基于项目式的初中数学跨学科主题实践教学策略研究

《义务教育数学课程标准（2022 年版）》明确提出“注重学科内知识的综合与跨学科联系”，强调通过真实情境中的问题解决培养学生综合能力。初中数学与物理、生物、地理、艺术等学科存在天然关联性。项目式学习以真实项目为载体，通过任务驱动促使学生整合多学科知识解决实际问题，契合跨学科教学需求。然而当前初中数学跨学科教学存在主题设计脱离实际、学科融合表面化、评价体系单一等困境。基于此，本文结合人教版教材内容，从理论构建、设计策略、实施路径等维度探索实践方案。

1 项目式学习与跨学科融合的内涵及价值

1.1 核心概念界定

项目式学习（PBL）是学生在教师引导下，围绕真实且具探究意义的项目主题，通过自主探究、合作交流等方式完成系列任务并形成成果的学习模式。初中数学跨学科主题是以数学知识为核心载体，有机整合其他学科内容形成的综合性探究主题。二者融合强调以数学思维为工具，以跨学科问题为导向，在项目推进中实现知识融会贯通与能力协同发展。

1.2 教学价值分析

研究表明，跨学科教学能促进学生数学抽象、逻辑推理、数学建模等核心素养协同发展。如“为校园古榕树建立生长档案”项目，学生需运用函数知识分析数据（数学）、理解植物生长规律（生物）、绘制生长曲线（信息技术），实现综合能力提升。项目式学习通过真实问题激发内在动机，在“汽车行驶路途中的数量关系”项目中，学生计算油耗与路程时，会主动关联一次函数与物理运动学知识，实现从被动接受向主动探究转变。跨学科项目根植于生活场景，让学生深刻体会数学实用价值，彰显开展相关教学的必要性。

2 基于项目式的初中数学跨学科主题教学策略

2.1 精准定位教学目标：三维目标的跨学科整合

教学目标需兼顾数学学科本质与跨学科能力发展，从三维度设计：知识维度明确数学核心知识与关联学科知识结合点；能力维度聚焦问题解决、团队协作等跨学科能力培养路径；素养维度指向数学建模等核心素养形成机制。以“二次函数”跨学科项目为例，目标设定为掌握 次函数图像与性质（数学），理解其在物理抛体运动中的应用（物理），形成通过实验数据建立函数模型的建模能力，为后续项目开发和教学实施提供依据。

2.2 科学开发项目原则：立足教材与真实情境项目主题开发需遵循以下原则：

2.2.1 紧扣教材内容。以人教版教材知识点为基础，挖掘跨学科生长点。如“图形的旋转”可结合艺术图案设计（美术）、地理地球自转（地理）设计项目；“统计与概率”可关联生物种群调查（生物）、社会调查（道法）开展探究。

2.2.2 贴近学生生活。选择校园、社区真实问题，如“校园垃圾分类优化方案”需运用数据统计（数学）、环保知识（生物）、方案设计（工程）；“班级‘德育之星’评选”可通过投票数据处理（统计）、评选标准制定（道法）实现融合。

2.2.3 体现学科关联性。确保学科融合自然深度，避免形式化叠加。如“木杆挂重物”问题中，数学三角形全等判定与物理力的平衡原理互为支撑，形成有机整体。

2.3 优化教学过程实施

基于上述目标和原则，教学过程采用五步框架：

情境驱动——创设真实问题情境，引导学生分析任务本质与需

任务分解与协作探究——学生分组制定方案，分工协作，通过实验、调研等收集数据，整合多学科知识解决问题，教师提供适切支持。

成果迭代与反思——学生以报告、模型等形式呈现成果，互评交流，通过“设计—验证—修正”循环优化，阐述知识内在关联。

多维评价体系——构建过程性评价与终结性评价相结合的体系。评价既关注数学知识掌握，也重视跨学科能力与合作表现，通过问题引导反思，关注学生创新性、逻辑性与协作能力发展。

3 实践案例：以“校园池塘设计水位监测”项目为例

3.1 项目背景

结合人教版“几何图形”“一元二次方程”“一次函数”等内容，整合地理、物理、信息技术、生物等学科知识设计项目。旨在通过数学建模解决校园池塘水位问题，培养学生运用跨学科知识解决真实问题的能力。

3.2 实施过程

情境驱动——教师播放校园池塘水位问题实拍视频，结合近三年月降水量数据表，提出核心问题，引导学生发现需通过数学方法量化水位变化规律，关联物理原理设计装置，借助信息技术实现预警，激发探究兴趣。

任务分解与协作探究——项目组分解为“数据采集组”“模型构建组”“装置设计组”。数据采集组测量水位，记录降水量与蒸发量（地理），用统计方法整理数据并绘图（数学）；模型构建组分析数据规律，确定函数表达式，预测水位变化；装置设计组依据物理浮力原理计算监测浮标参数，结合数学模型设定预警阈值，设计报警程序（信息技术），实现多学科知识整合。

成果迭代——各组呈现设计图、计算过程等并答辩，设计可视化监测装置并撰写报告，优化方案。多维评价— —从数学计算准确性、方案可行性、跨学科知识整合度等维度评价。学生理解一次函数实际意义，掌握“数据采集—模型构建—实物验证”的跨学科研究方法，实现知识与能力统一。

4 结束语

基于项目式的初中数学跨学科主题教学，是落实新课标要求、培养核心素养的有效途径。关键是以真实问题为驱动，以数学知识为核心，实现多学科知识深度融合。教师需在教学目标、主题开发、过程实施、评价体系等方面系统设计，正视挑战，通过协作与反思优化策略。未来需探索不同学段、知识点的跨学科项目模式，研究人工智能支持下的个性化设计，探索城乡学校差异化路径，提供更多实践经验。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部。义务教育课程方案（2022 年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2022.​

[2] 李迁。基于项目式学习的初中数学跨学科主题学习探讨[J].数理天地（初中版），2025，（13）：107-

[3] 廖伟强。基于核心素养的初中数学跨学科教学实践研究[J].教育，2025，（18）：31-33.​

[4] 丰田。初中数学跨学科项目式学习的有效推进[J].数理天地（初中版），2025，（12）：109-111.​

广东省教育科学研究课题《初中数学跨学科主题化项目式学习设计与策略研究》（课题批准号：2025YQJK0819）阶段性研究成果。