跨学科融合教学在初中数学教学中的应用研究
作者: 张海龙摘 要:新课标强调初中教育要培养全面发展的人,全面发展意味着在初中教育阶段,要将不同学科知识进行整合,通过教学让学生掌握综合性的知识与技能,从而促进学生的全面发展。但在进行跨学科融合教学时,也需注意学科知识的适度融合,以突出当前教学学科的知识重点。鉴于此,文章以初中数学教学为研究对象,详细探究跨学科融合教学在初中数学教学中的应用,并提出具体实施策略,以探寻更有效的跨学科融合教学路径。
关键词:跨学科;初中数学;教学策略
中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1673-8918(2025)01-0080-04
在教育行业不断发展的过程中,跨学科融合教学已成为当前教育改革的重要发展方向。从历史角度分析,数学作为工具性学科是推动历史发展的车轮,因此在悠久历史长河中,数学也与其他学科存在着天然的联系。回顾初中数学教学,借助数学与其他学科存在的天然联系可开展跨学科融合教学。深入研究初中数学跨学科融合教学策略,在探寻有效跨学科融合教学模式,促进教师专业成长的同时,还能提高初中数学教学效果和学生的综合素养。
一、 跨学科融合教学在初中数学教学中存在的问题
(一)教师跨学科意识不足
传统教学观念是限制初中数学教师跨学科意识的主要因素,强调学科的独立性与专业性。因此,在传统教学观念的限制下,初中数学课堂教学更注重对数学理论知识的传授与技能培养。随着教育行业的发展,逐渐发现传统的传授式教学不利于激发学生潜力;而在学生未来发展中,传统的讲授式教学也会阻碍学生发展。所以,新课标提出了要培养学生的核心素养,将学生作为教学的主体,以促进学生的全面发展为总体教学目标。在此基础上,初中数学就要开展跨学科融合教学。一方面,在长期传统教学理念影响下,初中数学教师的跨学科意识不足,导致跨学科融合教学难以开展。即便有部分教师积极尝试,但也由于对其他学科理念没有深入了解,而没有取得预期的教学效果。另一方面,学校对跨学科融合教学的鼓励不足,教师没有系统学习跨学科教学策略的机会,导致教师的跨学科意识不足。
(二)跨学科教学资源有限
初中教育以教材为基础开展教学活动,而由于传统教学理念影响,不同学科都独立教学,教材内容编排也相对独立,使初中数学教师在寻找跨学科教学资源时,变得异常困难。想要在这一现状下开展初中数学的跨学科融合教学,就要花费大量时间和精力,深入研究每一学科教材,以寻找能与初中数学知识相融合的科目,再设计跨学科融合教学策略。初中数学教师需要自行整合教学资源的原因,还在于市面上没有针对跨学科融合教学的书籍,因此不能直接利用跨学科书籍进行参考,也导致教师需要花费大量时间自己整理跨学科教学资源。而利用信息技术虽然能快速获取跨学科教学资源,但是网络中的跨学科教学资源质量参差不齐,不能统一作为跨学科融合教学的资源参考。可见,要开展初中数学的跨学科融合教学,当前有限的跨学科资源是突出问题。
(三)跨学科教学评价困难
教学评价能反馈当前教学计划设计的优缺点,教师可利用教学评价的结果来调整教学计划,从而设计更符合学生发展的教学策略。教学评价一般包含知识、技能和素养评价。在初中数学教学评价中,就要对学生的数学知识、技能和数学素养进行评价,从评价反馈中发现当前教学策略的不足,进而加以改正。所以,在开展跨学科融合教学时,也要建立相应的跨学科融合教学评价。但跨学科的融合教学评价就要涉及多个学科的知识、技能与素养评价,传统教学评价难以满足跨学科融合教学评价的标准。在跨学科融合教学评价中,评价方法也十分重要。传统教学评价中,通常以测试、作业等方法进行评价,将这一评价方法应用到跨学科融合教学评价中,却难以分配跨学科融合教学中各个学科的权重,导致评价结果不具备参考价值。所以,为解决这一问题,在开展初中数学跨学科融合教学时,就要建立多元化的教学评价体系。
