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2018年5月刊

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关于中学数学教学中跨学科渗透意识的思考
信息来源:《数学大世界》杂志社官方网站 发表时间: 2018/5/14 阅读数:265

关于中学数学教学中跨学科渗透意识的思考

 :本文简单讨论了数学跨学科渗透意识的内涵,以及在中学数学课程教学中融入跨学科渗透意识的重要性,提出了如何在教学中实现跨学科意识的渗透,达到培养学生观察问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力,最后分析了跨学科渗透意识的发展前景。

关键词:中学数学;跨学科;渗透

随着我国新课程改革在教学实践领域的不断深入开展,教育在一步步向着更加科学理性的方向发展,旧观念指导下的教学存在的问题逐渐凸现出来并引起社会越来越多的关注。各学科之间相互交叉相互深入的趋势越来越明显,特别是对于数学课程的学习产生了重要的影响。受行为主义数学学习观的影响,操作性学习在数学教学中,在过去很长一段时间长期占有重要地位,并且是教学的主要途径。显然,大量的、重复的机械练习加重了学生的学习负担,降低了学生学习数学的兴趣,数学知识的学习不能理解为建筑在大量的机械练习之上。数学学习是学生主动建构知识的过程,教师则应当设计利于学生主动建构知识的环境。

因此,如何在日常教学中处理好不同学科之间的联系,促进学生逐渐形成和发展应用数学的意识,不仅体现了数学对其他学科起着的工具性的作用,更可以激发学生的学习兴趣,提高学生的主观能动性。

1数学跨学科渗透意识的内涵

数学,作为人类思维的表达形式,反映了人们积极进取的意志、缜密周祥的推理以及对完美境界的追求。毫无疑问,一切数学的发展在心里上都或多或少地是基于实际的。但是理论一旦在实际的需要中出现,就不可避免地会使它自身获得发展的动力,并超越出直接使用的局限。

中学数学跨学科的渗透就是指以数学课程为基础,联系其他课程的相关知识进行的一种教育活动,目的是为了更好的理解、掌握数学知识,增强学生运用数学知识的本领。以达到熟练应用数学知识解决实际问题并通过实际问题的反馈、反思,提高学生的创新意识和实践能力。

2数学跨学科渗透意识的重要性

2.1培养创新意识的重要方法

《初中数学新课程标准》指出:数学课程的内容要反应社会的需要、数学的特点。课程内容的选择要贴近学生的实际,有利于学生体验与理解、思考与探索......数学教学活动应激发学生兴趣,调动学生积极性,引发学生的数学思考,鼓励学生的创造性思维。可以看出,新课程改革下,培养学生的创新能力是教育教学的重要任务。而跨学科教学改变了以往各个学科分支多、相对独立,相互脱节的教学模式,在数学课堂中不仅教授学生基础知识与基本技能,它通过超越学科界限,以其他学科涉及到的数学知识来组织课程,通过构建数学模型,经历体验、发现、探索、讨论,经过独立思考或小组讨论,再现知识间的内在联系,从变化中找到不变,学生从中习得各种各样的知识、经验、技能和情感。

布鲁斯认为,教育教学中要有足够的广度和学科渗透。通过跨科学渗透教学,引导学生转变学习的方式,成为学习的主人,经历自主学习、合作探究,逐步培养自己研究问题,获取知识的能力,从而使学生逐渐形成和发展数学应用意识,培养学生的创造性思维。

2.2提高实践能力的重要途径

传统的数学教学注重双基学习,这使得学生取得了很高的成绩。但是学生在面对简单的应用问题时,却不知如何下手,出现了高分低能现象。因为传统的数学教学都是围绕自身的理论体系构造,形成一个相对封闭的教学环境,切断了数学理论与现实生产和生活之间的相互联系。这样,学生对数学知识的认识就仅仅局限于数学知识体系的内部,难以认识数学的工具性价值,同时又会削弱学生应用数学分析和解决实际问题的能力。

根据新课程标准的要求,数学教学要联系学生日常生活、联系社会实际,强调从学生日常生活和社会实践中引出新的学习内容。跨学科渗透教学,通过各学科知识之间的相互渗透、融合,挖掘有用的信息,培养学生把其他科目中的具体问题抽象为数学问题的能力,培养学生应用数学知识解决实际生活问题的能力,从而提高学习的动手实践能力。

