摘 要:數(shù)學(xué)學(xué)科是培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)數(shù)學(xué)思維、邏輯思維、分析和判斷問題的思維,可以為學(xué)生學(xué)習(xí)其他學(xué)科奠定思想基礎(chǔ),另外,數(shù)學(xué)學(xué)科中含有多種數(shù)學(xué)方法,也可以引導(dǎo)學(xué)生們用數(shù)學(xué)方法去解決多種問題。因此,初中教師應(yīng)該加強對數(shù)學(xué)學(xué)科的研究,尋求有效的方法實現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科和其他學(xué)科的整合,發(fā)揮其功能,為其他學(xué)科服務(wù)。本研究立足于中學(xué)數(shù)學(xué)和其他學(xué)科滲透整合的研究,闡述了中學(xué)學(xué)科和其他學(xué)科滲透整合的意義,且對中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科在不同學(xué)科中的滲透進行了研究,旨在體現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)作用和功能,從而為提升初中學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)和運用能力。
關(guān)鍵詞:中學(xué)數(shù)學(xué);其他學(xué)科;滲透;整合
一、 引言
曾有數(shù)學(xué)家說過數(shù)學(xué)是所有學(xué)科的基礎(chǔ),可以最早激發(fā)人們的智慧才能,可以滿足人們的一切需求。新課程標準提出數(shù)學(xué)學(xué)科和社會發(fā)展的總趨勢相近,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識,可以促使學(xué)生將自己所學(xué)的不同學(xué)科之間的知識進行內(nèi)部流動,促使學(xué)生學(xué)會將知識和技能進行遷移,將知識的局部和整體之間的關(guān)系進行優(yōu)化。最終使不同學(xué)科之間保持系統(tǒng)性、整體性的結(jié)構(gòu)。另外,近幾年的初中數(shù)學(xué)試題中,明確將其他學(xué)科的知識作為數(shù)學(xué)試題的命題背景,通過對學(xué)生數(shù)學(xué)知識的考察,培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移和利用的能力,既能讓學(xué)生在一種可接受的范圍內(nèi)解題,也能體現(xiàn)出數(shù)學(xué)學(xué)科和其他學(xué)科之間的聯(lián)系性、實踐性、互通性的關(guān)系。這種考題形式,既可以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)專業(yè)知識運用能力,也能開拓學(xué)生視野,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。
二、 中學(xué)學(xué)科和其他學(xué)科滲透整合的意義
(一)中學(xué)數(shù)學(xué)為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)、物理奠定思想基礎(chǔ)
初中數(shù)學(xué)知識可以培養(yǎng)學(xué)生的想象力、思考能力、抽象意識,這些能力都可以通過教師的思維訓(xùn)練來提升,學(xué)生只有具備了良好的思維意識,才能有動力去深入研究中學(xué)其他學(xué)科。初中物理和化學(xué)也是其他學(xué)科的基礎(chǔ),初中學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上可以提高自身的化學(xué)、物理思想。學(xué)生可以運用數(shù)學(xué)思維去探討自然界的變化規(guī)律,帶領(lǐng)學(xué)生從事物之間的定性認識深入到定量研究中,從而不斷提高自己的直覺能力和概括能力,數(shù)學(xué)思想也能讓學(xué)生在直覺猜想之中深入到事物的內(nèi)涵和本質(zhì)之中。
(二)中學(xué)數(shù)學(xué)中演繹和歸納的方法是學(xué)生學(xué)習(xí)其他學(xué)科的基礎(chǔ)方法
首先,中學(xué)數(shù)學(xué)的定量分析法可以應(yīng)用到初中物理和化學(xué)之中,引導(dǎo)學(xué)生為數(shù)學(xué)符號加上一定的理論去探究事物之間的關(guān)系,將物理現(xiàn)象之間抽象的概述采用一定的符號比例來表示事物之間的數(shù)量關(guān)系。例如,物理學(xué)中的速度公式就是用比例的方式呈現(xiàn)的,表示運動物體的平均速度和時間成反比和距離成正比,顯示不同變量之間的數(shù)量關(guān)系。且物理學(xué)中的一些基本的公式計算方法也是采用數(shù)學(xué)運算進行的,這些都可以看出初中數(shù)學(xué)和其他學(xué)科之間的融合性。
