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双新背景下跨学科学习与高中数学教学的融合探索

黄琴
  
百家媒体号
2024年76期
湖北省嘉鱼县第一中学

摘要:新高考改革是中国自2014年起逐步推进的一项教育改革措施。其核心目标是改变传统的高考模式,使之更加注重学生的综合素质和个性特长,而非单一的分数评价。而新课程改革是教育部门为适应社会发展和人才培养需求而进行的一系列课程调整和优化措施。在“双新”背景下,教育部门、学校、教师和学生都面临着一系列的挑战和机遇,高中数学跨学科学习的重要性也日益凸显。跨学科学习,以其综合性、开放性和创新性的特点,正逐渐成为教育领域的新趋势。高中数学,作为基础教育的重要学科,其与跨学科学习的结合不仅有助于提升学生的综合素质,还能为他们的未来发展奠定坚实的基础。本文旨在探讨高中数学与跨学科学习之间的内在联系,分析其实施策略,并深入研究这种融合对学生能力培养的深远影响。通过综合分析,期望为教育工作者提供实践指导,以促进学生创新思维与问题解决能力的全面提升。

关键词:双新背景;跨学科学习;高中数学

引言

新高考改革是中国教育领域的一项重大变革,它的核心在于以“两依据一参考”来选拔学生,这种改革方式打破了文理分科的界限,允许学生根据自己的兴趣和未来规划选择科目组合,为培养创新型人才提供了更多可能性。同时,新课程改革也是对基础教育课程体系进行的一次全面更新,它强调课程的综合性和选择性,鼓励学校根据自身条件和学生需求开发校本课程,以满足不同学生的发展需求。在新高考和新课改全面启动的背景下,许多学校将研讨主题确定为“跨学科教学”,这标志着教育领域对于传统分科教学模式的深刻反思和创新尝试,数学学科也不例外[1]。跨学科学习与高中数学教学的融合,不仅有助于学生综合运用所学知识解决问题,促进多元智能发展和核心素养的培养,同时也能推动教师的专业成长和教学视野的拓展。

一、双新背景向高中数学跨学科学习提出的新要求

(一)掌握跨学科教学的方法

在“双新”背景下,即新课程标准和新课程方案的背景下,高中数学老师在进行跨学科学习时,可以从以下几个方面来考虑如何“跨”。第一,教师要理解跨学科学习的意义:跨学科学习不仅仅是将不同学科的知识简单叠加,而是要在学科之间建立联系,促进学生深度学习和综合能力的发展。第二,要明确数学与其他学科的联系:数学与物理、化学、生物、工程、经济等多个学科都有紧密的联系。老师需要识别这些联系,并思考如何将这些联系融入教学中。第三,要设计跨学科教学活动:结合数学学科的特点,设计能够促进学生跨学科思考和实践的活动。例如,通过解决实际问题,让学生运用数学知识与其他学科相结合。第四,与其他学科教师合作:跨学科学习往往需要多个学科教师的共同参与和合作。高中数学老师可以与其他学科的教师一起设计课程,共享资源,共同开展教学活动。第五,要利用项目化学习:项目化学习是一种有效的跨学科学习方式。老师可以引导学生参与跨学科的项目,通过项目实践来学习和应用数学知识。第六,要关注学生的发展需求:在设计跨学科学习活动时,要充分考虑学生的兴趣、能力和未来发展的需求,确保跨学科学习对学生有实际意义。

(二)平衡自己与其他学科教师的关系

在双新背景下,高中数学教师在跨学科过程中,既要坚持数学学科的主体地位,又要积极与其他学科的老师构建共同关系[2]。一方面,高中数学教师应清晰地认识到数学学科在培养学生逻辑思维、抽象思维和问题解决能力方面的重要作用,并在跨学科学习中充分发挥这些优势。在跨学科学习中,教师应确保数学知识的传授不受影响,保持其系统性和连贯性,为学生打下坚实的数学基础。另一方面,高中数学教师应积极与其他学科的老师沟通交流,共同探讨如何将数学知识与其他学科相结合,设计出具有创新性和实践性的跨学科学习项目。教师之间可以共享教学资源、教学方法和经验,相互学习借鉴,共同提高跨学科教学的能力。通过跨学科学习,帮助学生建立不同学科之间的联系,培养他们的综合能力和创新思维。

