)科在核心素養(yǎng)的培育層面存在著緊密的關(guān)聯(lián)性.地理學(xué)科中的地圖繪制、地理數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、區(qū)域差異對(duì)比等內(nèi)容，和數(shù)學(xué)學(xué)科對(duì)于圖形認(rèn)知、數(shù)據(jù)處理以及空間思維鍛煉的要求相匹配，為數(shù)學(xué)教學(xué)創(chuàng)造了豐富多樣的實(shí)踐環(huán)境與問(wèn)題載體.在推行跨學(xué)科教學(xué)時(shí)，教師要把目光聚焦于地理現(xiàn)象與數(shù)學(xué)原理的融合，讓學(xué)生在處理實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中，不斷提升自身數(shù)學(xué)運(yùn)算能力和地理綜合分析能力，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)科素養(yǎng)的融合式發(fā)展.

例如以初中數(shù)學(xué)人教版教材八年級(jí)下冊(cè)“一次函數(shù)”的教學(xué)為例，教師可引入地理學(xué)科中“海拔和氣溫變化”的內(nèi)容.在地理學(xué)科中學(xué)生已了解隨著海拔的逐步上升，氣溫會(huì)逐漸降低，而這種變化規(guī)律可以用一次函數(shù)來(lái)表示.教師可展示一張?jiān)诓煌０蜗職鉁刈兓膱D表，引領(lǐng)學(xué)生觀察其中的數(shù)據(jù)，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)氣溫與海拔之間存在的線性聯(lián)系.接下來(lái)，教師可帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)去分析這種聯(lián)系，教師可拋出這樣的問(wèn)題：“如果海拔每增高100米，氣溫就降低 0.6^°C ，那么海拔和氣溫之間的關(guān)聯(lián)能用哪種數(shù)學(xué)模型來(lái)表示呢？”學(xué)生通過(guò)觀察圖表與數(shù)據(jù)，能夠察覺(jué)到這與一次函數(shù)有關(guān)聯(lián)，并試著寫(xiě)出函數(shù)表達(dá)式： y=-0.6x+b ，這里的 y 指代氣溫， x 代表海拔， b 則是常數(shù)項(xiàng).為了更進(jìn)一步深化學(xué)生的理解，教師可構(gòu)思一個(gè)實(shí)際問(wèn)題：假定在某個(gè)地方，海拔是0米，氣溫為 20^°C ，那么當(dāng)海拔達(dá)到500米時(shí)，氣溫會(huì)是多少呢？學(xué)生通過(guò)借助一次函數(shù)解析式來(lái)進(jìn)行運(yùn)算，代入相關(guān)數(shù)據(jù)后，學(xué)生能夠得出當(dāng)海拔為500米時(shí)，氣溫是 17^°C .此過(guò)程不但使學(xué)生領(lǐng)會(huì)了一次函數(shù)的實(shí)際運(yùn)用，還使他們學(xué)會(huì)了如何運(yùn)用數(shù)學(xué)方法去處理地理問(wèn)題.

一片陰影，這片陰影就是該物體的投影.為了深層次地對(duì)學(xué)生的知識(shí)遷移能力及跨學(xué)科思考能力進(jìn)行評(píng)估，教師還可以設(shè)計(jì)一項(xiàng)較為復(fù)雜的任務(wù)，如給學(xué)生一組物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)總結(jié)了不同外形的物體在不同光源照射方向下的投影面積.學(xué)生需運(yùn)用數(shù)學(xué)范疇中的投影知識(shí)，來(lái)對(duì)這些數(shù)據(jù)加以分析，進(jìn)而計(jì)算出物體的某些幾何參數(shù)（像長(zhǎng)度、寬度）.通過(guò)這項(xiàng)任務(wù)，教師能夠考查學(xué)生在處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)運(yùn)用數(shù)學(xué)方法的精確程度，以此判斷其知識(shí)遷移能力.通過(guò)這種與物理學(xué)科相結(jié)合的科學(xué)評(píng)估方式，教師不但能夠全方位了解學(xué)生對(duì)投影知識(shí)的掌握狀況，而且能引導(dǎo)學(xué)生留意數(shù)學(xué)與物理之間的聯(lián)系，進(jìn)一步提升跨學(xué)科教學(xué)質(zhì)量和效率，

2.4科學(xué)評(píng)價(jià)，確保跨學(xué)科教學(xué)的有效性 3結(jié)語(yǔ)

初中數(shù)學(xué)教師在開(kāi)展跨學(xué)科融合教學(xué)時(shí)，可以和物理學(xué)科結(jié)合并開(kāi)展科學(xué)評(píng)估工作，這是保證教學(xué)有效性的關(guān)鍵手段.從教育評(píng)估的相關(guān)理論而言，科學(xué)合理的評(píng)價(jià)體系需要對(duì)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行全面考慮，既要留意學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，又要關(guān)注他們能力的發(fā)展?fàn)顩r.物理學(xué)科以實(shí)驗(yàn)探索、數(shù)據(jù)解析、物理模型構(gòu)建為核心內(nèi)容，和數(shù)學(xué)學(xué)科在邏輯推理、量化運(yùn)算、函數(shù)模型創(chuàng)建等方面的能力需求高度契合，兩者的結(jié)合為評(píng)價(jià)工作提供了多個(gè)維度.教師在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，可以通過(guò)對(duì)學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)中運(yùn)用數(shù)學(xué)方法的精確程度來(lái)進(jìn)行考查，通過(guò)對(duì)學(xué)生在解決物理問(wèn)題過(guò)程中的邏輯脈絡(luò)進(jìn)行分析，來(lái)評(píng)估學(xué)生數(shù)學(xué)推理與化學(xué)思維的融合水平.

例如以初中數(shù)學(xué)人教版教材八年級(jí)下冊(cè)“投影”的教學(xué)為例，教師可以引入物理學(xué)科領(lǐng)域中的“光的投影”這一現(xiàn)象.在物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，學(xué)生們學(xué)習(xí)過(guò)光的直線傳播以及投影的形成過(guò)程等知識(shí)，教師就可借助此知識(shí)背景，引領(lǐng)學(xué)生掌握數(shù)學(xué)中的投影概念.如，教師可以展示一套簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)設(shè)備：一個(gè)發(fā)光源、一個(gè)不透光的物體以及一塊投影屏，當(dāng)發(fā)光源對(duì)物體進(jìn)行照射時(shí)，物體在投影屏上會(huì)形成

總之，本研究系統(tǒng)地探討了跨學(xué)科融合教學(xué)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略.跨學(xué)科融合教學(xué)不但能夠?qū)崿F(xiàn)多學(xué)科知識(shí)的高效融合，還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與興趣，推動(dòng)學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展，這些策略的實(shí)施能使教師開(kāi)拓出豐富多樣的跨學(xué)科融合教學(xué)資源，設(shè)計(jì)出多元化的教學(xué)活動(dòng).在后續(xù)教學(xué)工作中，數(shù)學(xué)教師應(yīng)更為廣泛地推廣這一跨學(xué)科融合教學(xué)模式，并且進(jìn)一步對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，從而更好地契合不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，推動(dòng)初中數(shù)學(xué)教學(xué)的高質(zhì)量發(fā)展.

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