基于新課標的數學跨學科項目式學習優化策略探析

摘要：基于新課標的數學跨學科項目式學習，可通過融合科學、美術、語文等學科，打破學科壁壘，提升學生的數學素養、團隊合作能力以及跨學科思維能力。文章基于數學跨學科項目式學習面臨的項目設計復雜、項目開展困難、評價與反饋機制難以建立等挑戰，提出明確教學目標、整合跨學科內容、設計驅動性問題、采用多樣化教學方法、注重評價與反思等策略，以此為數學教學提供方法借鑒。

關鍵詞：小學數學；跨學科；項目式學習；教學目標；驅動性問題；教學方法；評價

中圖分類號：G623.5文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2024）32-0101-04

基金項目：本文系福建省龍巖市新羅區第三批名師工作室專項課題“小學數學跨學科項目式學習的實踐與研究”（立項號：LYXL 202401042）研究成果

隨著新課程改革的全面推進，數學教學正逐步向多元化、綜合化方向發展。跨學科項目式學習作為一種新興的教學模式應用于數學教學中，是將數學與其他學科有機融合，以此打破傳統學科界限，為學生提供更加豐富、真實的學習情境，逐步提升學生的綜合素養。本研究結合教學實踐，探索數學跨學科項目式學習的有效策略，以期為數學教學創新提供有力支持，為廣大教育工作者提供可借鑒的經驗和啟示。

一、跨學科項目式學習的含義及應用于數學教學中的價值

1.跨學科項目式學習的含義

跨學科是針對長期分科導致的學科割裂提出的理念，其嘗試以跨學科的知識應用來建立知識間的聯系，并提升學生的解決問題能力[1]。從效果上來說，跨學科有助于促進學科間的知識遷移，產生新的知識。從發展趨勢上來看，學生可通過跨學科學習，慢慢積累大量新的知識，并對知識形成深入理解。項目式學習是在學科課程標準的指導下，以學生興趣為導向，以真實問題為驅動，以小組合作為項目實施方式，幫助學生建構知識網絡，掌握學科核心知識，實現深度學習的探究性學習模式。

2.跨學科項目式學習應用于數學教學中的價值

（1）打破學科壁壘，提升學生的數學學科素養。在數學教學中，跨學科項目式學習可打破傳統學科間的壁壘，為學生數學學科素養的提升提供豐富的表現形式。第一，跨學科項目式學習可融合語文、科學、藝術等多領域的知識，使數學學習不再孤立。例如，在教學與分數相關的知識時，教師可結合語文故事中的分配情節，引導學生在閱讀中理解分數的意義，或以科學實驗的方式，讓學生在動手測量、分配材料中直觀感受到分數的應用價值。第二，跨學科項目式學習強調實踐操作和問題解決。在面對復雜問題時，學生要調動多學科知識和技能，進行綜合分析和判斷，這種綜合性的學習體驗可有效提升學生的數學學科素養。第三，在跨學科項目式學習中，學生要與擅長不同學科知識的同學合作，共同完成任務。而在團隊協作中，學生可通過思想碰撞和知識共享，學會從多個角度思考問題，提出更具創新性的解決方案，進一步拓寬知識視野和思維邊界[2]。

（2）提升團隊合作能力。跨學科項目式學習獨特的合作模式是培養學生團隊合作能力的重要途徑。第一，跨學科項目式學習需要學生組成團隊，共同面對挑戰。在團隊中，每個學生都扮演著不可或缺的角色，如負責資料搜集、數據分析、模型制作、成果展示，只有緊密配合才能高質量完成任務。第二，跨學科項目式學習鼓勵學生分享觀點和創意。這種開放式的交流環境，不僅能激發學生的創造力和想象力，還能培養其傾聽能力和尊重他人意見的品質。第三，跨學科項目式學習注重團隊反思和總結。在項目完成后，學生要一起回顧整個過程，分析成功的原因和存在的不足，并提出改進建議。這種反思和總結，不僅可讓學生更加清晰地認識到自己在團隊中的貢獻和不足，還可促進團隊成員之間的相互理解和信任。