其次,中學(xué)物理學(xué)中的基礎(chǔ)物理知識也是一種從表面現(xiàn)象到抽象,從直覺到想象來表示物體之間的運動變化。數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)重點也旨在培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度探究事物變化的規(guī)律,且對事物表現(xiàn)物質(zhì)進行創(chuàng)造,從而得出物理公式和定理,最終得出自然現(xiàn)象的本質(zhì)規(guī)律。
最后,數(shù)學(xué)學(xué)科中的演繹和推理方法運用于物理、化學(xué)時,可以體現(xiàn)出物理和化學(xué)計算的嚴密性、科學(xué)性。例如,物理公式中的電路公式,就是在一些前提的推理下得出的,是一種三段式公式,逐漸推算定性的。當(dāng)學(xué)生在使用物理、化學(xué)公式計算時需要加一定的理論觀點,避免在計算過程中出現(xiàn)煩瑣現(xiàn)象,促使計算過程更加簡便,但是學(xué)生用數(shù)學(xué)方法直接去計算物理問題,就會更加簡便。研究得出,運用物理方法計算物理問題和運用數(shù)學(xué)方法計算物理問題的最終結(jié)論是一樣的,且數(shù)學(xué)方法可以省略一些其他變量,使物理方法的計算過程變得更加簡單。
三、 中學(xué)數(shù)學(xué)在其他學(xué)科滲透整合研究
(一)在語文學(xué)科中的滲透整合
在七年級數(shù)學(xué)下冊教材中《九章算術(shù)》中的一道數(shù)學(xué)習(xí)題中闡述到:今善行者一百步,不善行者六十步,今不善行者先行一百步,善行者追之,問幾何步行之。這道數(shù)學(xué)題就是采用文言文的形式進行的,學(xué)生需要將這篇文言文翻譯成現(xiàn)代文學(xué)生才能深入明白其中的問題,從而更加簡單地解答出問題答案。這種方法既考查了語文學(xué)科中的文言文翻譯知識,也考查了數(shù)學(xué)解題中的一元二次方程式,就是一種語文學(xué)科局部知識和數(shù)學(xué)學(xué)科局部知識的整合,將此題用語文學(xué)科知識和數(shù)學(xué)學(xué)科知識進行設(shè)計可以提升學(xué)生的綜合知識運用能力和知識遷移能力。
(二)在英語學(xué)科中的滲透整合
在七年級上冊整式的加減法運算中有一道數(shù)學(xué)題闡述到:對于密碼Ydhtnhghbsmn猜測出它的意思?如果給你打開密碼的鑰匙x-3,聯(lián)想英語字母猜測出它的意識。這道題的解題方法就是引導(dǎo)學(xué)生將英語學(xué)科中的26個字母進行排列觀察,觀察每個字母后面所接的字母,將字母進行排列后,猜想到x-3的意思,從而按照此規(guī)律解釋出該密碼的英語句子,最終得出它的真實意思。這種方法可以在生活中隨處可見,我們現(xiàn)在常用的保險柜、密碼箱都是用英文單詞或者字母帶代替漢字密碼,體現(xiàn)出保密性。教師在此后的教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)此方法進行游戲合作,逐漸掌握這種解題方法,提高自己邏輯推理能力。這種英語知識和數(shù)學(xué)知識相融合的方式,既可以考察學(xué)生的英語基礎(chǔ)字母知識,也可以考察學(xué)生的邏輯分析和歸納能力,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會觀察命題特點,采用不同學(xué)科滲透整合的方式解題,逐漸培養(yǎng)學(xué)生深入理解題意,深入分析的能力。
(三)在政治學(xué)科中的滲透整合
在時政知識教學(xué)中前國家總理溫家寶有一句數(shù)學(xué)問題:將所有小的問題乘13億將會變得很大,將我國的經(jīng)濟總量除以13億將會變得很小。且政治學(xué)科教材中關(guān)于我國人口總數(shù)和經(jīng)濟總量、淡水資源都是以數(shù)學(xué)符號進行呈現(xiàn)的,引導(dǎo)學(xué)生通過數(shù)學(xué)計算,得出人均總數(shù)、總量等,最終總結(jié)出我國現(xiàn)代面臨的現(xiàn)象問題,從而激發(fā)學(xué)生的危機意識。這也是一種政治試題的考察方法,既可以考察學(xué)生的時政觀點知識,也考察了學(xué)生的數(shù)學(xué)公式的計算能力,是一種政治學(xué)科和數(shù)學(xué)學(xué)科滲透整合的方法。
(四)在地理學(xué)科中的滲透整合
在七年級下冊平面直角坐標系一課知識中有一道習(xí)題這樣闡述:用經(jīng)緯度來表示地理位置,且習(xí)題中也明確了緯度和經(jīng)度的具體信息,要求學(xué)生用所給的經(jīng)緯度數(shù)畫出地圖板塊,且尋找出板塊上的熱帶風(fēng)暴的中心點。該題的解析過程可以數(shù)學(xué)學(xué)科中的數(shù)列知識解析地理問題,該題將利用經(jīng)緯度確定出了地球上的位置地點,后用數(shù)學(xué)中的數(shù)列知識解答這種問題。這種試題就是一種地理學(xué)科知識和數(shù)學(xué)科學(xué)知識滲透的過程,既可以考察學(xué)生的地理知識,也可以考察學(xué)生的序列知識,從而提升學(xué)生的將數(shù)學(xué)方法運用到地理問題中的能力,也能提高學(xué)生的信息分析和篩選的能力。
(五)在生物學(xué)科中的滲透整合
