STEAM理念下的初中数学跨学科教学策略探索

摘要：初中数学教育强调培养学生思维能力、应用意识和问题解决能力。跨学科教学能够促进数学教育的多元化发展，促进数学教育目标的实现。基于此，文章以STEAM理念为指导，探讨STEAM理念下的初中数学跨学科教学，旨在提升初中数学教学质量。结合实践教学经验，提出了具体的教学策略，包括融合不同学科知识、开展综合实践、利用信息技术、组织多元活动等，以期为一线同行提供借鉴和思考。

关键词：STEAM；初中数学；跨学科；实践探究

《义务教育初中数学课程标准（2022年版）》（以下简称“初中数学新课标”）强调数学课程应与其他学科知识相互渗透，培养学生应用数学知识解决实际问题的能力，促进学生全面发展。STEAM教育理念强调科学、技术、工程、艺术和数学的跨学科融合，注重实践和创新，与初中数学新课标中跨学科教学的要求高度契合，与数学学科的特点相符合，以STEAM教育理念为指导开展跨学科教学，能够打破传统学科界限，将数学知识与其他学科知识有机结合，形成新的教学模式和教学方法，有利于培养学生的综合素养，实现初中数学课程教学的总目标。

一、融合不同知识，强化学生学科意识

学科意识是指学生在学习某一学科时，对该学科的基本概念、原理、方法及其在实际生活中应用的深刻认识和理解。强化学生的数学学科意识，有助于培养他们的逻辑思维能力和创新能力，为未来的学习和工作打下坚实的基础。因此，在实际教学中，教师应有意识地融合不同学科的知识，让学生在掌握数学知识的同时，也能感受到数学与其他学科的紧密联系，从而增强学生的学科意识。

以人教版初中数学八年级下册第十九章“一次函数”为例，围绕“一次函数”这一核心概念，教师可以引入物理学中的速度与时间关系，讲述一次函数可以用来描述物理学中物体匀速直线运动的速度与时间关系，引导学生理解“当速度恒定时，物体的位移（即路程）与时间成正比，符合一次函数的定义”。教师可以引入经济学中的成本与产量关系，讲述一次函数常用来描述固定成本下的成本与产量关系，并举例说明“当固定成本不变时，每增加一单位产量所带来的成本增加（即变动成本）是恒定的，因此总成本与产量之间呈现一次函数关系”，使学生理解一次函数在经济学中的应用。教师可以引入地理学中的海拔与气温关系，讲述“在地理学中，一次函数可以用来描述海拔与气温之间的近似关系，‘随着海拔的升高，气温通常会逐渐降低’的关系在一定范围内可以近似地用一次函数来表示”，使学生理解一次函数在自然科学领域中的应用。

二、开展综合实践，提高学生动手能力

动手能力是指个体通过实际操作解决问题的能力，包括设计、制作、实验等多方面技能。在数学学科中，学生的动手能力不仅体现在能够熟练使用数学工具进行计算和绘图，更在于能够将抽象的数学概念和原理转化为具体的实践操作，解决现实生活中的问题。综合与实践活动是初中数学四大学习板块之一，是初中数学新课标强调的用于教育教学的主要途径，有利于培养学生的动手能力。教师应积极地组织综合实践活动，教授综合知识的同时，培养学生的动手能力。

以人教版初中数学七年级下册第十章“数据的收集、整理与描述”为例，教师可以设计“校园生物种类及关系探究”这一综合实践活动。在活动准备阶段，教师引导学生了解校园内常见的动植物种类，然后，指导学生设计调查方案，包括调查范围、调查方法、数据记录方式等。在数据收集阶段，学生分组实地调查，运用分类、计数、比例计算等已有的数学知识，记录校园内不同生物的种类、数量、分布以及各生物之间的关系。同时，利用拍照、录像等技术手段，记录生物的特征和习性，为后续的数据分析和报告撰写提供素材。在数据分析阶段，学生选择合适的统计图表，整理和分析收集到的数据，描述生物种类和数量之间的关系，以及生物之间的相互作用。在成果展示阶段，学生制作PPT或海报等形式的综合实践成果，展示调查成果和分析结果。教师结合生物学知识，引导学生进一步探讨生物多样性的意义和保护措施，如讨论校园内不同生物种类的生态价值，以及如何保护校园生态环境。这一过程中，教师也可以引入地理学知识，分析校园所在地的气候和地形对生物多样性的影响。通过这一综合实践活动的设计与实施，不仅能够提高学生的动手能力，还能拓宽学生的视野，不断加深学生对数学知识的理解，培养学生的跨学科素养和科学探究精神。

