初中数学教学中跨学科融合的实践研究

引言

初中数学跨学科融合教学符合当前初中阶段学生个人发展特点 , 可以通过创新性的教学活动让学生由被动学习进入到主动学习状态 , 并且可以灵活运用所学知识解决生活中的问题 , 促使他们今后的数学学习热情进一步提升。所以，跨学科学习中的数学内容 , 重点强调对学生数学思维的培养。学生需要通过训练增强自己的问题分析能力 , 从而在跨学科的任务中 , 综合运用多学科的知识。未来 , 教师需要继续选择合适的实践活动开展跨学科教学 , 保证全体学生的数学核心素养与实践能力同步得到提升。

1 初中数学跨学科融合教学的目标

1.1 以全体学生的“实践研学”为目标, 关注数学思维

实践是跨学科教学时学生的主要学习方式。常规的数学课堂 , 学生在逻辑严密的数学学科课程中 , 更多是接受和模仿课本知识和经验。而跨学科教学活动的学习方式主要表现为动手操作、实验探究、设计创作等。综合运用知识有逻辑地思考与表达、解决与阐释社会现象 ,“体验”“体悟”“体认”从具体现象到数学抽象的过程 , 深化数学认知 , 积累活动经验 , 逐步形成“会用数学的思维思考现实世界”的核心素养, 学会运用量化思维辨识问题本质。

1.2 以跨学科活动的“成果展示”为目标, 关注数学表达

数学是一门基础学科 , 其语言简洁、精确、逻辑性强 , 是描述和理解现实世界的重要工具。在初中数学跨学科融合教学中 , 学生尝试用符号、图表、数据等清晰、准确、简洁地描述真实问题和解决方案, 例如: 用方程描述变量关系、用统计图表呈现调查结果等 , 感悟数学的过程与方法在与其他学科融合解决问题时所彰显的功效, 逐步形成“会用数学的语言表达现实世界”的核心素养。

2 初中数学教学中跨学科融合的实践策略

2.1 数学与历史学科的融合

数学学科的历史悠久，这一学科的发展与人类社会的进步息息相关。每一个数学概念、数学定理及数学公式的背后往往都蕴含着丰富的历史故事以及文化内涵，教师在教学过程中通过将数学学科与历史进行有效融合，能够使学生在了解知识产生背景以及发展脉络的同时，深刻感受数学学科文化的魅力，从而树立学习信心。例如，以“相似三角形”这一课时的教学为例，在古代的建筑中，相似三角形的原理被广泛应用于建筑设计之中，古埃及金字塔的外形其实就是利用了相似三角形的原理，埃及人在金字塔的建造过程中，通过对金字塔侧面的大三角形和测量用的标杆与地面形成的小三角形进行对比，在此基础上利用相似三角形对边成比例的性质，进一步确定了金字塔的高度。教师在讲解的过程中可以尝试借助多媒体设备来呈现相关的图片或者视频资料，帮助学生更加直观地感受这一知识在建筑中的应用，使学生深刻理解与认知其性质。当然，教师在教学过程中还可以组织学生积极分析并探究相似三角形在不同文化中的具体体现，例如：《九章算术》中利用相似三角形来解决实际问题，《几何原本》对于相似三角形的研究以及证明等。对于初中阶段的学生来说，通过为其呈现相似三角形的在这些不同文化中的应用，能够促使其深刻认识到，不同文化为数学发展都作出了重要贡献。

2.2 数学与地理学科的融合

数学知识能助力学生更好地理解地理现象，而地理图表则能帮助学生提高数据分析能力。因此，在初中数学教学中开展跨学科融合教学时，教师可以设计与地理相关的问题，再指导学生从数学视角出发分析、计算并解决问题能让数学与地理衔接更加紧密。例如，以数学八年级上册“平面直角坐标系”教学为例。教师可以创设与地理位置相关的情境：春天到了，班主任组织学生到公园划船，大家相约在莲花湖集合，小明、小华对着公园鸟瞰图描述莲花湖的位置。小明说：“莲花湖的坐标是（300,300）。”小华说：“莲花湖的位置在公园中心的东北方向约420 米处。”教师提出问题：“大家能否仿照小明、小华的描述方法，阐述公园内其他景点的位置？”这一问题实质上是将地理问题转化为数学问题，将鸟瞰图中景区的位置信息抽象为具体坐标，同时，指导学生通过思考问题，尝试理解和应用坐标系，进而准确理解和描述物体的位置。这能有效锻炼学生的数学抽象能力、空间认知和逻辑推理能力。此外，这一题目还与学生日常生活息息相关，学生分析问题时更容易代入自身的生活经验，有助于提高其综合应用知识的意识。

2.3 科学评价, 确保跨学科教学的有效性

初中数学教师在开展跨学科融合教学时 , 可以和物理学科结合并开展科学评估工作, 这是保证教学有效性的关键手段。例如，以初中数学八年级下册“投影”的教学为例 , 教师可以引入物理学科领域中的“光的投影”这一现象。在物理实验活动中 , 学生们学习过光的直线传播以及投影的形成过程等知识 , 教师就可借助此知识背景 , 引领学生掌握数学中的投影概念。如 , 教师可以展示一套简易的实验设备 : 一个发光源、一个不透光的物体以及一块投影屏 , 当发光源对物体进行照射时 , 物体在投影屏上会形成一片阴影 , 这片阴影就是该物体的投影。为了深层次地对学生的知识迁移能力及跨学科思考能力进行评估 ,教师还可以设计一项较为复杂的任务 , 如给学生一组物理实验相关数据 , 这些数据总结了不同外形的物体在不同光源照射方向下的投影面积。学生需运用数学范畴中的投影知识 , 来对这些数据加以分析 , 进而计算出物体的某些几何参数 ( 像长度、宽度 )。通过这项任务 , 教师能够考查学生在处理物理实验数据时运用数学方法的精确程度 , 以此判断其知识迁移能力。通过这种与物理学科相结合的科学评估方式 , 教师不但能够全方位了解学生对投影知识的掌握状况 ,而且能引导学生留意数学与物理之间的联系 , 进一步提升跨学科教学质量和效率。

结束语

跨学科学习是一种学习方式 , 旨在打破学科之间的界限 , 通过不同学科知识的交叉融合 , 促进学生对复杂问题的综合理解能力。跨学科学习要求学生能够将多个学科的知识相结合 , 形成综合的解决方案。所以，在初中数学跨学科学习的过程中 , 数学不是作为一门独立的学科存在 , 它与其他学科之间的内在联系尤为重要 , 数学知识的独特性在于其逻辑性 , 这为学生提供了跨学科学习的框架。而本文通过对初中数学教学中跨学科融合的实践策略进行分析具有非常重要的现实意义。

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