（3）培養跨學科思維。跨學科項目式學習可通過整合不同學科知識和技能，為學生提供培養跨學科思維的重要平臺。例如，在教學圖形與幾何有關知識時，教師可結合美術中的形狀、色彩和線條等元素，讓學生通過繪畫或手工制作來感受和理解幾何圖形的特點。這種知識融合不僅可強化學生對數學知識的理解，還可提升學生對其他學科知識的綜合運用能力以及跨學科思維能力。再如，在教學統計相關知識時，可設計關于學校垃圾分類情況的調查項目。為此，學生要運用數學的統計方法來收集、整理和分析數據，結合科學知識來了解垃圾分類的重要性和方法，借助語文知識來撰寫調查報告。這種問題情境的創設，可讓學生在解決問題的過程形成跨學科思維，提升綜合素養。

二、數學跨學科項目式學習面臨的挑戰

1.項目設計復雜

第一，在數學跨學科項目式學習中，項目設計的復雜性體現在多學科知識的深度融合、真實情境的問題解決等方面，這些復雜性要求項目設計者具備豐富的教學經驗和相應的創新思維能力[3]。另外，這種融合不是表面的拼接，而要找到不同學科之間的內在聯系，要求項目設計者設計出能夠同時鍛煉學生多方面能力的項目。第二，跨學科項目式學習需要利用多樣化的學習資源和工具來支持學生的學習活動。這些資源和工具可包括圖書、網絡資料、實驗器材、計算機軟件等[4]。項目設計的復雜性就體現在如何有效地整合這些資源和工具，使其為學生的學習提供最大支持。例如，在數學與科學的融合項目中，教師可設計相應實驗，引導學生探索數學原理在自然現象中的應用；在數學與藝術的融合項目中，可在設計中引導學生通過藝術創作來展現數學的美學價值。這就對教師的跨學科知識整合能力以及教學設計能力提出較高要求。第三，跨學科項目設計要圍繞真實或模擬情境展開，引導學生運用多學科知識來解決實際問題。這種問題情境的復雜性體現在涉及多個變量、多個環節和多個步驟等方面，需要教師綜合考慮各種因素，制定詳細的解決方案。例如，在關于小區交通流量的項目中，學生要收集數據，分析數據，建立數學模型，并考慮城市規劃、環境保護等多方面因素。這就要求教師綜合考慮環境限制指數、學生能力、安全等項目內容。

2.項目開展困難

跨學科項目式學習需要豐富的教學資源來支持，包括圖書、網絡資料、實驗器材等。然而，在實際教學中，這些資源的獲取和整合往往受到各種限制，如經費不足、設備短缺等，導致項目難以順利推進。另外，學生的能力存在差異，這種差異在跨學科項目中尤為明顯，因為項目要求學生綜合運用多學科知識解決問題。為此，如何滿足不同學生的學習需求，確保每個學生都能在項目中獲得成長，是教師面臨的較大挑戰。這不僅要求教師具備較強的專業素養和創新能力，還需要獲得學校和社會的廣泛支持。

3.評價與反饋機制難以建立

跨學科項目式學習涉及多學科知識和技能，導致評價標準變得多元化和復雜化，這在一定程度上增加了評價的難度。第一，項目式學習的評價過程較為煩瑣。跨學科項目包含多個階段和環節，每個階段都需要進行及時的評價和反饋。然而，因項目周期長、內容多，所以評價過程變得煩瑣且難以持續，教師也難以對每個學生的每個階段學習情況都進行詳盡的評價。第二，教學體系存在反饋機制不健全的情況。在跨學科項目式學習中，反饋機制是促進學生成長和改進的重要環節。然而，評價標準的多元化和評價過程的煩瑣性，導致反饋機制難以建立健全[5]。這樣，教師就無法及時、準確地給予學生有效的反饋，或因反饋內容過于籠統，無法具體指導學生的學習。第三，項目式學習在開展過程中存在技術支持不足的問題。跨學科項目式學習需要借助一定的技術支持來收集、整理和分析學生的學習數據。但部分學校存在的技術設備或軟件資源不足的情況，導致教師難以有效利用技術手段來建立評價和反饋機制。

