初中数学教学中开展跨学科教学的策略探究

【摘要】素质教育理念下，初中数学教学需要关注学生关键能力和品质的培养和发展，通过组织开展“跨学科”教学强化数学教育活动的综合性与实践性，以此培养学生的核心素养.文章以苏教版数学教学为例，提出“强化整合意识，挖掘跨学科契机”“活化跨界整合，丰富跨学科方式”以及“注重素质发展，设立跨学科活动”的策略，旨在提高初中数学教学的兼容性，促进各学科资源整合和数学知识的固化、迁移和升华，切实提高初中数学课程的育人效果.

【关键词】“跨学科”教学；初中数学；策略，综合素养

引 言

《义务教育数学课程标准（2022年版）》基于发展角度提出了数学核心素养概念，并对其内涵进行了阐释，核心素养简称“三会”，即会用数学的眼光观察现实世界；会用数学思维思考现实世界；会用数学的语言表达现实世界.“三会”反映了核心素养培养的渐进性关系，而培养学生数学眼光则是核心素养培养的基础.初中数学教学中，突破学科的限制引入跨学科教学内容，将有助于提高初中生的数学认知，丰富学生的综合体验，从而促进学生关键能力和优秀学习品质的形成.

一、强化整合意识，挖掘“跨学科”契机

“跨学科”这一概念最早于1926年由哥伦比亚大学著名的心理学家伍德沃斯提出，强调通过学科之间的“交叉”与“融合”解决较为复杂的问题.所谓“跨学科教学”指的是在解决和处理复杂问题时，结合问题的复杂性和宽泛性，以形成全面认知为目的，将多门学科知识与技能相融合的教学活动.从跨学科理论形成以及概念的内涵不难得出，跨学科并非单纯地将多门学科机械性地叠加，而是一种围绕现实问题进行的学科有机整合.

教学设计是教学活动的先导，教学设计的过程也是教师对教学活动系统构思的过程，跨学科教学前，教师可对教学内容认真梳理，从中找到学科之间的关联，确定不同学科衔接的契合点并据此进行学科整合，这样才能让多学科互为辅助，相互促进，进而达到1+1>2的教学效果.

例如，苏教版七年级数学上册第二章“有理数与无理数”教学中，学生将首次接触“有理数”的概念，并通过本课学习，让学生能够判断给出的数是否为有理数.因此，如何增进学生对“有理数”的理解对于本课而言至关重要，教师将数学概念讲解作为“跨学科”资源整合的契合点，引入有关有理数的数学史，一方面扩大学生视野，增加学生的数学知识量，另一方面，通过历史学科内容的辅助，深化学生对有理数的认知.有理数是整数和分数的统称，早在2000多年前，古希腊学术界认为世界上的一切数量，包括学生小学期间所学的整数、分数、小数都可视为对整数的不断细分，表示为整数与整数之间的比值，因此，数可以称为“比例数”.到了我国明朝时期，希腊的数学名著《几何原本》传入中国，明朝数学家徐光启在研究数学著作基础上将“可比”中的“比”字翻译成了古代文言文中的“理”字.之后，文言文版的《几何原本》传入日本，日本直接采用了我国文言文内容，翻译为“有理数”.到了我国清朝末期，随着“洋务运动”的兴起，许多中国学生远赴日本求学，“有理数”一词再次传回中国，便一直沿用至今.可见，有理数中的“有理”并非指的“有道理”.本课教学中，将数学概念讲解作为学科整合的契合点，引入有关有理数的历史学科知识，能够帮助学生了解有关数学知识的发展历程，帮助学生深入理解“有理数”概念的发展脉络，加深对其本质的认识.

“跨学科”教学中资源整合的契合点有很多，需要教师强化学科整合意识，从不同视角细心发掘.比如，苏教版八年级数学上册“探索三角形全等的条件”一课，可将数学知识讲解过程作为学科整合的契机，引入信息科技学科的技能，利用“几何画板”进行三角形的动态构图、比较，达到直观化和动态化教学效果，促进学生对数学知识的深度理解.教师通过统整多种形式的学科资源，不但有助于解决教学中面临的复杂问题，还有助于激发学生的数学兴趣和好奇心，让学生更加关注数学、喜欢数学，为核心素养的孕育提供土壤，从而提升教学效果.

