初中数学教学中学生跨学科学习能力的培养路径探析

陈瑶琼

【摘要】《义务教育数学课程标准（2022年版）》明确指出：设立跨学科主题学习活动，加强学科间相互关联，带动课程综合化实施，强化实践性要求.基于此，文章以初中数学教学为例，对跨学科学习能力培养需要遵循的原则以及教学策略进行了分析，旨在引领学生在多学科融合的知识学习中，建立专业知识融合的体系，帮助学生在问题解决中灵活地运用多学科知识与技能，实现深度学习.

【关键词】初中数学；跨学科；学习能力；培养

“跨学科”概念最早是在1926年被哥伦比亚心理学家伍德沃斯所提出的，在当时引起了教育界研究学者的关注，并成为学术研究的“新宠”.20世纪50年代开始，“跨学科”被运用于科学界、教育界，在经过了众多的研究、修改之后，逐渐形成了成熟的跨学科课程观，并且在我国新课程改革不断推进的背景下，得到了广泛的运用.各学科教师不断地优化课程体系，找到本学科与其他学科知识的融合点，实现多学科、多层面的融合，不仅可以帮助学生攻克知识理解的难关，还有助于发展学生的跨学科学习能力.从初中数学教学的视角分析跨学科学习能力的培养，教师需要发挥出教学组织者与引导者的角色功能，在教学实践中做到合理地设计教学主题，运用互联网技术、社会科学以及自然人文科学等方面的知识，对数学内容进行加工与设计，让学生在数学学习中可以主动地发现问题，在探索问题解决的方法中构建数学知识体系、发展数学能力与数学思维，并获得科学探究能力、创新创造能力、语言表达能力等多方面的锻炼，引领学生从跨学科学习中发现数学与其他课程整合的现实意义，培养出具备综合素质的复合型人才.

一、初中数学教学中学生跨学科学习能力培养的原则

（一）针对性原则

在初中数学教学过程中开展跨学科教学活动，发展学生的学习能力，需要教师明确教学目标的指向性，并且能够从初中生的身心发展规律出发，提高教学指导的针对性，让跨学科教学更加贴近学生的实际学习情况以及发展需求，能够充分地调动学生的跨学科学习热情，精心设计学习任务，让学生在跨学科任务的驱动下形成强烈的探究欲.同时，在跨学科学习能力的培养中，教师需要关注不同层次学生的学习能力差异，结合学生的兴趣爱好、学习水平合理地控制学习任务的难易度，让跨学科教学活动真正为学生的学习服务.

（二）主体性原则

学生是跨学科学习的主体，想要在真正意义上提高学生的跨学科学习能力，教师需要在课堂教学中发挥出学生的主体性，鼓励学生在跨学科学习过程的参与中，实现思维的碰撞，在解决问题中总结出新的方法，积累新的经验，保障学生在跨学科学习中实现知识与技能的生成.同时，在初中数学教学中实施跨学科教学模式，教师需要凸显出数学学科的主导地位，避免本末倒置，应有意识地引领学生站在数学的视角思考与解决问题，认识到“跨学科”与“凸显数学学科的主导地位”二者并不冲突.

（三）开放性原则

新课程改革主张打造开放式的教学环境，鼓励教师建立课内教学与课外教学资源融合的新型课程教学模式，在跨学科学习能力培养的过程中，教师同样应遵循开放性的原则，能够适当地开拓学生的学习活动空间，能够将课外资源引入课堂教学中，起到丰富课程教学资源、开阔学生学习视野的作用.教师还可以带领学生走出课堂，走进社会生活中，要求其他学科教师、家长、社区等参与到跨学科主题活动中，加强数学、各学科知识与生产、生活之间的联系，给学生提供更多实践操作、创作反思的机会，促使学生在开放式的学习环境中，通过动手实践，获得独特的学习体验，经历问题发现、分析、解决等过程，深入体验生活、感悟生活，发展跨学科知识的实践运用能力，提升创新能力.