三、基于新課標的數學跨學科項目式學習優化策略

1.明確教學目標

在數學跨學科項目式學習中，明確的教學目標指引著整個教學方向。第一，明確教學目標的設計原則，要符合課程標準，即教學目標應緊密圍繞數學課程標準；跨學科融合，即充分考慮跨學科的特點，將數學與其他學科知識和技能有機融合；具體可操作，即教學目標應具體、明確、可操作，便于教師實施和評估[6]。第二，明確教學目標的設計步驟。首先，應分析學情，了解學生的學習基礎、愛好以及學習能力，然后深入研究數學課程標準，明確本單元或本項目的核心知識和技能要求，最后結合學生的學情和課標要求，制定具體、明確、可操作的教學目標。以“我的跑道我設計”跨學科項目為例，在明確教學目標時，可從以下幾方面進行。數學知識目標：讓學生運用比例尺等數學知識，準確計算跑道的長度、寬度和面積，掌握數學在實際生活中的應用。體育知識目標：讓學生了解跑道的結構、功能和設計原則，掌握基本的體育知識和技能。美術設計能力目標：讓學生運用美術知識和技能，設計美觀、實用的跑道圖紙，以培養學生的審美能力和創新思維。跨學科綜合能力目標：讓學生綜合運用多學科知識解決實際問題，以提升綜合素養。在這個教學實例中，教學目標不僅關注學生的數學知識掌握，還注重學生的跨學科知識融合，以此為學生的綜合素養提升奠定堅實基礎。

2.整合跨學科內容

在數學跨學科項目式學習中，整合跨學科內容是一項關鍵任務，其要求教師打破傳統學科界限，將數學與其他學科知識、技能和方法有機融合，以提升學生的綜合素養。第一，明確整合點。教師要深入分析數學課程內容，找到與其他學科的關聯點或交叉點，如數學與科學中的測量、與語文中的數據處理等的關聯。第二，設計跨學科主題。教師可圍繞整合點，設計具有跨學科性質的學習主題或項目，確保主題既符合數學課程標準，又能融入其他學科知識。同時，教師要搜集和整理與跨學科主題相關的各種教學資源，包括教材、教具、網絡資源等，為教學活動的開展提供有力支持。第三，引導學生運用多學科知識和技能解決問題，鼓勵學生進行跨學科思考和交流。以“小小建筑師：數學+美術的童話城堡設計”項目為例，教師要整合數學中的平面圖形及其特征、比例尺等知識，以及美術中的城堡結構設計、色彩搭配等技能，以此培養學生的空間想象力和創造力。

3.設計驅動性問題

在跨學科項目式學習中，教師應以學生為中心，設計貼近學生生活實際和興趣點的驅動性問題，以引發學生的共鳴和好奇心。第一，問題要考慮數學與其他學科的關聯點，以促進知識的跨學科融合，并實現挑戰性與可行性并存，確保學生能通過自主探究和合作學習找到解決方案。第二，驅動性問題應明確指向學習目標，引導學生逐步深入探究，取得學習成果。以“綠色校園：我們的環保小衛士”跨學科項目為例，驅動性問題可設計為“如何制定一個既美觀又環保的校園綠化方案”。校園是學生日常生活的重要場所，綠化方案的制定與學生的生活環境息息相關，因此問題容易激發學生的興趣。另外，該問題涉及面積、周長、比例尺等數學計算，如測量校園空地面積、計算所需植物數量等，同時包含科學知識，即需要學生了解植物的生長習性、節水灌溉技術，以及環保材料、樹種的選擇等。而項目實施過程中的撰寫綠化方案、環保宣傳等環節則涉及語文知識。因此，該問題能起到較好的驅動性作用。

4.采用多樣化教學方法

在跨學科項目式學習中，教師可采用情境教學法、合作學習法、探究學習法等，讓學生全面發展自己的能力和素養[7]。情境教學法是指通過創設與學生生活實際緊密相連的情境，讓學生在真實或模擬的情境中學習多學科知識。例如，在“小小建筑師”項目中，教師可創設模擬城堡建筑的情境，引導學生運用數學知識計算材料用量，同時融入美術的構圖和色彩搭配等知識。合作學習法鼓勵學生分組合作，共同完成任務。例如，在“綠色校園”項目中，學生可分組負責不同區域的綠化方案設計，并在小組內部分工合作，共同完成任務。在探究學習過程中，學生可通過觀察、實驗、推理等方式發現數學規律，同時掌握其他學科知識和技能。例如，在“時間與生活”項目中，學生可通過觀察鐘表、記錄時間等方式，探究時間的變化規律，并結合語文中的時間描述、科學中的時間單位等內容進行學習。在教學中，教師還要充分利用信息技術豐富教學資源，提高教學效果。例如，在“數字故事”項目中，教師可引導學生利用信息技術制作包含數學元素的小視頻，同時融入語文的敘事技巧、美術的視覺效果等元素。下面以“小小超市經營者”跨學科項目為例，詳細分析各教學方法的綜合運用策略。創設情境：創設一個模擬超市的情境，讓學生扮演超市經營者，負責商品的進貨、定價、銷售等環節。合作學習：學生分組合作，每組負責一個商品類別的經營。在合作過程中，學生要共同制訂進貨計劃、定價策略和銷售方案，并相互交流，共同解決問題。探究性學習環節：引導學生通過實際操作和觀察，探究商品銷售與價格、成本、利潤等因素之間的關系，并運用數學知識進行計算和分析。在完成項目過程中，學生還要結合語文知識編寫商品介紹、廣告語等宣傳材料，并利用信息技術手段，如電子表格軟件，記錄和分析銷售數據，制作銷售報表和利潤分析圖等，或利用網絡平臺進行市場調研和競爭對手分析。