九年級上冊數(shù)學(xué)一元二次方程式在現(xiàn)實生活中的運用中,有這樣一道數(shù)學(xué)題:生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種快速傳播的病毒,一個人在患有流感病毒后,經(jīng)過2天時間有兩輪傳播,且傳染了140個人,在這2天里第一輪人平均一人傳播多少人?且按照這種傳播速度進行下去,在三輪傳染后共有多少人患有流感病毒?這種試題的解答,既可以考察學(xué)生的一元二次方程的運用能力,也可以引起學(xué)生對流感病毒的關(guān)注,看到流感病毒的傳播速度,激發(fā)學(xué)生的警覺意識,從而促使學(xué)生產(chǎn)生保持身體健康的意識。
(六)在體育學(xué)科中的滲透整合
在八年級下冊數(shù)學(xué)學(xué)科中有一道數(shù)學(xué)題這樣闡述:小明作為運動員,參加校運動會中的鉛球項目,小明如何做才能使鉛球扔得更遠呢?小明做出了以下嘗試,他用手托起鉛球后,保持自己的手臂力量相同,每次以30度、45度、90度不同的角度的范圍擺動手臂甩球,做拋物線方式,最終球被拋出了不同的距離,求該距離?這道題的解答過程是根據(jù)小明的姿勢和距離建立直角坐標系,根據(jù)橫軸和縱軸之間的關(guān)系,得出小明的距離,最后也可以為小明提出其他建議。這道題也和近幾年中考中一些其他數(shù)學(xué)題相似,都將球類運動作為數(shù)學(xué)題考查的背景,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會運用相關(guān)的函數(shù)知識解答問題,既可以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力,又能引導(dǎo)學(xué)生提高自己的數(shù)學(xué)思維和意識。
(七)在信息技術(shù)學(xué)科之中的滲透整合
在中學(xué)數(shù)學(xué)科中有一道這樣的數(shù)學(xué)題:現(xiàn)代社會人們經(jīng)常使用電腦,人們因為姿勢不正確常常導(dǎo)致視覺疲勞、視力模糊等,正確的坐姿會幫助人們改變這種現(xiàn)狀,人們需要眼睛斜視電腦屏幕,以25度的夾角俯視電腦屏幕保持上下移動。且將自己的小臂平放在電腦桌上,和桌面保持平直,和自己的肘部形成100度的夾角,小周家買來了一張高度為25厘米的電腦顯示器,已知屏幕到顯示器底部的高度距離,且小周的眼睛到肩部的距離也已知,大臂長度也已知,最后求小周以正確的姿勢坐到電腦桌前時,小周眼睛和顯示器之間的距離。另外,還需要求出小周如果買來一套桌椅和顯示器配套的設(shè)備,小周如何搭配桌椅和電腦,才能促使自己姿勢正確。這道題出題人的初衷就是既考察學(xué)生的三角形公式定理的知識,也培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會正確使用電腦的習(xí)慣,及時用正確的姿勢,保護自己的頸部和眼部,促使自己身體健康。
(八)在物理學(xué)科之中的滲透整合
在三角函數(shù)教學(xué)模塊中的丈量土地距離時,就用到了數(shù)學(xué)學(xué)科之中的幾何學(xué)知識,此題將對數(shù)知識和微積分運用于物理知識的研究中,可以極大的引導(dǎo)學(xué)生解決一些現(xiàn)實問題,既能增強學(xué)生的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識,也能引導(dǎo)學(xué)生更好的了解自然物理。且在物理學(xué)的透鏡成像公式之中也用到了數(shù)學(xué)知識,該公式將分數(shù)的相加減知識運用于物理公式中,可以引導(dǎo)學(xué)生通過借助分數(shù)知識解答物理現(xiàn)象問題,促使學(xué)生對自然現(xiàn)象的感性認識上升到抽象認識。
四、 結(jié)束語
不同學(xué)科知識之間有互通性、聯(lián)系性,教師在教學(xué)的過程中,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會將數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識和數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法運用到其他學(xué)科之中,讓學(xué)生從不同的角度感受數(shù)學(xué)知識的奇妙和靈活,也能激發(fā)學(xué)生綜合看待各學(xué)科的意識。且教師要注重在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中穿插、引用其他學(xué)科知識、技能,引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)學(xué)試題練習(xí)、公式解析、定理分析中運用其他學(xué)科相對應(yīng)的知識解決數(shù)學(xué)問題,逐漸提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。
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作者簡介:
李云,甘肅省平?jīng)鍪?,甘肅省平?jīng)鍪星f浪縣水洛中學(xué)。