2.3全面推进素质教育的必然选择

素质教育,以全面提高学生的基本素质为根本目的,包括培养学生的创造性思维,多角度看问题的发散性思维等等。而跨学科渗透强调破除学科壁垒、突破思维定势、提高创新和实践能力,要求学生以全新的思维去观察问题、提出问题、分析问题、解决问题,它与素质教育的理念不谋而合。这种新的教学方法是对以往教学方式的丰富与发展,多学科知识的渗透和汇流越来越成为一种普遍的现象,也必将成为未来科学教育的发展趋势。

当今社会发展迅速,新时代对学生有了更高的要求,学生不仅要掌握书本知识,更要注重综合能力的培养才能跟上时代的潮流,所以跨学科渗透是全面推进素质教育的必然选择。

3数学跨学科渗透意识的实践

数学与理化生的联系可谓难舍难分,数学知识在物理、化学、生物方面有着广泛的应用。如果能根据学生的认知规律,恰当的在数学教学活动中引入一些其他科目的问题,不仅可以提高学生的学习兴趣,更能使数学教学活动起到事半功倍的效果。

3.1数学与物理

例如在讲三角形相似时,就可以引入一个物理学中与光学有关的例子

某同学知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像,他测出了光斑的直径为2.8cm,光斑到小孔的距离为3.0cm,光斑到小孔的距离为3.0cm,从书上查到太阳到地球的距离为1.5×1011 m,由此请你估算太阳的直径。

本例用到三角形相似的知识(地球表面到树的距离可以忽略不计),太阳的直径和光斑的直径相对应,太阳到地球的距离和小孔到光斑的距离相对应,即大三角形的最上面的边,比小三角形最下面的边,等于太阳与地球的距离比上小孔到地面的距离。

本例中就涉及到了物理学中光沿直线传播的知识,通过与相似三角形知识的渗透融合,可以让学生认识到数学的实用性价值,让学生明确认识到数学是学好物理学科的基础。

解决物理问题牵涉到的数学知识,几乎包含了初等代数和几何的全部内容,比如凸透镜焦距的取值范围用到了不等式的知识。从而使学生实现知识、方法、能力的正向迁移,提高运用数学知识解决物理问题的能力。

3.2数学与生物

数学与生物的联系也很紧密,生物学中经常要用到数学中的统计知识、公式也解决问题,如下例:

一个细胞有8条染色体,这个细胞连续分裂8次,形成的细胞数目和每个新细胞中染色体数分别是(  )

A8个和1B16个和 8C256个和1D256个和8

细胞的分裂是指一个细胞分成两个细胞的过程,一个细胞经过一次分裂,形成两个新细胞。两次分裂后,形成四个新细胞。1个细胞分裂N次后的个数是N 。因此一个细胞8次裂后,可以形成新细胞的个数是8 =256(个)。因此一个细胞连续分裂8次,将得到256个细胞,再结合细胞分裂的知识,故选D

近代生物科学的发展非常迅速,如细胞生物学、分子生物学、量子生物学等等,人们可以通过显微镜观察和实验去了解生物细胞的各种特性,但是显微镜和实验都不能得到综合的结论,这种结论必需用数学的方法来进行研究,从某种意义上来说,数学推动了生物学的发展。

4数学跨学科渗透意识的发展前景

在现代社会的发展中,由于科学技术的高度分化又高度综合的特点,使任何理论上和实践上所提出的重大问题,都是单一的思维方法所难以回答和解决的,甚至是根本无法回答和解决的。只有在多种学科的高度综合和多种方法的连体运用中,才能得到圆满的回答和彻底的解决[4]。所以跨学科渗透意识也必将有着更广泛的发展前景和应用价值。

跨学科渗透到的意识,方法与实践,不仅对数学学科自身的建设有重大的价值和意义,也对科学教育的发展与完善也具有非常巨大的调节和促进作用。所以,在日常的教学实践中,作为教学活动组织者、引导者与参与者的教师,就要首先具备学科渗透的意识,这种意识会潜移默化的影响着学生。

当然,也应当注意到,学科渗透也是有限度的,不同学科之间固然存在着联系,跨学科渗透也要分清主次,恰当渗透,适可而止,切记本末倒置,将一些毫无关联的知识强加联系,这样才能真正实现跨学科渗透的价值。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.初中数学新课程标准[M].人民教育出版社.2011

[2]喻平.数学教育心理学[M].广西教育出版社.2004.8

[3]陈静.新课改下数学教学中的跨学科意识[J].数学教学研究.2007.7

[4]高春梅.论跨学科研究的时代特征与现实趋向[J].山西师大学报.1996.10

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