5.注重評價與反思

在跨學科項目式學習中，教師應重視教學評價與反思。第一，以學生自評、同伴互評和教師評價等多元化評價方式，全面評估學生的學習過程和學習成果[8]。例如，在“小小園藝師”跨學科項目中，學生要種植，記錄植物生長過程，并提交種植報告和植物照片。教師可根據報告內容、照片質量以及學生的口頭匯報進行綜合評價。同時，要重視過程性評價，通過觀察、記錄和分析學生在學習過程中的行為表現，及時給予反饋和指導。例如，在“小小科學家”項目中，教師要觀察學生在實驗過程中的操作規范、數據記錄和分析能力等，并給予相應評價，并鼓勵學生以海報、PPT、視頻等形式展示學習成果，相互評價。例如，在“我的家鄉”跨學科項目中，學生可制作關于家鄉文化的PPT或視頻并展示，教師和學生可共同評價其內容的豐富性、表達的準確性等。第二，教學反思是跨學科項目式學習中的重要內容。項目結束后，教師應引導學生自我反思，分析存在的問題和不足，提出改進措施，如撰寫學習反思日記，記錄自己在項目中的收獲、遇到的困難和解決方法等。同時，教師團隊也要反思和總結教學過程，分析教學效果及存在的問題、原因，并提出改進意見，以進一步優化跨學科項目式學習策略和方法。

四、結語

對數學學科教學而言，跨學科項目式學習的實踐與研究，是符合新課標、適應新時代學科發展的有益探索，有利于高質量落實數學新課改目標。對教師而言，數學跨學科項目式學習的實踐與研究對其專業能力要求較高。教師要選擇合適的主題，篩選跨學科內容，創設真實情境，設計相應項目，引導學生解決問題。對學生來說，跨學科項目式學習可使其在真實情境中整合多學科知識，形成更完整、系統的知識體系，提升數學學科素養。可見，數學跨學科項目式學習的實踐與研究，不僅是教育模式的創新探索，還是對學生綜合素養培養的深度實踐。

參考文獻：

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[3]楊敏，鄒安琪，章勤瓊.項目驅動，讓數學問題解決更具生命力———小學數學項目式學習教學實踐與啟示[J].小學數學教師，2020（01）： 72-75.

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[8]李志輝，邵曉霞.我國中小學跨學科教學實施之動因、困境及對策探析[J].現代中小學教育，2020，36（05）：34-39.

Exploration of Optimization Strategies for Interdisciplinary Project based Learning in Mathematics Based on the New Curriculum Standards

Huang Shuiying

（No.3 Experimental Primary School， Longyan City， Fujian Province， Longyan 364000， China）

Abstract： Based on the new curriculum standard， interdisciplinary project-based learning in mathematics can break down disciplinary barriers and enhance students’ mathematical literacy， teamwork ability， and interdisciplinary thinking ability by integrating science， art， Chinese and other disciplines. The article is based on the challenges faced by interdisciplinary project-based learning in mathematics， such as complex project design， difficulty in project implementation， and difficulty in establishing evaluation and feedback mechanisms. It proposes strategies such as clarifying teaching objectives， integrating interdisciplinary content， designing driving problems， adopting diverse teaching methods， and emphasizing evaluation and reflection， in order to provide methodological references for mathematics teaching.

Key words： primary school mathematics； interdisciplinary； project-based learning； teaching objectives； driving issues； teachingmethods；evaluate