二、活化跨界整合，丰富“跨学科”方式

初中数学跨学科教学中，教师需要注重“跨学科”教学活动的多样化，在深入挖掘学科之间知识点之间的联系的基础上丰富跨学科教学方式，给学生带来耳目一新的感觉，这样才能让学生在潜移默化中消除学科之间的边界感，让学生能够理性地看待数学并用数学思维认识世界.

（一）数学与物理学科的整合

“数学是物理之母，物理是数学之用.”可见数学与物理之间存在着密不可分的关系，初中数学跨学科教学中，将数学知识与物理学科内容进行跨界融合，不仅有利于增进学生对物理学科和数学学科知识的理解，还有利于学生形成发散思维，促进学生优秀学习品质和关键能力的形成.

例如，苏教版八年级数学上册第六章，学生将接触到“一次函数”，通过本章节课程学习，能够初步掌握函数概念，判断两个变量之间的关系，初步形成利用函数观点认识现实世界的意识和能力.一次函数通常可表达为：y=kx+b（k为一次函数的系数，k≠0，b为任意常数）.基于本课教学目标指导，教师可将数学与物理学科知识点整合，用一次函数形式表达物体的运动规律.

速度与时间的关系是物理学科物体运动中的基本关系，描述的是在一段时间中物体移动的速度.在匀速运动中，速度保持不变，但在匀加速或匀减速运动中，物体运动的速度将会随着时间的变化而变化，在此情况下，便可用一次函数对速度和时间的关系进行表达，即v=v0+at，其中v是物体在t时间内的运动速度，v0是物体运动的初始速度，a是加速度，t为时间.

教师可通过列举增强学生对一次函数的应用意识.如：一个物体从静止开始匀加速，其加速度为2m/s2，2秒钟时间后，物体的速度可表达为v=v0+at=0+2×2=4m/s，利用一次函数方式可表示为v=2t，表明速度随着时间的变化呈现出线性增加的趋势.

通过这种数学与物理学科之间的跨学科教学，不仅可有助于学生对物理学知识的理解，预测物体运动轨迹和速度变化，使其更好地理解和掌握物理学的基本原理，还能促使学生对数学的运用价值进行深刻思考，体会到“如何运用数学眼光看待客观世界”，从而提升学生的核心素养.

（二）数学与艺术的整合

《义务教育数学课程标准（2022年版）》在“指导思想”的阐释中指出，坚持德育为先，提升智育水平，加强体育美育.由此可见，“美育”在“五育”中占有重要地位，而艺术学科教育是实施美育的重要方式和途径.素质教育理念下，初中数学跨学科教学，教师可将数学与艺术学科内容相整合，实现“智育”与“美育”并举，促进学生综合素养的快速提升.

例如，苏教版八年级数学上册第二章“轴对称与轴对称图形”教学中，需要让学生经历观察生活中的轴对称现象和轴对称图形并探索他们的共同特征的活动过程，培养学生的空间观念，从中体会轴对称在现实生活中的广泛应用.教师可在本课教学中引入“艺术”学科的相关内容.比如：

2005年中央电视台春节联欢晚会中，中国残疾人艺术团21个聋哑演员表演了群体舞蹈《千手观音》，通过精湛的舞蹈演绎，营造出千变万化、层出不穷的视觉冲击力和震撼力，一度引发全国观众的密切关注，获得了极高的艺术评价.教师可利用现代信息科技从网络上搜集并下载《千手观音》的舞蹈视频，经过剪辑、加工后制作成微视频或图片，在“轴对称与轴对称图形”教学中展示出来，让学生观察视频或图片画面的对称性.

再如，教师可打印出天安门的图片，沿着对称轴将图片截切成两部分，然后开展“猜一猜”“画一画”教学游戏，让学生根据半张图片想象出缺失部分的图形是什么，利用美术绘画的手法将图片缺失的内容补充完整.

数学与艺术学科的融合，不仅能够活跃数学课堂教学氛围，帮助学生构建轻松、愉悦的心理环境，让学生在充分释放压力的基础上学习轴向的数学知识，还能引领学生在艺术作品中探索和寻找数学元素，在提升学生观察能力的同时，提升学生的艺术素养，达到美育在数学教学中的渗透效果.

（三）数学与体育的整合

进入初中阶段，学生的自我意识和社会性均有所增强，体育学科中的足球运动以其竞技性、合作性强的特点，备受初中生的喜爱.教师可迎合初中生的兴趣特点，将体育学科的内容引入初中数学教学中.通过数学与体育的跨学科整合，在提升学生数学应用意识的同时，丰富学生的体育知识.

