信息技术支持的跨学科教育如何实施？
——《基于动态数学软件GeoGebra的数学跨学科主题教学》讲座分享
2023年4月19日下午3:00-5:00，作为广州市数学教育教研基地学校之一的广州市第五中学有幸邀请到了湖南师范大学数学与统计学院的袁智强副教授为我们带来了一场高水平且接地气的实用讲座《基于动态数学软件GeoGebra的数学跨学科主题教学》。
袁教授从最近参与的南方教研大讲堂第72场：“同备·同研·同教” 云端数学课堂教学（深圳）开始介绍，先引入杜威的观点：如果今天我们还像过去那样教学，我们就是在掠夺孩子们的明天。然后分下面的6大部分精彩内容进行分享和讲授：
限于篇幅和水平，笔者从下面三个方面介绍袁教授的精彩讲座.
一
动态数学软件概览和
geogebra发展历史
袁教授介绍了我们目前大部分教师使用的几何画板，网络画板，超级画板，皓骏动态数学软件等常见数学软件，指出：2010年以后，开源免费的动态数学软件GeoGebra成为主流的动态数学软件并一直延续至今。
对数学教师而言：
然后重点介绍了动态数学软件geogebra:
GeoGebra 是适用于所有教育阶段的动态数学软件, 它将几何、代数、表格、图形、统计和微积分汇集在一个易于使用的软件包中。
GeoGebra 是一个快速扩展的社群, 拥有数以百万计的用户, 分布在几乎每个国家。
GeoGebra 已成为全球领先的动态数学软件提供商, 支持科学、技术、工程和数学 (STEM) 教育以及教学和学习创新。
官方网站：http://www.geogebra.org
《普通高中数学课程标准（ 2017年版）》发布以后，人民教育出版社A/B），北京师范大学出版社、江苏教育出版社、湖北教育出版社等率先在新版高中数学教材中引入了动态数学软件geogebra。
袁教授还指出：尽管拥有强大的功能并且得到很多学者的重视（曹一鸣 等,2011；张景中 等; 2010，2022），动态数学软件在中小学数学教学中的实际应用情况并不乐观。
例如，2022年8月下旬，我们面向广东省的中学数学教师开展的一项有关动态数学软件使用情况的调查表明：
在被调查的1785个中学数学教师中，有61.3%的中学数学教师熟悉几何画板，而熟悉GeoGebra和网络画板的中学数学教师仅占13.4%和 4.1%.此外还有35.5%的中学数学教师不会使用任何一种动态数学软件。
二
跨学科学习与教学
跨学科学习是指学习者整合两个及更多学科或专业知识体系的信息、数据、技术、视角、概念以及理论，以实现单一学科内容不能达到的目的，如解决问题、解释现象或制作产品等，是一种个人和群体从两个或两个以上的学科领域整合观点和思维模式，以促进学习者对跨学科知识理解的过程。（董艳,等,2019) 。
基于跨学科学习的方式开展的教学称为跨学科教学。
袁教授引用2022版新课标：
初中阶段综合与实践领域，可采用项目式学习的方式，以问题解决为导向，整合数学与其他学科的知识和思想方法，让学生从数学的角度观察与分析、思考与表达、解决与阐释社会生活以及科学技术中遇到的现实问题，感受数学与科学、技术、经济、金融、地理、艺术等学科领域的融合，积累数学活动经验，体会数学的科学价值，提高发现与提出问题、分析与解决问题的能力，发展应用意识、创新意识和实践能力（p.77）。
对于一直在STEM研究前沿的袁教授，还重点介绍了STEM(STEAM)教育。
三
三个精彩生动的实践探索案例
对于我们一线教师而言，更加关心的是——项目式学习究竟怎么做？有没有具体可操作的案例？袁教授给我们带来了基于动态数学软件GeoGebra，在数学学科教学中融入科学和工程的元素，开展跨学科主题教学的三个精彩案例，主题分别是“飞翔的数学”“翻转的数学”和“聚光手电筒”。
本课选择“三浦折叠”作为探究的切入点:（１）“三浦折叠”是一种简单但又具有挑战性的折纸方式；（２）“三浦折叠”同时蕴含了简单和复杂的数学原理，可以选择难度适宜的数学知识进行教学；（３）“三浦折叠”应用于卫星太阳能电池板的折叠设计，能为课程提供丰富的科学情境和生活情境。因此，在选择数学“综合与实践”的课题时，应该打破数学与生活以及其他学科的边界，积极寻找数学与生活以及其他学科的交汇点，作为研究的切入点。同时注意渗透数学知识与方法，凸显数学的应用价值。在本节课还融入工程与技术元素，提升学生的课堂参与度，工程实践环节需要学生依据设计方案动手操作，可以让学生充分发挥自己的创造性，完成作品制作。教师引导学生使用信息技术(Geogebra)手段解决问题，将问题变得更加可视化，从而更为深入地理解知识，体会科学技术给生活和学习带来的便利。
本案例紧扣“6E”教学模式的六个环节设计教学，有利于激发学生的好奇心。情境引入环节的作用是创设情境，产生刺激，唤醒学生的状态好奇心。它是活动课堂的序幕，是后续探究问题、活动内容和活动任务的发源。情境的创设应基于学情分析和现实背景，以便引导学生将面对知识缺口时的积极情绪转换为解决现有知识缺口的强烈意愿，将好奇心转化为实际的探究。折纸探究、折纸工程和原理解释环节的作用是开展干预，维持体验， 呵护学生的特质好奇心。教师要结合具体的情境提供必要的学习支架，帮助学生明确探究方向，确定探究问题，掌握探究方法；让学生在沉浸式的活动中开展有方向的自主或合作探究，在实践操作和可视化的成果中寻找问题的答案。
本案例以Ｇeogebra动态数学软件为依托，以STEM 教育理念为导向，积极挖掘和开发数学教材内容，融入物理、工程等学科内容。文章指出：跨学科教育涉及多学科领域，课程内容应该与基础教育课程体系紧密结合，是多样化的、符合学生认知的。开展跨学科教育的目的是更好地培养学生的核心素养，而不是盲目追求时髦。因此，教师需要学习以 STEM教育为代表的跨学科教育相关理念、教学方法、教学模式和课程理论等知识，在此基础上整合各学科的内容，探索开发多样化的、符合学生认知的跨学科课程。
参与会议的除了我们三个校区（广州市第五中学，广州五中附属初级中学，广州五中东晓中学）数学教师，还吸引了海珠区不少兄弟学校的老师，下面是广州市第五中学本部教师集中在正楼320认真听课学习的场景：
介绍
袁智强教授
袁智强，湖南师范大学数学与统计学院副教授，数学系副主任，数学课程与教学论和数学教育学位点负责人，学院学位委员会委员、学术委员会委员。华东师范大学数学教育博士，美国北亚利桑那大学和加拿大英属哥伦比亚大学访问学者，教育部教师教育师资出国访学研修班成员，中国数学会数学教育分会中学数学教育工作组成员，湖南省数学学会副秘书长。曾获湖南省高等教育省级教学成果奖一等奖、湖南省普通高校教师课堂教学竞赛二等奖、湖南师范大学青年教师课堂教学竞赛一等奖，湖南师范大学教学优秀奖等奖项。主讲课程《数学教育技术》被评为湖南省线上线下混合式一流本科课程。在数学类、数学教育类、教育技术类SCI/SSCI/CSSCI期刊发表论文几十篇，出版专著1部，参编著作多部。主持完成教育部人文社会科学研究项目《创新型STEM教师培养的探索性研究》等课题。
转自：“广州市初中数学省级学科教研基地”微信公众号
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