核心素养导向下初中数学跨学科教学的设计策略

当前教育改革愈发注重学生能力的全面发展，强调在真实情境中促进知识的理解与应用。传统初中数学教学多停留于概念讲解与题型训练，学生虽能完成重复性计算，却难以将所学知识迁移至实际生活中。面对这一现状，跨学科教学以其整合多元知识、打通思维壁垒的优势，成为提升学生数学核心素养的重要方式。通过科学融合语文、物理、信息技术等相关学科内容，能够激发学生学习兴趣，增强其综合分析和解决问题的能力，从而更好地服务于真实世界的复杂需求。

一、核心素养视域下的数学跨学科教学内涵解析

（一）初中数学核心素养的构成

初中数学核心素养包括数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、运算能力与数据分析六个维度。这些素养不仅体现学生对数学知识的掌握程度，更关注其在解决复杂现实问题中的迁移能力与综合应用能力。例如，数学建模能力强调学生能将现实问题形式化、结构化，并通过函数、几何或概率统计等工具进行求解。在日常教学中，教师需围绕学生是否能够理解变量之间的关系、能否构建表达实际问题的数学模型等指标，开展具体训练。

（二）跨学科教学的理论基础与特点

跨学科教学根植于建构主义学习理论，强调学生在主动建构知识过程中形成认知结构；同时，融合多元智能理论，尊重学生差异化发展需求。在具体实施中，跨学科教学具有以下几个核心特征：开放性——教学内容不局限于单一学科知识，而是围绕真实问题整合相关内容；综合性——强调多种知识共同解决问题，如在统计图表分析中结合数学与地理知识进行区域人口结构研究；实践性——鼓励学生动手操作与实地调查，例如在校园节水项目中通过数据采集与建模开展方案优化。可见，数学跨学科教学应是以数学学科为中心，在系统学习数学知识的基础上，跨越学科界限，整合各学科知识，并将整合的综合知识，运用到实际问题中。因此，实行数学跨学科教学的首要问题是进行学科整合[1]。

（三）初中数学与其他学科的融合契机

数学与科学的融合最为密切，例如物理学中速度、时间与位移的关系可用一次函数建模，利用数学公式 Δv=s/t 分析运动过程，再如，在将军饮马问题中，可以融合物理光学的镜像原理对问题进行转化，用激光笔模拟光线照射平光镜，形成虚像，启发学生通过作对称点，根据“两点之间的距离最短”找到最短路径。与地理学科融合时，学生可运用比例尺计算地图距离，将实际测绘与几何知识结合。与语文学科融合则体现在逻辑表达、图文转换能力的培养，如通过阅读统计新闻报道并分析图表推断数据背后的含义。此外，信息技术课程中涉及的图形编程可辅助学生理解数学概念，如变量、条件判断与函数等，进一步提升逻辑思维与抽象能力。

二、初中数学跨学科教学设计的基本原则与路径

（一）坚持素养导向与问题驱动相结合

跨学科教学首先要明确素养导向，即教学目标应对准数学核心能力的形成。例如，在设计“校园环保计划”主题项目时，教师应引导学生通过统计校园纸张使用量、构建数据柱状图，培养其数据分析与数学建模素养。同时，以真实问题为载体设计任务，使学生在解决“身边的问题”中激发内在动机，如探究教室温度与用电量之间的关系，从而提升其主动探究意识与综合思维能力。

（二）强化学科融合的系统性与结构性

系统性融合要求教师从课程标准出发，梳理数学与其他学科间的知识重合点与逻辑联系。例如，在“家庭预算管理”主题中，数学涉及小数、百分数与代数式，经济课程涉及消费结构、理财原则，二者可以通过“模拟家庭账本”任务设计协同推进。同时，教学流程应明确主导学科（数学）在建模、计算、数据处理中的主线作用，辅助学科（如信息技术）在工具操作与数据可视化方面的支撑作用，防止“融合无焦点”的碎片化教学现象。

