基于新课标理念的数学实验教学：跨学科学习在大单元设计中的应用

新课标对数学教学提出新要求，注重培养学生综合运用知识解决问题的能力。数学实验教学能让学生亲身体验知识形成过程，跨学科学习可拓宽学生视野。将跨学科学习融入数学实验教学大单元设计，是顺应新课标的有效举措，能提升教学质量与学生素养。

一、数学实验教学与跨学科学习融合的必要性

（一）打破学科界限，拓展思维视野

传统数学教学往往将关注点集中于数学学科内部的知识体系构建，这种相对封闭的教学模式容易使学生的思维被禁锢在特定的学科框架之内，难以突破学科边界进行更广泛、更深入的思考。跨学科学习引入数学实验教学大单元，犹如在学科之间架起了一座沟通的桥梁，能够有效打破学科壁垒。以生活中的路线问题与数学函数的结合为例，当学生在研究从家到学校的行走路径时，不再仅仅局限于把路径看作一条抽象的线段，而是能够通过函数图像理解时间与路程之间的数量关系，进一步认识到不同路线长短与时间消耗之间的规律。教师还可以引导学生结合商场楼层电梯运行、操场绕圈行走等熟悉的生活情境，将路线与函数对应起来，帮助学生体会数学知识不仅存在于课本中，也能够用来解释和解决日常生活中遇到的实际问题，从而增强学习的直观性与趣味性。

（二）培养综合素养，适应社会发展

在当今社会，科技飞速发展，知识更新换代日益加快，社会对人才的需求也发生了深刻变化，具备综合素养的复合型人才成为时代发展的迫切需要。数学实验教学与跨学科学习的融合，为培养这类人才提供了有效的途径。在数学学习活动中，学生需要运用数学知识对日常生活中的数据进行收集、整理、分析和解读，这一过程不仅锻炼了学生的数学运算和数据分析能力，还帮助他们理解图表所传递的信息与规律。例如，教师可以引导学生统计班级同学的身高、阅读时长或体育活动次数，并利用条形图、折线图等方式进行呈现和分析，从而体会数学在生活数据处理中的价值。

（三）激发学习兴趣，增强学习动力

单一的数学实验教学模式由于内容相对抽象、形式较为单一，容易让学生产生枯燥乏味的感觉，从而影响学习的积极性和主动性。而跨学科元素的融入则为数学实验教学注入了新的活力，增加了学习的趣味性。以艺术领域为例，在几何图形的教学中，可以结合学生的绘画与手工活动，为他们提供直观、有趣的学习体验。学生通过运用所学的几何知识来绘制图案、拼接图形或设计装饰作品，能够把抽象的角、边、形状等几何概念转化为具体的视觉成果。在这一过程中，学生不仅加深了对几何知识的理解，还体会到数学在生活中的应用价值。例如，教师可以引导学生利用三角形、长方形和圆形等基本图形拼成风车、花朵或小动物的图案，让孩子在动手创作中感受到几何的美感与趣味。

二、跨学科学习在数学实验教学大单元设计中的具体应用

（一）以生活情境为依托，设计跨学科实验主题

生活是知识的丰富宝库与生动源泉，从生活情境出发精心设计跨学科实验主题，能使学生真切感知数学与生活的紧密交织。在购物消费情境里，设计涵盖数学、经济、心理等多学科的实验主题具有深远意义。学生模拟购物场景时，运用数学知识精准计算商品价格、折扣，合理考量消费预算，这一过程不仅锻炼数学运算能力，更让学生学会在实际生活中规划财务。在日常生活中，学生可以通过购物场景来学习和应用数学知识。例如，在比较不同商品时，学生可以运用所学的加减乘除方法，计算价格总和、平均价格或折扣后的金额，从而学会如何选择更合适的商品。在这一过程中，学生不仅训练了数学运算能力，还能体会到数学与生活的紧密联系。教师可以引导学生通过设计简单的购物清单，模拟实际购买情境，让他们在比对、计算和选择中理解数量关系与计算策略的重要性。

（二）整合多学科知识，构建实验教学内容体系

数学实验教学大单元设计必须重视整合多学科知识，构建系统完备的教学内容体系。在统计教学中，可以以校园环保为主题引入生活化的数学活动。学生可以通过收集校园中垃圾分类情况的数据，运用所学的统计方法进行整理，并绘制条形图或扇形图展示结果。通过对比不同种类垃圾的数量，学生能够发现垃圾投放习惯的差异，并思考改进措施。在这一过程中，他们不仅锻炼了数据收集与整理的能力，还在制图与解读中掌握了数学知识的应用价值。教师可以引导学生在完成统计分析后提出合理建议，如增加回收桶的摆放位置或改进宣传方式，让数学学习与实际生活结合更加紧密。

（三）运用多样化教学方法，促进跨学科知识融合

多样化教学方法是促进跨学科知识在数学实验教学中融合的关键手段。采用项目式学习法，在交通规划实验项目中，学生分组合作，运用数学知识计算交通流量、设计道路布局，这要求学生运用数学建模思想解决实际问题，培养逻辑思维能力。在数学学习中，教师可以通过交通问题的生活化情境引导学生开展探究。例如，学生可以调查上下学时间不同路线所需的时长，收集并整理数据，通过表格和折线图进行对比，分析哪条路线更合理，从而理解数据统计与实际生活的紧密联系。通过项目式学习，小组成员分工合作，有的负责计时记录，有的绘制图表，有的进行结果汇报，让学生在协作中体会数学在生活中的应用价值。

（四）建立多元化评价体系，全面评估学生学习成果

多元化评价体系对于全面评估学生在跨学科数学实验学习中的成果至关重要。从知识掌握维度，评价学生对数学、相关学科知识的理解与运用能力，通过实验报告、作业、测试等方式考查学生对知识的掌握程度。实验报告能反映学生对实验过程与结果的总结归纳能力，作业可检验学生对知识的日常掌握情况，测试则能全面评估学生对知识的系统掌握程度。从能力发展维度，评价学生实验操作、数据分析、问题解决、团队协作等能力，观察学生在实验过程中的表现，给予针对性评价。实验操作能力体现学生的动手能力与实践技能，数据分析能力反映学生的逻辑思维与数据处理水平，问题解决能力彰显学生的综合素养与创新思维，团队协作能力培养学生的合作意识与沟通能力。从情感态度维度，评价学生对跨学科学习、数学实验的兴趣、态度与价值观，通过学生自我评价、小组互评、教师评价等方式了解学生情感态度变化。

三、结束语

基于新课标理念的数学实验教学，将跨学科学习融入大单元设计，是数学教学创新发展的重要方向。通过在数学实验教学中引入丰富的教学方法和多元化的评价机制，能够有效提升学生的数学素养，帮助他们在真实情境中理解和运用数学知识。教师在教学过程中应注重创设贴近学生生活的实验活动，让学生在动手操作、数据整理和结果表达中培养解决问题的能力。

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