(四)学科间进度难以协调
在实施跨学科教学时,学科间的学习进度对跨学科教学有重要影响。以初中七年级数学跨学科融合教学为例,当教师设计初中数学与物理的跨学科融合教学时,虽然该部分的知识内容与物理知识能进行有效融合,并通过教学设计可预测能取得十分显著的教学效果。但初中七年级学生还没有开始学习物理,导致学生物理知识欠缺,所以在设计数学跨学科融合教学时,就不能选择和物理学科的跨学科教学。或由于课程进度安排的差异化,在八年级进行数学与物理的跨学科融合教学,也可能出现需要融合的物理知识,由于进度安排学生还没有学习,导致跨学科融合教学实施受到阻碍。在实际实施初中数学跨学科融合教学时,由于课程安排差异和学科学习顺序问题,导致跨学科教学难以实施,是实施初中数学跨学科融合教学必须解决的一个问题。所以,针对学科间进度难以协调问题,不同学科间教师可协同制订教学计划。
(五)学生间存在个体差异
学生间的个体差异导致学生的学习能力不同,在长期的初中学习中,逐渐显现为学生的综合能力差异。具体表现为,班级中不同学生的数学基础知识不同,且对数学的学习能力也不同。由于思维发展差异,部分学生可能对文科展现出学习天赋,部分学生则对理科展现出学习天赋。在该情形下,实施单独的学科教学时,教师可根据学生的实际情况来设计具有针对性的教学策略,以保证班级中每一名学生都能获得发展。在初中数学的跨学科教学中,数学学科可能与语文进行跨学科融合教学,而班级中可能存在擅长学习语文,却不擅长学习数学的学生;也可能存在擅长学习数学的学生,但不擅长学习语文的学生。以学生间的个体差异来分析,还可能出现既擅长语文,又擅长数学的学生,因此也会存在既不擅长语文也不擅长数学的学生。可见,在跨学科融合教学时,学生间的个体差异呈现出更多样的分化,对教师的专业素养提出了更高要求。
二、 跨学科融合教学在初中数学教学中的应用策略
(一)加强教师跨学科培训
教师的跨学科意识是初中数学开展跨学科融合教学的基础。由于当前初中数学教师的跨学科意识不足,所以要加强培养初中数学教师的跨学科意识。传统的独立学科教学理念根深蒂固,因此应先改变教师的传统教学理念,让教师充分理解跨学科教学的重要性,让初中数学教师从心底对跨学科教学产生认同感。在此基础上,再进行跨学科教学的培训,能有效提高初中数学教师的跨学科专业素养,从而设计出更有效的跨学科教学路径。
例如,可针对初中数学教师开展跨学科教学课程培训,课程可设计为三个阶段。在课程的第一部分中,是对跨学科概念的理论讲解。通过理论讲解让初中数学教师认识到跨学科融合教学的重要性,并结合新课标理念综合分析,让教师充分意识到跨学科融合教学是培养学生核心素养,促进其全面发展的有效教学方法。当初中数学教师对跨学科理念有深入理解后,可开展第二阶段的课程培训。因为初中数学教师不仅受传统独立学科教学理念影响,不认同跨学科融合教学理念,也因为习惯于传统独立学科教学,而对其他学科理念没有充分了解,因而也不知道如何开展跨学科教学。所以,第二阶段的课程培训课为初中数学学科与其他学科的知识融合教学培训。以课程内容来拓展初中数学教师的视野,认识到数学学科与物理、化学、生物学、地理等多门学科的知识共通处与交叉点,从而让初中数学教师在设计跨学科教学方案时,有足够多的着力点。第二阶段课程培训后,初中数学教师了解了数学学科与其他学科知识间的羁绊,但依旧缺少实践经验。所以第三阶段的课程培训内容可设计为初中数学跨学科融合的案例教学。
(二)整合跨学科教学资源
跨学科教学难以实施的外界因素为没有足够的跨学科参考资料。如果初中数学教师想要开展跨学科融合教学,就要花费大量时间先研读各个学科的教材,然后寻找学科间能开展融合教学的突破点,以实现初中数学的跨学科融合教学。这一复杂的流程让许多数学教师望而却步。因此针对这一现象,可开发初中数学跨学科教材,在跨学科教材中直接呈现初中数学跨学科教学的资源,进而简化跨学科教学设计的流程,提升初中数学跨学科教学的可实施性。