(三)体现数学学科立场

跨学科研究涉及不同学科之间的交叉与融合,但同时,每个学科在跨学科的过程中也保持着自身的独特性和本体性。学科本体是学科存在的基础和核心,它确保了学科的独立性和专业性。在跨学科学习中,应保持对学科本体的尊重和认识,以避免知识的混淆和理论的失范。例如,物理学家会借助数学作为工具来解决理论问题,这正是跨学科研究的一个典型例子。在这种情况下,数学为物理学提供了强大的分析和计算工具,帮助物理学家更深入地探索自然规律。然而,这并不意味着物理学变成了数学,而是物理学在发展过程中充分利用了数学的资源。因此,高中数学教师在开展跨学科教学时,不仅要在不同学科间进行交叉与合作,同时也要保持对学科本体的尊重和认识。

(四)把握数学与其他学科之间的比例

在“双新”背景下,跨学科教学强调的是学科内容的综合化和课程结构的优化。数学学科与其他学科之间的比例并没有一个固定的数值,而是根据具体的课程内容和教学目标来确定。《义务教育课程方案和课程标准(2022年版)》中提到,各门课程用不少于10%的课时设计跨学科主题学习[3]。但这并不意味着数学学科与其他学科的比例是固定的。在实际教学中,数学学科与其他学科之间的比例可根据课程内容的需要、教学目标、学生的学习需求、教师的专业能力进行灵活调整。

二、双新背景下跨学科学习与高中数学教学的融合实践

(一)高中数学与语文学科的融合

语文课程中包含了丰富的文化元素,通过融合数学与语文课程元素,学生可以更好地理解和传承中华优秀传统文化,提升他们的文化素养[4]。同时,融合数学与语文课程元素有助于培养学生的综合素养。学生不仅需要掌握数学和语文的基本知识,还需要学会如何将两者结合起来解决问题。这种综合素养的提升有助于学生在未来的学习和工作中更好地应对各种挑战。教师可通过文学创作、故事编写等形式,让学生更好地理解数学知识的实际意义和应用价值,从而激发他们的学习兴趣和积极性。

例如,在学习数学概念和公式时,教师可组织“数学诗歌创作”,引导学生通过诗歌的形式来表达和记忆这些知识。首先,教师向学生介绍数学诗歌的概念,即通过诗歌的形式来表达数学知识和概念。通过展示一些经典的数学诗歌,激发学生的学习兴趣。然后,引导学生选择一个数学概念或公式,如勾股定理、圆的面积公式等。学生尝试将这些数学知识用诗歌的形式表达出来,可以是押韵的诗句,也可以是自由诗。最后,学生互相分享自己创作的数学诗歌,并进行评价和讨论。教师对学生的创作进行点评,指出优点和不足,并提供改进建议。通过这个案例,学生不仅加深了对数学概念的理解,还锻炼了他们的文学创作能力和想象力,培养了他们的跨学科思维能力。

(二)高中数学与物理学科的融合

物理现象和问题往往需要通过数学模型来描述和解决。通过融合数学与物理课程元素,学生可以更好地理解和应用数学知识,解决实际生活中的物理问题[5]。这种实际应用能力的提升有助于培养学生的创新能力和实践能力。因此,教师需寻找将数学与物理课程元素融合在一起的契机,使抽象的数学知识变得生动有趣。通过具体的物理现象和问题,学生可以更好地理解数学知识的实际意义和应用价值,从而激发他们的学习兴趣和积极性。同时,对于教师而言,融合数学与物理课程元素也是一种挑战和机遇。教师需要不断学习和掌握新的知识和技能,以适应跨学科教学的要求。

例如,在学习“二次函数”时,教师可以利用物理学中的“抛物线运动”作为切入点,将数学与物理知识相结合。教师首先介绍抛物线运动的基本概念,如平抛运动、斜抛运动等。通过实际生活中的例子(如篮球投篮、炮弹发射等)激发学生的学习兴趣。然后,教师引导学生思考如何用数学方程来描述抛物线运动。通过推导,得出平抛运动的水平位移公式和竖直位移公式,并将其表示为二次函数的形式。最后,学生利用所学的二次函数知识,解决实际问题,如计算篮球投篮的最佳角度等。教师进一步拓展,讨论斜抛运动的数学模型,并引导学生思考如何将其转化为二次函数问题。 通过以上案例可以看出,高中数学与物理课程元素的融合不仅可以提高学生的学习兴趣,还可以培养他们的跨学科思维能力和解决实际问题的能力。教师在教学过程中应积极探索和实践这种融合方式,为学生提供更加丰富和有意义的学习体验

