跨学科导向下的初中数学单元整体教学策略

摘要：单元教学因其整体性和连贯性等优点，在课堂实践中能够有效促进学生对知识体系的整体把握和数学思维能力的成长。跨学科教学通过整合不同领域的知识，进一步增强了学生在实际情境中运用数学概念的能力。

关键词：初中数学：跨学科：单元整体教学：设计与实施

《义务教育数学课程标准（2022）版》强调了跨学科与单元整体教学的重要性，这两方面已成为当前教育领域内备受瞩目的研究方向。通过实施跨学科学习和单元整合策略，不仅能够增强各学科之间的关联性，还能够帮助学生从更全面的角度理解和掌握数学知识，从而提升其数学能力。

一、概念分析

（一）跨学科

当前，关于“跨学科”研究，国内外学者各自提出了独特的见解。本文通过对这些不同观点的深入分析与综合归纳，形成了独到的看法。我们认为，跨学科的本质在于将来自不同领域的知识点、思维方式以及理论概念相互融合，并将其应用于主要研究领域中以解决实际问题，从而达到更深层次的理解和掌握该学科核心知识的目的。

（二）单元整体教学

关于“单元整体教学”的概念，我们可以从两个方面进行解析。“单元”这一术语指的是一个相对独立且自成体系的教学模块，这一理念最早由赫尔巴特提出。它主要包含两层意义：一方面是指依据课程标准与教学计划所划分出的教学内容和活动单位；另一方面则是指由内在联系紧密或主题相似的材料构成的整体。至于“整体”，则强调的是基于既定的教学目标而设计的一系列系统化教学活动。因此，我们可以将“单元整体教学”理解为：在既定的单元目标和教学理念指导下，立足于提升学生的数学核心能力及遵循课程内在逻辑结构，以教材中的特定单元为基础，对教学素材进行系统化整理与优化处理，进而构建出具有针对性的教学主题，并围绕这些主题来组织和实施具体教学活动的一种教育模式。

二、跨学科导向下初中数学单元整体教学的设计与实施策略

（一）单元教学内容分析

“函数”构成了数与代数领域中的核心内容之一，以其较高的抽象层次而著称，对于学生来说往往具有一定的学习挑战。在初中数学的教学过程中，一次函数被视为所有函数类型中最基础且易于理解的一种，它不仅引入了函数的基本概念，还展示了三种表达方式：图像法、解析式法以及列表法。这些方法共同为后续更复杂函数的学习打下了坚实的基础。

（二）单元教学目标确定

教学目标为单元教学活动提供指导方向，因此，教师需依据课程标准设定“一次函数”的学习目标，以促进学生对函数概念的深入理解和掌握，并培养其核心能力。按照课程标准的要求，学生应当能够探索简单案例中的数量关系及其变化规律；能够表达出简单问题中的函数关系；能通过分析函数来初步探究变量间的变化情况；并且可以运用一次函数知识解决日常生活中的基础性问题。基于此，本单元的教学目的得以确立。

（三）围绕单元教学目标，教师可设计并实施一系列相关的教学活动。

1.确定活动主题

在进行课堂教学时，教师应当探索与一次函数相关的跨学科知识，并将这些知识点巧妙地融入教学过程中，以此激发学生运用多领域知识解决实际问题的能力。以杆秤为例，这种工具不仅在人们的日常生活和生产活动中扮演着重要角色，而且蕴含了丰富的科学原理。基于此，本节课选择“奇妙的杆秤”作为主题开展实践活动，旨在揭示其中涉及的一次函数、其图形表示、数学建模等数学概念以及杠杆作用等相关物理原理之间的联系，使学生能够通过亲身体验理解不同学科知识间的相互作用。

基于学生已掌握的简单机械和杠杆原理的知识基础，他们能够很好地参与到“奇妙的杆秤”这一主题活动中来。然而，在数学建模方面，学生的水平参差不齐，特别是在运用数学思维来分析问题和寻找解决方案的能力上存在不足，因此需要通过具体案例来强化训练。本次活动旨在贴近学生的生活实际，同时融合了数学与物理等多个学科领域的知识。它鼓励学生们在探究杆秤相关问题的过程中发现背后的数学原理，并经历识别常量与变量、构建函数模型、探讨该模型以及应用其解决实际难题的过程，以此促进其数学建模技巧及解决问题能力的发展。接下来，我们将明确此次活动的目标。

本次主题活动的核心教学目标包括：通过仔细观察杆秤的工作原理，揭示其背后隐藏的一次函数关系，并据此构建相应的数学模型；通过参与跨学科知识的实际应用过程，让学生体会到数学与其它学科间的内在联系，从而促进学生跨学科技能的发展；通过设计杆秤活动，旨在提升学生的数学实践技能。

3.设置学习任务

任务一，查找并了解杆秤的发展历史：

任务二，对几何模型进行构建，发现杆秤中所蕴含的函数模型;

任务三，涉及将实际应用场景与数学模型相结合以实现优化；第四项任务则是围绕简易杆秤的设计与制造展开。

4.任务过程

（1）创设情境

首先，教师鼓励学生分享他们在课前收集到的关于杆秤发展历程的信息，并通过多媒体展示一系列日常生活中的杆秤使用实例图片，以此加深学生对于杆秤与日常生活之间紧密联系的理解。随后，学生们被邀请相互交流杆秤的操作技巧。接下来，在小组合作环节中，学生需要探讨并阐述杆秤的工作机制，从而揭示其中蕴含的数学原理。

（2）合作探究

教师通过引导学生探索杆秤中蕴含的跨学科知识，并对学生在建模过程中遇到的问题提供指导，使他们能够亲身体验建模流程，从而加深对函数概念的理解。首先，教师带领学生复习已学过的“杠杆原理”，并运用这一物理定律来解释杆秤的工作机制，为后续探讨物体重量G与杆秤刻度|之间联系奠定基础。随后，鼓励学生亲手实践，选取特定物品进行称量实验，观察并分析G与|间存在的关联性，促使他们从数学角度出发思考这种关系的本质，揭示其中隐藏的函数特性。在此基础上，学生们以小组形式展开讨论研究，构思出构建模型的方法，并借助几何图形的帮助，清晰定义了G与|之间的函数表达式。这种方法不仅融入了物理学原理，还激发了学生深入探究的好奇心，促进了他们对于数学知识应用于实际情境中的认识，增强了数学的应用意识。

（3）持续优化

教师应当引导学生分组协作，利用杆秤测量不同物体的质量，并将收集到的数据应用于数学模型中进行分析。通过比较计算结果，学生们可以探讨产生差异的可能原因。此外，还应鼓励学生考虑到杆秤自身重量的影响，并结合“重心”的物理概念来改进几何与函数模型。通过这种方式，在实践过程中不断调整和完善数学模型，最终建立起精确的函数关系，以此促进学生严谨逻辑思维能力的发展。

三、结束语

综上所述，在初中数学教育过程中，采用跨学科导向实施单元整体教学策略，不仅有助于将零散的知识点系统化整合，还能促进学生建立数学与其他领域知识之间的桥梁。这种方法能够让学生更好地结合多学科知识解决实际问题，从而培养其数学核心素养，并提高他们综合运用所学的能力。

【参考文献】

[1]刘洲.新课程改革背景下的初中数学大单元教学的研究与应用数理化解题研究，2024（2）：23-25.

[2]乔作成.初中数学单元整体模块教学实践及思考[J].数学学习与研究，2021（06）：98-99.