在當(dāng)前科技與社會(huì)環(huán)境的快速演變背景下,數(shù)學(xué)教育已超越了傳統(tǒng)公式推導(dǎo)與習(xí)題練習(xí)的范疇,更加重視學(xué)生問(wèn)題解決能力、創(chuàng)新思維以及跨學(xué)科應(yīng)用能力的培養(yǎng).跨學(xué)科教學(xué)的核心在于打破學(xué)科間的界限,通過(guò)不同學(xué)科知識(shí)的融合與交叉,提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)與創(chuàng)新能力,是培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的關(guān)鍵途徑.?普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)?中強(qiáng)調(diào)在問(wèn)題解決的過(guò)程中,應(yīng)理解數(shù)學(xué)內(nèi)容的本質(zhì),促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展,并進(jìn)一步指出數(shù)學(xué)教學(xué)不僅要關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)技能掌握的程度,還要更多地關(guān)注學(xué)生的思維過(guò)程,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,用數(shù)學(xué)的思維思考世界,用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言表達(dá)世界.跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)有別于STEM教學(xué),并不是重新開設(shè)一門課程,而是在原有學(xué)科課程的基礎(chǔ)和框架上,強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)的融合.相較于傳統(tǒng)的教學(xué)模式,跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)在形式上更為生動(dòng)有趣,學(xué)生參與度更高;在內(nèi)容上情境體驗(yàn)更豐富,知識(shí)面更廣,在學(xué)習(xí)中以學(xué)生核心素養(yǎng)的形成為導(dǎo)向,對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與應(yīng)用能力的要求更高,要求學(xué)生能夠使用數(shù)學(xué)的思維、科學(xué)的方法創(chuàng)造性地解決實(shí)際問(wèn)題.創(chuàng)新素養(yǎng)作為個(gè)體在活動(dòng)中所展現(xiàn)的核心能力與品質(zhì),涵蓋了創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新品格.
創(chuàng)新思維著重于突破傳統(tǒng)思維模式,勇于探索未知;創(chuàng)新能力則體現(xiàn)在解決復(fù)雜問(wèn)題和應(yīng)用知識(shí)的能力上;創(chuàng)新品格則涵蓋了好奇心、求知欲以及持之以恒的精神,跨學(xué)科教學(xué)在培養(yǎng)創(chuàng)新素養(yǎng)方面有顯著優(yōu)勢(shì).在當(dāng)前國(guó)家高度重視拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的背景下,教師應(yīng)將深度學(xué)習(xí)理念融入其中,致力于探討跨學(xué)科教學(xué)策略在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)方面的有效性.本文以三角函數(shù)與音樂(lè)的關(guān)系作為研究案例,探討了如何通過(guò)跨學(xué)科的教學(xué)設(shè)計(jì)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng),探索一種在高中階段通過(guò)跨學(xué)科融合教學(xué)激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維、提升創(chuàng)新能力的有效路徑.
1研究方法
1.1指向創(chuàng)新素養(yǎng)的跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)需關(guān)注的四個(gè)核心問(wèn)題
1)明確教學(xué)對(duì)象.
基于學(xué)生實(shí)際,解決“教給誰(shuí)”的問(wèn)題.新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)教師應(yīng)依據(jù)學(xué)生情況合理運(yùn)用教材,培養(yǎng)學(xué)生的探究興趣、學(xué)習(xí)熱情以及持續(xù)發(fā)展想象力.通過(guò)跨學(xué)科教學(xué),促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度理解,引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí).著重以培育創(chuàng)新素養(yǎng)為導(dǎo)向,鼓勵(lì)學(xué)生勇于探索未知領(lǐng)域,提出新穎見解,以此解決實(shí)際問(wèn)題.
2)明確教學(xué)內(nèi)容.
依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),解決“教什么”的問(wèn)題.明確主要學(xué)科的核心素養(yǎng)、知識(shí)結(jié)構(gòu)以及跨學(xué)科融合的切入點(diǎn),指導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題.在教學(xué)內(nèi)容的選擇上,應(yīng)注重知識(shí)的連貫性和系統(tǒng)性,同時(shí)融入創(chuàng)新素養(yǎng)的元素,如批判性思維、問(wèn)題解決能力等,以提升學(xué)生的綜合素養(yǎng).
3)明確教學(xué)方法.
跨學(xué)科教學(xué)不同于傳統(tǒng)分科教學(xué),其知識(shí)點(diǎn)更為綜合,目標(biāo)更為明確.教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到知識(shí)的實(shí)用性.在此基礎(chǔ)上,采用啟發(fā)式、探究式等教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力.
4)呈現(xiàn)專家思維.
跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)注重解決“怎么學(xué)”的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生掌握思考方法,找到問(wèn)題的切入點(diǎn),運(yùn)用相關(guān)學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題.同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系,形成系統(tǒng)性的知識(shí),使教法最優(yōu)化,學(xué)法與學(xué)生實(shí)際和教學(xué)目標(biāo)相契合.在此過(guò)程中,教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的專家思維,即能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,具備獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力,提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)力.