（三）重视任务设计的层次性与梯度性

教学任务应从学生认知发展水平出发，设置由易到难、由单一到综合的任务链。如设计“校园餐饮数据分析”任务，可从基础的菜单价格数据收集出发，再引导学生按年级、性别分组计算平均消费，通过对比分析得出消费习惯差异，最后探讨优化菜单结构的建议。任务中应包含多维度指标（如平均值、众数、中位数等），引导学生进行分类汇总、数据建模与图表表达，实现核心素养的系统培养。

三、初中数学跨学科教学的实践策略探索

（一）主题项目式教学策略

《义务教育数学课程标准 (2022 年版 )》指出 : 初中阶段综合与实践领域，可采用项目式学习的方式，以问题解决为导向，整合数学与其他学科的知识和思想方法，让学生从数学的角度观察与分析、思考与表达、解决与阐释社会生活以及科学技术中遇到的现实问题。

主题项目是当前跨学科教学中应用最广泛的形式之一 [2]。以“节能校园设计”为例，学生需分组测量学校各区域的日照时间、采光率与用电量，通过采集一周内不同时间段的数据，借助数学中的比例计算、面积测算与数据图像分析方法，设计出符合节能标准的空间布局图。在此过程中，学生不仅掌握了几何测量与统计分析技能，还能运用物理知识判断光源强度与能耗的关系，并借助 AutoCAD 或 SketchUp 等信息工具进行可视化建模，提升工程意识与空间想象能力。项目成果可通过展示板、汇报PPT 或实景模型呈现，结合教师评分与学生互评，构建多元评价体系，全面促进数学核心素养与综合实践能力的发展。

（二）基于情境创设的融合课堂

融合课堂重在“造境促学”。教师在课前选择合适的项目主题，创设问题情境，设计项目任务，引导学生制定解决问题的方案，项目过程以学生为中心，教师启发引导，让学生通过自主探究，合作交流完成项目子任务。从而提升学生的数学核心素养和跨学科运用能力。

例如在“规划周末出行”教学中，教师创设家庭出游的真实生活情境，引导学生以小组为单位收集天气预报、交通方式、票价信息等数据，围绕“如何用最少花费实现最高出行效率”的问题，应用数学知识设计最优出行方案。在过程中需用到线段图分析时间安排、利用表格比较各方案的费用与路径差异、用条形图或饼图展示出游偏好与投票结果。在物理与地理的辅助下，学生能理解距离、速度、地形与路线选择之间的逻辑关系，从而提升其数学建模与实际应用能力。情境课堂将抽象计算任务具体化、生活化，有效增强学生的参与度与跨学科迁移能力。

（三）整合信息技术的创新应用

信息技术为跨学科教学提供了强大支撑。在函数单元中，教师可引导学生使用 GeoGebra 软件动态构建一次函数模型，通过调整斜率与截距参数，观察其对函数图像形态的影响，进而将抽象符号语言转化为直观图像，帮助学生理解价格变化、路程问题等实际应用[3]。在概率统计单元中，可结合 Pyhon 编程语言设计“掷骰子”或“抽卡片”的模拟实验，学生通过编写 for 循环与条件判断语句，记录并分析上百次实验结果，理解大数定律与概率分布规律。信息技术的介入不仅扩展了学生的数学工具箱，也培养其数据意识、算法逻辑与解决实际问题的能力，为未来深入参与 STEM课程与项目学习奠定坚实基础。

总结：核心素养导向下的初中数学教学强调知识的综合运用与实际问题的解决能力，跨学科教学为这一目标的实现提供了切实路径。在教学实践中，通过构建主题项目、创设生活情境以及整合信息技术，能够有效促进学生对数学知识的深入理解与多角度运用。学生在真实问题驱动下参与测量、建模、分析和表达等环节，逐步形成数学抽象、逻辑推理和数据处理等关键能力。

参考文献：

[1] 沈爱桐 , 杨亚平 . 核心素养视域下数学跨学科教学初探 [J]. 中学数学教学参考 ,2024,(35):59-63.

[2] 付洁 . 核心素养视域下培智学校生活数学跨学科主题教学实践与探索 [J]. 现代特殊教育 ,2024,(19):39-42.

[3] 杨慧 . 学科核心素养视域下初中数学跨学科教学实践 [J]. 数理天地( 初中版 ),2024,(09):97-99.