三、利用信息技术，丰富学生创作体验

信息技术的快速发展，为数学教学带来有力的辅助工具，诸如多媒体课件、绘图工具、社交媒体等工具，能够拓宽跨学科教学的边界，使数学与其他学科的融合变得更加自然和高效，为学生带来丰富的学习体验。教师应该充分利用信息技术的优势，开展跨学科教学，延伸跨学科教学的价值。

以人教版初中数学七年级下册第七章“平面直角坐标系”为例，教师可以制作多媒体课件，通过动画、图像等形式直观展示平面直角坐标系的构成、点的坐标表示以及坐标变换等概念，增强学生对相关概念的直观感受和认知。教师还可以借助在线教学平台、数学软件，让学生绘制坐标系、计算点的坐标以及进行坐标系的平移、旋转等变换操作，使学生在动手实践中加深对平面直角坐标系的理解和应用能力。为了进一步提升学生的创作体验，教师可以引导学生利用地理信息系统（GIS）或在线地图，结合平面直角坐标系的原理，设计城市布局或规划校园布局。学生根据实际需要，确定不同地点的坐标，并在坐标系中绘制出相应的布局图。这样的活动不仅能够使学生更加深入地理解平面直角坐标系的应用，还能培养学生的空间思维能力和创新思维。

四、组织多元活动，培养学生创新思维

STEAM教育理念下的跨学科教学应注重激发学生跨学科学习能力、应用意识和能力。在初中数学跨学科教学中，教师应该尝试不同的方法，激发学生的想象力和创造力，从而促成跨学科教学目标的达成。具体而言，教师可以围绕教学内容，选取开放性的创作主题和素材，促使学生自由发挥创造力。然后组织创意竞赛、创意展览等多元化的活动，激活学生的创新思维。

以人教版八年级上册第十三章“轴对称”为例，“轴对称”是故宫、巴黎圣母院、泰姬陵等诸多名胜古迹和建筑中的核心元素。教师在轴对称的教学中，可以围绕名胜古迹或建筑，巧妙地设计多样化的活动，培养学生的创新思维。首先，教师可以精心选取一些经典的建筑，深入挖掘其中蕴含的“轴对称”元素。通过生动的讲解，向学生详细介绍这些建筑的结构特点、历史背景和文化内涵，使学生深刻理解轴对称在建筑美学中的重要性。随后，教师引导学生按照自己的理解和想象，复刻所选建筑。学生既可以选择通过画作呈现建筑的精美细节，也可利用虚拟软件构建建筑的立体模型，以此加深对轴对称图形的理解和应用。其次，教师可以围绕“建筑设计”为主题，组织竞赛活动，鼓励学生充分发挥想象力和创造力，自主构思并设计独特的建筑。学生运用绘画、雕塑、手工制作等多种艺术形式，色彩、形状等艺术元素，构建自己心中的理想建筑，在此过程中，学生还需运用数学概念和技巧，规划尺寸、面积等建筑数据，从而逐渐发展创新思维。

综上所述，STEAM教育理念下的初中数学跨学科教学是顺应教育改革趋势的关键举措。在实际教学中，教师应重视跨学科教学，并不断研究STEAM教育理念的本质，以发挥STEAM教育理念在跨学科教学中的引领作用。

参考文献

[1]傅卫军.STEAM教育理念下初中数学跨学科教学策略研究[J].数学学习与研究，2023，（14）：152-154.

[2]耿宁，吴华.基于STEAM教育理念的初中数学跨学科项目式教学研究[J].辽宁教育，2023，（03）：5-8.