指向核心素养下高中数学跨学科主题学习实践研究

摘 要：新课程背景下，强调“立德树人”，要求教师将学科核心素养渗透在教育工作中，帮助学生掌握理论知识，形成解决实际问题的能力。文章以核心素养下的高中数学跨学科主题学习实践为研究对象，首先阐述了核心素养、跨学科主题学习的内涵，其次分析跨学科主题学习在学生数学核心素养培养中发挥的作用，最后就如何实现跨学科主题学习，提出几点建议，希望为相关教育工作者提供参考。

关键词：核心素养；高中数学；跨学科；主题学习

数学作为基础课程，在培养学生思维能力方面发挥关键作用。通过跨学科主题学习实践活动，能将数学学科与其他课程有机衔接，使学生意识到数学学习的重要性，并主动参与教师组织的学习活动。对于部分学生来讲，数学学科比较枯燥、抽象，学习难度较大。跨学科主题学习活动，不仅可以将抽象数学知识具体化、直观化，而且能调动学生学习欲望，促使学生数学核心素养发展。那么如何实现跨学科主题学习呢？本文就此进行分析。

一、相关理论概述

（一）数学核心素养的概念

核心素养，就是学生应该具备，能满足自身发展和社会发展的能力、品格。现代教育中，核心素养逐渐成为落实“立德树人”教育理念的重要媒介，通过培养学生学科核心素养，能提高学生各方面素质，优化我国教育水平，使我国教育与国际教育接轨。数学核心素养，就是以数学学科为载体，通过理论知识学习、实践等手段，使学生形成良好的情感态度、关键能力和正确的价值观念。数学核心素养一般包含数据分析、数学运算、直观想象、数学建模、逻辑推理、数学抽象。高中数学教学活动中，重视核心素养，灵活运用教学方法，以实现数学课程目标。

（二）跨学科主题学习

跨学科主题学习，就是根据学生学习基础、兴趣爱好，以某一课程为核心，整合其他学科内容，围绕某一主题开展学习活动。跨学科学习的重点，是让学生利用不同学科内容解决问题，在实践中形成知识迁移和解决实际问题能力。跨学科学习模式，改变单科教学模式，打破学科之间的壁垒，使学生在主题活动的驱动下意识到各个学科之间的内在联系，并形成良好的思维能力和学习能力。

二、核心素养指向下高中数学跨学科主题学习实施的意义

（一）培养学生的逻辑推理能力

以往数学教学中，教师会引导学生利用数学知识解决问题。这一教学模式会限制学生的思维，影响学生学以致用与解决问题能力的发展。跨学科主题学习活动，不仅可以帮助学生认识各个学科之间的关系，而且能更好地发展学生逻辑推理能力，使学生学会从不同角度思考问题、解决问题，进而提高数学知识理解和学习效果。逻辑推理能力作为数学核心素养之一，教师应充分利用课堂教学活动，借助多种教学模式和方法培养学生的逻辑思维和推理能力，让学生在迁移中形成解决问题能力。

（二）培养学生学以致用的能力

受应试教育影响，部分学生虽然掌握公式、计算方式，但是知识应用能力较差，无法灵活运用数学知识解决问题。跨学科主题学习活动中，教师可以针对学生数学学习问题，设计不同主题学习活动，将数学知识及其他学科知识渗透在实际问题中，鼓励学生运用不同知识解决问题，让学生在实践中获得成就感，感受数学学科的魅力。如此一来，可以提高学生学以致用的能力，使其在主题学习活动中综合素质得到提高。

三、核心素养指向下高中数学跨学科主题学习实施对策

（一）构建共同体

高中数学跨学科主题学习活动实施的前提，是具备跨学科教研共同体、跨学科学习共同体，通过前期教师队伍和学生队伍的建设，才能保证该实践活动实施效果。具体如下：第一，构建教研共同体。为确保数学教学质量，发挥跨学科教学的优势，将负责不同学科教育工作的教师有机整合，组建跨学科教研共同体，为研究教学方案、制定教学计划、设定跨学科教学目标保驾护航。第二，建立跨学科共同体。参与跨学科学习实践活动的学生，应该具备不同的兴趣爱好、学习能力、学习基础，通过多元化学生的共同参与，能使跨学科主题学习活动更加生动、有活力，对提高学生基础知识学习效果具有促进作用。

（二）确定跨学科学习主题

高中数学跨学科主题学习实践活动中，应明确学习主题，围绕此选择教学内容、设计教学活动，使教学活动更贴合主题。设置跨学科学习主题时，应充分考虑教学目的和教学内容，分析学生基础知识学习情况，设计具有操作性的主题，制定相应的教学目标，让学生在目标驱动下主动运用数学知识和其他领域知识解决问题，以此构建高效课堂。

例如，为培养学生的环保意识，让学生更灵活地应用统计学方面的知识，教师可以设计“校园垃圾分类数据分析”的主题活动，要求学生利用数学方法分析垃圾分类的数据，为学校制定环保政策提供有价值的数据。活动中，要求学生自主分组，确保每个小组人数相等，在学生活动较多的位置放置垃圾分类箱，并记录每天各类垃圾的重量。每七天收集一次数据，并将数据整理到电子表格中，借助统计学知识分析各类垃圾的比例和变化趋势，利用图表（如柱状图、饼图、折线图等）直观展示数据分析结果。这一过程不仅培养学生的环境保护意识，而且可以提高学生知识应用能力和解决问题能力，有助于数学核心素养渗透教育。

