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刊名: 课程·教材·教法
       Curriculum, Teaching Material and Method
主办:  人民教育出版社 课程教材研究所
周期:  月刊
出版地:北京
语种:  中文
开本:  大16K
ISSN: 1000-0186
CN:   11-1278/G4

历史沿革:
1981年创刊期刊荣誉:
国家新闻出版总署收录 ASPT来源刊

中国期刊网来源刊

2011年度核心期刊,国家新闻出版总署收录 ASPT来源刊,中国期刊网来源刊,百种重点期刊,社科双百期刊,首届全国优秀社科期刊。



初中数学跨学科主题学习的设计与实施

【作者】 成晓静

【机构】 山东省滨州市阳信县第一实验学校



【正文】  【摘 要】 随着新课程改革的推进,跨学科学习成为培养学生综合素养的重要途径。本文主要聚焦初中数学跨学科教学,围绕挖掘真实情境,创设跨学科学习基点;综合实践驱动,构建跨学科学习支点两方面,来构建充满跨学科学习生态,引导学生切身体会数学的科学魅力与应用价值,逐渐深化其学科素养,赋能数学课堂,提升学生综合素养。
  【关键词】 初中数学;跨学科学习;设计实践;素养提升

  跨学科主题学习,主要坚持素养本位,注重引导学生在多元学科相互关联交融的过程中,学会打破学科界限,充分调动自身已有知识库去发现问题、分析问题并解决问题,进而有效增强其学习的能动性、培养其“三会”素养、发展其高阶思维,强化其学科能力。对此,《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)强调,在日常的初中教学中,教师应注重“设立跨学科主题学习活动,加强学科间相互关联”,“整合数学与其他学科的知识,完成跨学科实践活动”。基于此,本文接下来将以真实的案例出发,对初中数学如何展开跨学科教学的研究展开深入探讨。
  一、挖掘真实情境,创设跨学科学习基点
  数学是一门综合性较强的学科,其知识渗透于生活的各个领域。在以“启智增慧”为导向的初中课堂中,如若教师能够联动其他学科,适当挖掘与其相关的情境展开教学,无疑能够有效增强数学课堂的智趣与理趣氛围,引导学生趣中生思,以增进其对学科知识的理解层次、深化其认知能力,提升其思维的变通性与敏捷性,进而学会用数学的眼光观察世界。
  (一)数学+人文艺术情境
  在初中教学中,人文艺术与数学的碰撞,能够迸发出智趣的的火花,极大提升数学的美学价值,有效激发学生的学科热情,引导他们在理性与感性相互交织的学习生态中,真切体悟数学知识的魅力与精彩。
  以九年级上册《中心对称》为例,教学中为帮助学生创设跨学科学习基点,教师以本课内容为出发点,结合美术科目,集智聚慧,精心设计了以“玩转中心对称图形”为主题的学科融合主题活动,引导学生在寓教于乐、趣味横生的学习生态中,增进自身对中心对称图形的理解与认知。具体为:在教学中期,当学生初步理解中心对称图形的概念后,教师便联动本学期美术《情趣浓郁 能工巧匠》一单元,引导学生紧扣中心对称的性质,运用绘画、剪纸、编结、彩塑、蜡染、扎染等艺术手段,巧妙构思并自主创作出属于自己的中心对称作品。如有学生利用剪刀与纸,手法灵巧地剪出以“爱心”、“鱼”、“正方形”等形状为主要元素的“团花”作品;也有学生通过编结,创作出平行四边形、椭圆等形状的中国结等。教学中,也有部分学生混淆了中心对称与轴对称图形的特点,制出了一排以轴对称为主的“手牵手小人彩塑”。于是,教师便充分利用此契机,将该作品与中心对称作品放在一起,点拨初中生认真观察同时回顾二者的概念及性质,厘清它们的区别,增进学生对新知的理解。