教师可基于体育活动引导学生展开讨论.如在足球赛场上，对方前锋想要突破对方防守，进入对方场地，如果你是一名回防的前场球员，你将选择怎样的线路对对方前锋进行堵截才能确保消耗最少体力？通过此类“跨学科”类型的问题，引发学生的思考，让学生体会数学中的知识点在自己喜爱的体育运动中的运用，培养学生对数学的兴趣.

例如，苏教版八年级数学上册第一章“全等三角形”教学中，教师可在课堂教学内容拓展阶段组织和引导学生观察足球的形状和结构，抛出具有探究性的问题：“足球是由许多小块皮革拼接而成，为什么一场球赛下来，足球的形状会保持不变？”以此引发学生对数学问题的思考.

借助数学与体育学科之间的跨学科整合，能够让枯燥的数学课堂变得生动有趣，让学生感受到数学知识的魅力，逐渐培养学生用数学眼光看待和思考客观世界的思想意识，从而孕育数学核心素养.

三、注重素质发展，设立“跨学科”活动

《义务教育数学课程标准（2022年版）》在“课程性质”的阐释中强调，“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”.对此，教师可将培养学生跨学科思维方式和合作学习能力作为教学目标，积极组织和开展综合性数学实践活动，让学生通过主动探究获得关键能力的提升.

例如，苏教版八年级数学上册“一次函数”教学后，学生已经系统地掌握了一次函数的相关知识，学会了用一次函数解决问题，教师可在此基础上组织学生开展以“冬季蔬菜运输方式市场调研”为主题的社会实践活动.

实践活动开展前，教师可与家长、社区保持协调沟通，赢得家长和社区的理解和支持，然后，根据学生的性格特点、交往能力和学习能力等因素，将学生划分为多个具有异质化特点的“社会活动小组”，明确组内成员分工，由组长带领共同完成调研任务.

活动实施过程中，教师可向各小组介绍活动背景，布置项目式跨学科活动任务：

【活动主题】关于冬季蔬菜运输情况的市场调研.

【活动背景】冬季到了，为了保障城市菜篮子工程，降低冬季蔬菜价格，提高蔬菜供应通道的科学性，需要对运输方式进行科学规划.

【活动任务】

1.以小组合作方式，到社区内蔬菜批发基地进行社会调查，了解蔬菜运输主要包括哪些方式？

2.走访蔬菜基地调度员，搜集不同方式，如汽运、火车运输等，运输过程中的行进速度；

3.走访蔬菜基地运输负责人，调查不同方式运输途中产生的综合费用、装卸费用；

4.通过小组合作，整理调研数据，用一次函数相关知识分别统计出不同运输方式的总费用与运输路程之间的函数表达式；

5.通过小组讨论，找出你认为的冬季蔬菜运输的最佳方式，简单写一份《基于社会调研的运输方式建议书》.

“跨学科”综合实践活动将会用到多学科知识与技能，比如，调查和走访过程中将会用到“语文”学科知识与技能，如制订采访计划、归纳所提问题，形成书面建议等；数据统计过程需要用到“信息科技”学科的“电子表格”方面知识，以此提高算力和统计效率等.作为活动的组织者和引导者，教师不仅需要对学生的活动行为密切跟踪、观察，还要整合相关学科任课教师资源组建“活动指导团队”，一方面确保能够及时地为各小组学生提供专业指导；另一方面，在活动结束后参与到多元评价活动中，以便突出“教学评”的一致性.

这种综合实践活动，能够引领学生走出狭小的数学课堂空间，走进社会，让学生在真实的社会活动体验中感受数学知识在生活中的应用价值和意义，用数学眼光看待客观世界，用数学方法解决现实问题；在活动过程中，能够促使学生与各种职业的人员进行交往，与小组同学密切合作，逐渐提升学生的合作意识，增强学生的集体精神.此外，依托此类社会实践活动的有效组织和开展，教师能够获得丰富的“跨学科”教学活动组织实施方面经验的积累，促进“家—校—社”一体化教育体系的构建，从而为提升数学教学整体水平夯实软件基础.

结 语

总而言之，“跨学科”教学符合当前素质教育理念，是社会发展的必然需求.初中数学教学中，教师需要注重优化自身跨学科教学意识，从多维度、多视角探索学科资源整合的契机，丰富整合方式，积极开展跨学科综合实践活动，在推动初中数学育人方式变革的同时，促进学生核心素养的自主孕育和形成.

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