二、初中数学教学中学生跨学科学习能力培养的有效路径

（一）树立跨学科的教学观念

在科学技术水平快速发展的时代，各个领域的发展也逐渐地趋向于综合化，教育事业的进步需要紧跟时代发展的步伐，并做出相应的改变.学生仅仅凭借单个学科的知识与技能的学习，是难以解决现实中遇到的复杂、多变的问题的.苏霍姆林斯基在“全面发展教育理论”中指出要培养全面、和谐、有个性的人，实现这一目标需要初中数学教师革新教学观念，能够积极地转变陈旧的教育观，探索并了解学科融合的教学内涵，了解跨学科教学与常规教学模式之间的区别，并不断地丰富各学科专业知识，能够在关注数学学科发展情况的同时，了解其他学科的变化，形成学科融合的教学观念，积极地探索跨学科知识融合的路径，保障跨学科教学活动的顺利实施，为初中生的跨学科学习能力发展奠定基础.

在对初中数学教师的跨学科教学状况的调查中发现，部分教师对于跨学科教学的了解程度不足，甚至缺乏对跨学科教学的重视程度，部分跨学科教学活动的组织停留在形式主义层面上.究其原因在于教师受到应试教育思想的影响，他们认为提高学生的考试分数才是最重要的，而没有为学生的长远发展考虑.还有部分教师认为对学生进行跨学科學习能力的培养是没有必要的，不仅会增加学生的学习负担，还容易导致学生无法集中精力学习数学学科知识.教师的错误教学思想是影响教学质量提升的关键原因，这些问题迫切地需要解决.为了帮助初中数学教师了解培养跨学科学习能力的价值，树立跨学科教学观念，学校可以邀请名师到校开展讲座，举办跨学科教学交流会，让教师从中了解学科融合教学的益处，认识到学生形成跨学科学习能力对于今后学习以及发展所产生的深远影响，还可以鼓励教师自行查阅资料，学习相关的教学经验与方法，以先进的教学观念引导跨学科教学行为的发生.

（二）梳理数学与其他学科知识的交融点

在以往的初中数学教学中，部分教师采取生搬硬套的方式，导致其他学科知识突兀地出现在数学课堂中，学生无法将数学学习与其他学科知识联系在一起，这是影响学生跨学科学习能力发展的一个至关重要的原因.有效地发展初中生的跨学科学习能力，需要教师在教学活动的组织中从数学学科的特点出发，结合不同的数学知识内容，找到与之相关联的、契合的学科内容，发现其中存在的普遍规律，由此保障数学课堂教学中的跨学科活动顺利开展，引领学生发现数学与其他学科知识存在的关系.

“数与代数”“图形与几何”是初中数学教学中的两大领域，笔者从这两个领域出发，分析数学教材中的各个模块知识与其他学科内容之间的交融点.在“数与代数”领域中，包含了“数与式”“方程与不等式”“函数”等内容，笔者在对“数与式”的研究中发现有“有理数”“实数”与地理课程中的“极地地区（温度）”、语文课程中的龟兔赛跑存在密切关系，“代数式”与生物课程中的细胞分裂、体育课程中的投球存在密切关系，“方程与方程组”与化学课程中的“铁的冶炼”“溶液的浓度”有关.在对“方程与不等式”的研究中笔者发现，“不等式与不等式组”与物理课程中的“串联与并联”、地理课程中的“气候”、化学课程中的“pH”等密切相关.初中阶段学生接触到的“函数”主要有一次函数、反比例函数、二次函数，其中一次函数与物理课程中的“功的计算”有关，反比例函数与物理课程中的“测量平均速度”“欧姆定律”“重力”有关，二次函数与物理课程中的“焦耳定律”有关.在“图形与几何”的领域中主要涉及“图形的性质”“图形的变化”“图形与坐标”等知识，以“图形的变化”为例，其中“图形的对称轴”知识与美术课程中的“剪纸艺术”、化学课程中的“同分异构体”有关，“图形的相似”与美术课程中的“黄金分割线”、物理课程中的“小孔成像”有关，“图形的投影”与语文课程中的诗词《题西林壁》、物理课程中的“光的折射”有关，“坐标、图形位置运动”与体育课程的球类运动、地理课程的“位置与范围”有关.

（三）组织学科融合的数学学习活动

想要切实地提高初中生的跨学科学习能力，教师需要组织丰富多样的学习活动，以互动为载体，带领学生在数学学习中感知数学与其他学科之间存在的联系，并且在各种学习活动的参与中积累经验，树立跨学科学习意识，掌握跨学科学习的方法.具体可以从以下几个方面入手：

第一，数学与物理知识结合.数学是一门了解空间与数量关系的科学，物理则是一门以实验观察为基础的自然科学.部分教师认为二者关系不大，实际却不然，数学是物理规律推理中不可或缺的工具，物理学科中的许多知识点与数学有关.以“函数”部分的教学为例，教师可以借助物理学的匀速运动位置变化问题，组织实验探究活动，让学生在实验中掌握正比例变化与函数知识的关系，通过物理实验活动，将数学抽象知识以更为直观的方式展现在学生的眼前，帮助学生用数学思维分析、解决问题，形成科学探究思维.