(三)高中数学与英语学科的融合

高中数学与英语课程元素融合的重要性不仅在于提升学生的学术能力,更在于培养他们的综合素质、创新能力和跨文化交流能力,为未来的学习和生活打下坚实的基础。数学和英语的融合教学有助于学生了解不同文化背景下的数学概念和问题解决方式,培养跨文化交流的能力。通过融合数学和英语课程,学生可以在学习数学的同时,提高英语语言能力,培养跨学科的思维和能力。教师可借助内容与语言融合式教学(CLIL)模式,将英语教学与数学等学科知识结合,培养学生的英语文化意识和跨学科学习能力。

例如,在“勾股定理”数学概念的教学中,教师可利用“Math in Life”这一主题,通过英语介绍埃及金字塔的建造,顺利引入,同时讨论数学在日常生活和技术中的应用。这种融合教学不仅提高了学生学习数学和英语的兴趣,还促进了学生多模态学习能力的提升,实现了跨学科学习的目标。

(四)高中数学与美术学科的融合

高中数学中的许多概念和图形都蕴含着丰富的美术元素[6]。如,在立体几何部分,各种复杂的几何体形状各异,具有很高的艺术审美价值。此外,数学中的对称、比例、黄金分割等概念也与美术设计中的美学原则密切相关。而在美术教学中,尤其是素描课程中,学生需要掌握透视原理、光影处理等技巧,这些都与数学知识密切相关。如,透视原理涉及到线性透视和空气透视,需要用到几何学和光学的知识;光影处理则需要理解光线在不同物体表面的反射和折射规律,这同样需要数学知识的支撑。

以《立体图形的直观图》为例,教师让学生分组合作,利用橡皮泥或其他材料制作不同立体图形的模型,并尝试从不同角度观察这些模型,绘制出它们的直观图。然后,引导学生思考这些立体图形在日常生活中的应用,如建筑结构、家具设计等,并鼓励他们通过绘画来表达这些应用。另外,数学教师也可邀请美术教师参与数学课堂,共同讨论如何在美术教学中融入数学知识,以及这种融合对学生艺术素养和数学能力提升的意义。通过这种跨学科的教学方式,学生在数学课堂上不仅学到了数学知识,还提高了自己的美术素养和创新能力。

(五)高中数学与思政学科的融合

在高中数学教学中,教师的角色不仅限于教授数学知识,还应当利用教材中的丰富资源进行德育渗透,培养学生的思想品质和核心素养。教师可以深入挖掘教材中提到的著名数学家的背景故事,如杨辉、祖冲之等。通过讲述他们的生平事迹、学术贡献以及面对困难时的坚韧不拔,让学生感受到数学家的智慧与品格。这种教学方式能够激发学生对数学的兴趣,同时培养他们的民主自豪感和艰苦奋斗的精神。在讲解数学知识点时,教师还可以将其与国家的科技发展、经济建设等实际应用相结合。

例如,在学习“概率统计”时,可以介绍国家在大数据分析、决策支持系统等方面的应用;在学习几何知识时,可以讲述国家在建筑设计、城市规划等方面的成就。这样做不仅能让学生看到数学知识的实际价值,还能增强他们的国家认同感和责任感。通过这些活动,让学生在轻松愉快的氛围中了解数学文化和数学家的精神风貌,培养他们的创新精神和实践能力。

结语

跨学科教学是教育创新的必然趋势,对于培养学生的创新思维和解决复杂问题的能力具有重要意义。双新视角下的跨学科主题学习是学科课程标准中内容优化的一种创新方式。这种方式强调学科之间的交叉融合,鼓励学生从多个角度、多个层面去探究和解决问题。因此,教育工作者应积极寻求策略,打破学科壁垒,整合教学资源,探索和实践高中数学与跨学科学习的融合路径,促进教师专业成长。期待在未来的教育实践中,跨学科教学能够发挥更大的作用,培养出更多具有创新精神和实践能力的人才。

参考文献

[1]刘胜火.“三新”背景下高中数学跨学科学习的方法研究[J].数学大世界(下旬),2024,(04):11-13.

[2]岳佳鑫,韩红.高中数学渗透跨学科理念研究[J].中学数学研究(华南师范大学版),2024,(08):53+1-2.

[3]金学芳.高中数学跨学科整合教学实践策略分析[J].新课程教学(电子版),2024,(06):73-75.

[4]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):117-119.

[5]陈利民.高中数学跨学科项目学习的内涵与实践[J].中学数学教学参考,2023,(19):24-26.

[6]汪盼盼.基于数学核心素养的跨学科教学策略[J].数理天地(高中版),2023,(07):95-97.

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