跨学科理念下小学低年段数学主题式学习的实践探究

开题报告

太仓市科教新城实验小学  叶玉蛟

专家：虞建国

专家建议：

1.策略增加对信息技术的研究，以及加强家庭、学校、社会对学生跨学科学习的帮助和支持。

2.补充促进学生跨学科思维能力培养，完善评价机制，实施动态评价，增强研究的针对性和可操作性。

3.在研究结果论文中最好设计一个跨学科主题的课程框架。

4.微课题解题时间要修改。

一、研究背景、所要解决的主要问题

（一）研究背景

1. 应对信息时代的综合素养挑战（宏观视角）

在21世纪这个信息化的时代，信息的数量、速度和复杂性都达到了前所未有的高度。跨领域的知识整合能力、批判性思维及创新能力成为了学生适应快速变化社会需求的关键。数学，作为基础学科中的一门，其重要性不仅在于培养学生的逻辑思维和计算能力，更在于其作为一种通用的语言和工具，能够帮助学生更好地理解和分析现实世界中的问题。将数学学习孤立于其他学科之外，无疑会限制学生的视野和思维广度。如果将文学、科学、艺术等多领域的知识融入数学教学中，不仅可以丰富数学学习的内容和形式，还能让学生在解决数学问题的过程中，自然而然地运用到其他学科的知识和方法，从而增强他们的数学应用能力，培养他们的综合素养。这种跨学科的学习方式，能够使学生在面对复杂问题时，更加灵活地运用多学科知识，从不同角度进行思考和创新，为解决实际问题提供多样化的方案和思路。

2. 核心素养导向下的教育改革需求（中观视角）

核心素养是指学生为适应未来社会和个人终身发展所必需的关键能力、必备品格和价值观念。传统的数学教学往往侧重于知识的传授和技能的训练，而忽视了对学生创新思维和实践能力的培养。而在核心素养导向下的教育改革中，数学教学需要更加注重学生的全面发展，通过跨学科的主题式学习，将数学知识与其他学科内容有机融合，让学生在解决实际问题的过程中，不仅掌握数学知识，还能学会如何运用这些知识去分析问题、解决问题，从而培养他们的创新思维和实践能力。这种跨学科的学习方式，不仅能够激发学生的学习兴趣，还能让他们在真实情境中体验到数学的魅力和价值，为他们的终身学习和全面发展奠定坚实的基础。同时，跨学科的主题式学习也有助于打破学科壁垒，促进不同学科之间的交流和融合，为教育改革的深入推进提供新的思路和方向。

3.是促进小学低年段学生综合持续发展的需要（微观背景）

小学低年段是学生认知发展的关键时期，跨学科理念下的数学主题式学习有助于激发学生的学习兴趣，培养其综合运用多学科知识解决问题的能力。然而，当前小学低年段数学教学仍存在一些问题，如教学内容单一、教学方法传统等，难以满足学生综合持续发展的需要。因此，通过跨学科理念下的数学主题式学习，可以有效解决这些问题，为学生的综合持续发展提供有力支持。

（二）所要解决的主要问题

1.当前数学教学内容单一、方法传统的问题。小学低年段数学教学往往局限于教材内容，缺乏与其他学科的融合，导致教学内容单一，难以激发学生的学习兴趣。同时，传统的教学方法注重知识灌输，忽视了学生的主体地位和实践能力的培养。跨学科理念下的数学主题式学习旨在打破这一局限，通过整合多学科知识，设计丰富多样的教学活动，激发学生的学习兴趣和主动性。

2.学生综合运用多学科知识解决问题能力欠缺的问题。在当前的数学教学中，学生往往只能掌握单一的数学知识，难以将其与其他学科知识相结合，解决实际问题。跨学科理念下的数学主题式学习通过整合数学与其他学科知识，设计具有挑战性的学习任务，引导学生在探究、合作和互动中综合运用多学科知识解决问题，从而培养其综合解决问题的能力。

3.教师跨学科教学能力提升的问题

跨学科教学要求教师具备跨学科的知识和技能，能够灵活运用多种教学方法和手段。然而，当前小学低年段数学教师往往难以有效整合学科知识实施跨学科理念下的数学主题式学习。因此，提升教师的跨学科教学能力，成为实施跨学科数学主题式学习的关键。

二、国内外同一领域的研究现状与研究价值

(一) 国内外同一领域的研究现状

1.关于跨学科理念的研究

跨学科理念近年来受到广泛关注，各国和国际组织纷纷在教育领域建立学生核心素养模型，以此推进教育目标的贯彻与落实。德国的“关键能力”、美国的“21世纪技能”、日本的“基础学力”以及国际学生评估项目（PISA）的各项素养研究，都是跨学科理念在教育领域的具体体现。这些研究强调沟通交流、团队合作、信息技术素养、语言能力、自主发展、数学素养等跨学科的核心素养，旨在培养学生的综合能力和适应未来社会发展的需求。

2.关于数学主题式学习的研究

数学主题式学习是一种以数学概念或问题为核心，通过设计一系列相关的学习活动和任务，引导学生在探究、合作和互动中深入理解数学知识的学习方式。国内外学者在数学主题式学习方面进行了大量研究，探索了不同教学模式和策略，如项目式学习、探究式学习等。这些研究表明，数学主题式学习有助于激发学生的学习兴趣，培养其数学思维和解决问题的能力。