第二，数学与地理知识结合.在地理学科的时差、地球位置、降雨量、温度以及水位变化的计算中，都需要运用数学知识，教师可以借此布置习题，锻炼学生的计算能力.比如“在北纬38°的开阔地有一栋高为H的建筑物，某开发商想要在H楼的北侧新建一栋楼，若是想要保障新楼不会被H建筑物遮挡阳光，且保障新建筑底层全年的所有时刻都可以接受足够的阳光照射，那么两栋楼的间距应不小于多少？”这道题的解答不仅需要运用数学计算，还需要学生联系地理学知识，经过分析可知太阳在南回归线附近的楼的影子最长，可以将地球表面视为平面，运用建筑学与几何学的知识计算：∠RSQ=90°-38°-23.5°，在Rt△RQS中QS的长度=Hcot（90°-38°-23.5°）=Htan61.5°，所以两楼之间的距离不小于Htan61.5°.

第三，数学与美术知识结合.数学具有图形之美，这与美术学科相似，在数学教学中教师给学生展示美术画作，带领学生从数学的视角分析与鉴赏美术作品，发现美术画作中存在的对称性等.比如在轴对称图形的一课教学中，教师就可以给学生展示具备对称特点的图画，让学生从中找出对称轴，判断图形是否对称.又如，在数学教学中教师利用多媒体设备展示了“断臂维纳斯”的美术作品，让学生从中猜测维纳斯的身高是多少，并根据黄金比例完成计算，由此帮助学生掌握黄金分割比例的内容，学会运用黄金分割比例知识解决数学问题.

除此之外，数学还可以与历史、语文、化学、音乐等学科融合，教师需要结合不同学科的特点，根据数学教学的实际需求，设计具有针对性的数学学习活动，促使学生从中锻炼跨学科学习能力，提升数学学习水平.

（四）实施多样化评价，完善跨学科教学体系

在初中数学教学中培养学生跨学科学习能力，需要教师构建一个连续的教学体系，将教学评价作为重要环节贯穿于数学课程的跨学科教学过程中，并且逐步完善跨学科教学模式，最大限度地发挥出评价的教学功能，促进学生的跨学科学习能力提升，保障学生在跨学科的数学学习中获得良性发展.这就要求教师能够在跨学科的评价中，对学生的知识、情感、态度、技能等进行多方面、多元化的评价，鼓励学生参与到评价环节中，让教学评价更加科学、合理.

首先，采取师生互评的方式.在初中数学跨学科教学中，教师应具备一双慧眼，可以时刻关注到学生的学习成长与变化，能够在不同的教学环节中发现学生的闪光点，并给予及时评价.教师对学生的评价应坚持以鼓励为主，批评为辅，通过使用激励性的语言或表情，让学生感受到教师的关注，获得心理与情感上的满足.而学生对教师的评价则可以从形象气质、情感态度、专业水平等角度进行.教师可以设计评价单，帮助学生明确评价教师教学行为的内容与方向，比如“我对本节课的内容感兴趣吗？”“老师讲课时使用的语言是否具备吸引力？”“你认为老师在知识讲解过程中使用的语言是否难懂？”“老师上课的态度积极吗？”以师生互评促进教师与学生的共同成长.

其次，采取学生自评与生生互评的方式，要求学生在自我评价中反思自己在跨学科学习中的学习积极性、学习方法、学习策略、学习行为是否有待改善，引导学生形成自省的习惯.生生互評可以让学生看到自己与他人之间的差距，并且促使学生主动地学习他人的优点，弥补自身的不足，促进学生跨学科学习能力迈上新的台阶.

结 语

总之，跨学科教学模式在初中数学教学中的运用，可以打破学科之间的壁垒，符合新课程改革的要求，有助于学生综合学习能力的发展.因此初中数学教师应积极地探索数学与其他学科融合的有效途径，优化教学活动的设计，引领学生在学科融合的课堂中提高学习能力，形成数学核心素养.

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