初中数学跨学科作业设计实践策略

引言

传统数学教学往往注重知识的传授，缺乏与其他学科的交叉融合，导致学生对数学的兴趣和学习动力不足。随着跨学科教育理念的兴起，将不同学科的知识和技能进行整合，对学生综合素养和创新能力的培养具有重要意义。因此，基于跨学科视角的初中数学主题作业设计成为了教育领域的研究热点。这就需要教师具备高度的跨学科整合意识，精心设计活动内容，而优良的作业设计作为补充，能够使得学生在完成作业中体验到更多的数学与生活的紧密联系，激发其学习兴趣和探索欲望。

一、跨学科作业设计的意义

新课程标准倡导加强学科之间的横向联系，淡化学科界限。《义务教育数学课程标准 (2022 年版 )》明确提出，数学教育应以培养“全面发展的社会主义建设者和接班人”为核心，学科融合是提升学生学科素养的有力抓手。跨学科作业设计正是响应这一号召，推动学生全面发展的一种有效方式。

初中数学跨学科作业设计，以数学学科为本位，融入其他学科的知识与技能，有助于培养学生的实践创新意识与持续探究精神。这种作业形式能够让学生在解决真实问题的过程中，体验到数学知识的应用价值，增强学习的内驱力。

二、初中数学跨学科作业设计策略

2.1 设计真实情境主题

跨学科作业设计应选取与学生生活紧密相关的真实情境作为主题，如“阳光下测量建筑物的高度”、“丈量河面宽度”、“悬索桥中的奥秘”、“昆虫行为中的数学原理”等。这些情境能够激发学生的学习兴趣，引导学生在解决问题的过程中，综合运用多学科知识与方法。

2.2 制订多维度目标

跨学科作业的目标应体现出现实化、多元化、育人性的特点。作业目标不仅要涵盖数学学科的核心素养，还要引导学生从项目主题以及项目环境中总结跨学科整合活动经验，发展其他学科的基本素养。

2.3 优化作业内容呈现

跨学科作业的内容呈现应注重多样性和趣味性。教师可以利用多媒体视频、课件等现代化教学手段，结合多学科知识进行展示。同时，作业内容应具有一定的挑战性，能够激发学生的探究欲望，促进学生在合作与交流中共同进步。

实施多样化的作业设计：（1）主题式探究：围绕某一跨学科主题（如“昆虫中的数学知识”），组织学生进行深入探究，通过查阅资料、实地考察、数据分析等方式，加深对数学建模的理解与应用。（2）项目式学习：设计跨学科项目任务（如“设计一个可行的跑操方案”），让学生以小组为单位，综合运用多学科知识，完成方案设计、成果展示等环节，培养学生的团队协作能力和创新能力。（3）社会实践与志愿服务：组织学生参与社区服务、环保行动等实践活动，让学生在服务社会的过程中，体验数学的应用价值，增强社会责任感。

2.4 挖掘作业评价功能

跨学科作业的评价应注重过程评价和结果评价相结合。教师应关注学生在完成作业过程中的表现，如合作精神、创新思维等。同时，对作业成果的评价也应体现多元化，不仅要看作业的正确性，还要看学生在解决问题过程中所展现出的跨学科素养，引导其不断改进作业方案。

三、实际案例分析

3.1 案例一：“数学与生物”跨学科作业

蟋蟀鸣叫与气温关系题目：某种蟋蟀的鸣叫次数 x 与气温 y 成一次函数关系。根据图表数据，求 Ψ_y 与 x 的函数关系，并计算当蟋蟀每分钟鸣叫 56 次时的气温。

分析：本题将生物学的环境效应与数学的一次函数图像相结合。学生需要理解图表信息，掌握一次函数的性质和解法，通过构建函数模型求解实际问题。此题不仅考察了学生的生物和数学知识，还培养了他们的数据分析和模型构建能力。

作业内容：要求学生查阅资料哪些昆虫的鸣叫与环境也有关系，并记做好录与分享。

设计思路：该作业设计将数学与生物、信息等相结合，给学生提供了一个观察和预测时候变化的独特视角，为生物的多样性保护和气候变化研究提供更加丰富的素材和思路。

3.2 案例二：“数学与体育和物理”跨学科作业

作业内容：利用手机传感器记录初速度与角度，结合动能公式分析最佳投掷策略。要求学生记录自己暑假期间实心球的体育成绩，体会抛球的角度、速度和重心等。（1）说出抛掷实心球的过程中能量守恒；（2）虽然我们个体差异身高不同，但我们可以通过一些运动小技巧改变投掷结果。观察你认为最优的投掷角度应该是多少度？

设计思路：该作业设计将数学与体育相结合，通过记录和分析体育成绩，让学生体会到动能之间的转换以及运动技巧的重要性，培养学生良好的运动习惯。

3.3 案例三：“数学与美术”跨学科作业

作业内容：要求学生搜集陕西非遗文化剪纸艺术，分析陕西剪纸中对称图形的文化寓意，并利用纸张、彩笔、刻刀等材料，设计包含黄金分割比例或轴对称图形的剪纸作品。

设计思路：该作业设计将数学与美术相结合，通过剪纸和绘画，让学生体会到数学知识在艺术领域的应用价值，同时培养学生审美和对家乡的热爱。

四、结语

初中数学跨学科作业设计是提升学生综合素养的有效途径。教师应根据学生的实际情况和教学需求，精心设计跨学科作业，引导学生在解决实际问题的过程中，综合运用多学科知识与方法，激发学生的创新思维与自主探究能力，强化学生解决复杂问题的综合素养。

参考文献：

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[5] 安徽省中小学教育教学论文评选组委会 . 走向学科融合的初中数学作业设计策略[C]. 2022 年安徽省中小学教育教学论文评选, 2022.