例如,学校可定期召开跨学科教学研讨会,每次都选出不同学科的一位教师参与跨学科教材的开发,从而开发出实际有效的跨学科校本教材。在跨学科研讨会期间,不同学科教师以自身专业相互交流,找到各学科知识间的交叉点,从而丰富各科的跨学科教材内容。以初中数学跨学科教材的开发为例,跨学科研讨会议上,数学教师与语文教师就学段的专业知识进行交流,以传统教学为基准探讨知识交叉点,从而将可进行跨学科设计的内容加入跨学科教材中。通过初中数学教师与不同学科教师的交流与探讨,针对某一学段的初中数学跨学科教材就开发完成了。在接下来的初中数学教学活动中,就可利用在跨学科研讨会期间开发的跨学科校本教材作为参考。开展跨学科融合教学活动,既为教师提供了充足的跨学科教学材料,也节省了大量的跨学科教学准备时间,提升了教学工作的效率。在使用初中数学跨学科教材过程中,教师也可补充教材中没有体现,而自己在教学中发现的跨学科知识,从而丰富跨学科教材内容。跨学科教材辅助教师开展跨学科教学。在此基础上,还可制作跨学科教学的教具,进一步加强跨学科教学的质量和效果。
(三)建立多元化评价体系
多元化教学评价体系更适合跨学科融合教学,因为跨学科融合教学涉及多个学科知识,而教学评价要针对学生对知识、技能的掌握程度进行评价,因此传统教学评价不适用于跨学科教学活动中。针对跨学科教学建立的多元化评价体系,要建立多维度的评价指标,进而对学生进行全面的评价。在评价方法方面,也要使用多样化的评价方法,结合过程性评价和结果性评价来分析学生在跨学科评价中的学习情况,进而有针对性地调整跨学科教学策略。
例如,数学跨学科教学中虽然会涉及多个学科,但是在建立多元化教学评价时,依旧应该以数学知识、技能和核心素养为中心来设计教学指标。以“平面直角坐标系”的学习为例,可融入物理学知识来设计跨学科融合教学策略。“平面直角坐标系”的教学目标为,要求学生通过坐标系的学习,能将数与形相结合,从而形成数、形结合的思想,进一步理解几何与代数的关系。因此数学与物理的跨学科融合教学中,可利用物理概念中的s-t图像、v-t图像来开展融合教学。基于此,本节课在知识方面的评价指标就可制订为:要求学生能理解物理图像中物体运动的状态,并能根据教师提供的信息独自绘制图像。
(四)学科间协同制订教学计划
传统的单独学科教学,让每一学科的教学互不干扰,因此学科的教学进度设计也没有关联。但要在新课标背景下实施跨学科教学,各学科间不一致的教学进度会影响跨学科教学的开展。为解决这一问题,学科间可协同制订教学计划,以跨学科教学资源为参考,共同规划跨学科的教学单元,能够进一步加强跨学科教学的效果。
例如,以跨学科教学为前提开展各学科间的协同合作,可从建立有效的沟通机制开始。从学期整体出发,每一学期初始各学科的教师共同制订本学科的整体教学计划,分别设计出各学科教学的大体进度,以确保各学科能顺利开展跨学科教学。以初中数学为例的跨学科沟通中,八年级学生会学习“数据的分析”,这一单元数学知识可与历史学科进行跨学科教学。因此在跨学科沟通中,数学教师可与历史教师共同商议这部分的教学进度设计,以保证在开展数学跨学科教学时,学生能学习相应部分的历史知识。实际教学中,还可能出现在数学“平面直角坐标系”与物理的跨学科教学能取得更好的教学效果,但物理学科此时还没有讲到相应的知识内容。数学教师就可和物理教师商议,相互调整教学进度,在保证学生基础知识的前提下以一致的教学进度开展跨学科教学。通过各个学科协同合作的方法制订教学计划,可进一步加强初中数学跨学科融合教学的效果。经过跨学科的学习,学生不仅能深刻理解数学知识,对相应的历史知识和物理知识也有更深入的理解与掌握,进而深刻落实新课标对初中教学的要求,促进学生的全面发展。