  教学中,这种有机融合艺术情境,引导学生学中做、做中玩、玩中悟的探索过程,不仅能够有效激发他们的数学热情,引导其切身感受该类图形匀称美观的特点;还能及时暴露学生的知识盲点,使其在教师的指引下,有针对性地温故旧知、对比观察、缕清知识脉络,深化知识理解层次与认知素养。
  (二)数学+科学情境
  在日常教学中,教师注重将数学学科与科学情境相融合,引导学生在学中思、在思中悟,能够有效锻炼初中生的逻辑思维、理性精神与抽象思维,提升其跨学科学习的意识。
  例如在九年级《相似三角形》中,教师便呈现物理学科中“光的反射”情境,鼓励学生运用本课新知,深入探究并证明“光在平面镜反射时,入射角等于反射角”这一原理。对此,在教学前,不少学生在物理教师的指引下,事先准备了一个透明塑料盒、激光笔、镜子、线香、线香架子及火柴。实验前,先将线香点燃置于线香架子上,旁边放上镜子,镜子边缘贴上纸质刻度条纹,再罩上透明塑料盒,盒身边缘同样也贴上刻度线。待塑料盒内有一定烟雾后,学生便打开激光笔照射。此时便可观察到盒内出现清晰入射光线与反射光线。于是,学生便以入射光线与反射光线为斜边,构建出以下两个三角形,由于盒子棱边及镜子周边均贴有刻度标识,学生能快速识别AB、BC、ED与CD的边长。
  通过计算发现,无论入射点与出射点如何变化,两三角形边长关系总是满足AB/ED=BC/CD??,符合直角三角形相似的判定原理。由此可知:(1)∠1=∠2恒成立。(2)根据法线与镜面垂直的性质可知: ∠1+入射角=∠2+反射角=90°。条件(1)、(2)联立可得,入射角=反射角。
  由此,通过构建富有理性趣味的科学情境,引导学生在开放、多元、灵动的跨学科学习活动中,
  学会从具体问题中抽象出数学模型并充分运用跨学科知识解决问题,强化其实证思维与逻辑推理素养。
  二、综合实践驱动,构建跨学科学习支点
  在以“素养优先”、“学生本位”理念为核心的跨学科数学课堂中,为进一步发展学生的高阶思维,培养其自主探究、协作互动、学以致用的能力,教师还应积极鼓励学生开展以真实问题为中心的实践活动,启发他们充分联动其他学科的知识与方法,在设计方案、数据收集、动手操作、推理分析与解决问题中,开展跨学科主题实践活动,促进其学以致用的学科素养。
  以九年级《设计跑道》为例,教学中为有效锻炼初中生的综合实践素养及运用跨学科知识解决现实问题的素养,教师便鼓励学生以3-4人/组的形式构建学习共同体,开展项目式学习活动。教学中,教师先鼓励学生以应用为导向,列出与之相关的问题清单。如:所设计的跑道规格是怎样的?几条道?不同跑道的起点与终点是否相同?圆的半径及直的跑道长度分别对确定超前起跑点有什么影响?宽度如何设置?从安全性角度来看,应采用何种材料制作跑道更防滑、更耐摔?等,引导学生充分借助互联网、科普书籍等媒介,获取信息解答问题清单中的疑惑。而后,鼓励他们积极借助信息技术课程中的3D建模或CAD软件,自主设计出立体、直观的三维跑道,并清晰注明不同跑道的起点位置、直跑道与圆弧跑道的长度、以及圆弧跑道的内圈半径等数据,以上台讲解展示的形式呈现作品。由此,通过跨学科学习,引导初中生灵活调动数学、信息技术、体育、物理等多元学科知识,学以致用、主动探索,以严谨的态度和周密的思考解决现实问题,强化其综合学科素养。
  总之,在初中阶段,为有效引导学生打通多元学科间的通道,营造富有智趣和理趣氛围的学习生态,增强其跨学科学习素养,教师应当秉持生本理念,以真实情境和现实问题为出发点,启发学生在学、思、做、悟中,逐渐扩展知识视野,涵养理性精神,发展高阶思维。
  参考文献:
  [1]吕碧霞.初中数学跨学科主题学习的设计与实施[J].教学与管理,2024(04):39-42.
  [2]王洋.核心素养背景下初中数学跨学科学习探析[J].名师在线,2023,43(06):6-11.