（三）整合教学资源

跨学科主题学习实践活动中，需要教学资源的支撑，教师应做好课本内和课本外的资源整合利用工作，根据主题活动为学生呈现丰富学习内容，拓展学生眼界的同时，培养学生跨学科意识。

以高中数学和物理跨学科主题学习实践活动为例，学习函数知识时，教师可以引导学生运用物理中运动学和力学的基础知识，设计一个弹射器，让学生在实践中掌握各类知识的应用方法。弹射器的设计需要数学函数、建模和物理学科中的运动学、力学知识支撑。这一主题活动实施前，学生已经完成运动学和力学知识的学习，具备一定的学习基础。课堂上教师需要讲解函数和建模方面的知识，让学生对将要进行的主题活动有一定的认识。同时，教师借助新媒体将弹射器的设计原理分享给学生，使其明确弹射器运行原理。当学生掌握基础知识后，鼓励学生进行设计和制作，并按照物理实验操作方法对自身设计的产品进行检验，收集实验数据，不断优化和调整设计方案，编写设计方案。这一过程中，学生的思维能力、建模能力、数据分析能力、实验能力得到提高，无形中提高课本知识教学质量。

（四）设计跨学科教学活动

为激发学生学习热情，提高课本知识教学质量，应用多元化教学方法，将课本知识以生动有趣的方式呈现出来，创建寓教于乐的学习氛围，为高质量教学活动实施奠定基础。立足数学学科核心素养，设计以下教学活动：第一，创建真实的学习情景。学习情景有助于整合不同学科知识，对提高学生学习积极性有很大帮助。跨学科教学中，教师可以贴近学生生活设计主题学习活动，让学生感受学习的重要性，并主动运用所学知识解决问题。例如，教师可以借助数学和生物学科知识，利用生活中的素材设计一个生态系统，让学生在实验操作中意识到稳定生态系统建设的必要性，并借助数学中的建模知识和数学分析，将生物概念以具体直观方式呈现出来。第二，组织小组合作学习活动。小组学习活动，能增加学生之间的互动，使学生在交流中拓展思维与视野，为数学核心素养发展奠定基础。跨学科主题学习活动中，将学生随机分成不同的小组，通过布置小组合作学习任务，引导学生进行深层次的探究，让学生在合作讨论、任务驱动下理解课本知识、解决教师布置问题。

（五）创新教学评价

高中数学跨学科主题教学活动中，应改变以学生成绩为主的教学评价方式，通过对学生学习过程、学习态度、学习能力等方面的综合评价，分析学生在学习中是否有所提高，是否存在不足，并指导学生更好地学习。一方面，鼓励学生参与评价活动中。学生不仅是学习的参与者，也是知识的接收者。通过学生参与教学评价，能发现更多的问题，使学生形成反思意识。主题教学活动结束后，教师可以引导学生就自身课堂表现、学习态度等进行评价，鼓励学生从客观角度分析自身学习问题，并引导其在后续积极改正。另一方面，优化教学评价内容。跨学科主题教学评价中，以核心素养为导向，对学生学习能力、学习态度、基础知识掌握和应用情况等进行多维度评价，并列举真实的案例，使学生对自身学习情况有一定的了解。此外，教师应做好教学反思工作，结合学生课堂表现、基础知识掌握情况，分析跨学科主题教学活动的设计和实施是否合理、是否需要改进等，通过优化教学过程，提高跨学科教学质量。

四、结语

核心素养背景下，注重学生个人能力和素质培养，将立德树人理念贯穿于教学活动中。跨学科主题教学活动有助于学生逻辑推理和知识应用能力发展，是促使数学学科核心素养落地的有效措施。课堂教学中，构建教学和学习共同体，整合教学资源、设计教学活动，让学生在多元教学评价中综合素质得到提高，为学生更好地学习数学知识奠定基础。

参考文献：

［1］龚辉斌.发挥自由思考的力量 提升数学核心素养——线面角概念教学新设计［J］.数学通报，2024（04）.

［2］王佩.基于UbD理论的高中数学大单元教学探究——以“圆的方程”为例［J］.科技风，2024（11）.

［3］董光楠，刘振成.人教版高中数学教科书例题中的数学素养分析——基于中国与PISA框架的比较［J］.教育科学论坛，2024（11）.

［4］范力.核心素养视域下高中数学实践性作业实施研究——以“数学建模”为例［J］.现代教育，2024（Z1）.

［5］曾昭堡.问题导向 素养立意 项目推进——新课标下高中数学跨学科学习活动设计策略［J］.亚太教育，2023（14）.

［6］吴茎洁，吴子昊，徐斌艳.高中数学跨学科DoPBL课程设计与实施——以“放飞正多面体热气球”为例［J］.数学通报，2022（06）.

［7］王圣荣，黄涵.高中数学概念情境化教学策略——以“相互独立事件”为例［J］.福建教育学院学报，2021（12）.