3.关于跨学科数学教学的研究

跨学科数学教学是将数学与其他学科知识相结合，通过整合多学科知识，拓宽学生的视野，培养其综合运用知识解决问题的能力。国内外学者在跨学科数学教学方面进行了初步探索，提出了一些教学模式和策略，如STEM教育、整合式学习等。这些研究表明，跨学科数学教学有助于提升学生的数学素养和其他学科素养，促进其全面发展。

(二) 研究价值

1.理论价值

本研究将跨学科理念引入小学低年段数学主题式学习中，旨在探索跨学科理念在数学教学中的具体应用方式和效果。通过本研究，可以丰富跨学科教学的理论体系，为跨学科教学实践提供理论支持；同时，也可以拓展数学主题式学习的研究领域，为数学教学改革提供新的思路和方法。此外，本研究还将有助于厘清跨学科理念、数学主题式学习与核心素养之间的关系，为相关理论研究提供一些理性观点和实践案例。

2.实践价值

本研究通过实践探究跨学科理念下小学低年段数学主题式学习的实施策略，旨在为小学数学教师提供具体的教学指导和案例参考。通过实施跨学科数学主题式学习，可以激发学生的学习兴趣，培养其综合运用多学科知识解决问题的能力，提升学生的核心素养。此外，本研究还将有助于解决当前数学教学中存在的问题，如教学内容单一、方法传统等，为数学教学改革提供实践支持。

3.创新价值

本研究依托小学低年段数学教学实践，探索跨学科理念下的数学主题式学习模式。通过整合数学与其他学科知识，设计丰富多样的教学活动和学习任务，引导学生在探究、合作和互动中深入理解数学知识，培养其跨学科思维和综合能力。这种教学模式不仅有助于提升学生的数学素养和其他学科素养，还能促进其全面发展。此外，本研究还将构建跨学科数学主题式学习的评价体系，为区域数学教学水平的内在提升提供有力保障。

三、概念界定

（一）概念界定

1. 跨学科理念

跨学科学习，其实本质上是表层学习、深层学习和迁移学习的同等发力和互相整合。表层学习允许学生定义、识记事实并使用技能，但学生无法将想法和技能联系在一起。深度学习允许学生将想法和技能联系起来，但他们无法将这些想法和技能应用于不同的情况。迁移学习则允许学生将想法和技能应用于不同的情况，将现实世界与学术范畴联系起来。跨学科学习发生在不同层次，并实现不同层次的整合。学生能在各个层次学习，能够在不同的情况下应用他们的学习，并找到使用广泛的跨学科比较的方法，然后集中在一个主题上，丰富他们的知识深度。《义务教育课程方案和课程 标准（2022年版）》明确规定“各门课程用不少于10%的课时设计跨学科主题学习”，这种跨学科主题学习是基于学科渗透的课程模式。

2.主题式学习

主题式学习是跨学科学习的一种活动形式，主题式学习关注情境体验中的知识学习和运用，注重“知识的习得与经验的感悟”。主题式学习可以分为融入数学知识学习的主题活动以及运用数学知识及其他学科知识的主题活动两种。前者旨在让学生学习和理解数学知识，感悟知识的意义；后者旨在让学生综合运用数学知识解决问题，体会数学知识的价值，以及数学与其他学科的关联。

3.跨学科理念下小学低年段数学主题式学习的实践探究

跨学科主题学习打破了学科之间的壁垒，打破了仅限于教室环境的教学方式，打破了各学科教师之间“互不往来”的教研定式，实现了学科之间、各学科教研组之间的“跨界破圈”“合作协同”。跨学科理念下小学低年段数学主题式学习的实践探究是指注重低年段学生学科学习与现实生活的关联融通，帮助学生在实践探究中积累活动经验，能够从多学科视角理解同一主题，发展在真实情镜中综合运用多学科知识解决实际问题的能力，在数学教学中培养跨学科能力，以及整合单元内容促进学生的深度学习。数学主题式学习
数学主题式学习是一种以学生为中心的学习方式，它围绕特定的数学主题或问题，将数学知识与其他学科知识相融合，通过项目式、探究式等学习方式，使学生在解决实际问题的过程中，深入理解数学概念、原理和方法。这种学习方式能够帮助学生将抽象的数学知识转化为具体的实践经验，同时培养学生的数学素养、跨学科思维能力和解决实际问题的能力。在数学主题式学习中，教师可以通过设计丰富多样的教学活动，如游戏、实验、调查等，激发学生的学习兴趣和探究欲望，促进其全面发展。

四、支撑理论

1.主题式学习

主题式学习以特定的主题或问题为核心，将数学知识与其他学科知识相融合，通过项目式、探究式等学习方式，激发学生的学习兴趣和探究欲望。这种学习方式能够使学生在解决实际问题的过程中，深入理解数学概念、原理和方法，同时培养其自主学习能力和团队合作精神。在主题式学习中，教师可以引导学生通过小组合作、角色扮演等方式，共同探究数学问题，从而提高学生的自主学习能力和团队协作能力。此外，主题式学习还能够培养学生的批判性思维和解决问题的能力，使其在面对复杂问题时能够独立思考、分析问题并找到解决方案。

2. 实践探究

实践探究是小学低年段数学主题式学习不可或缺的一环。通过动手操作、观察记录、分析讨论等实践活动，学生能够亲身体验数学知识的形成过程，增强对数学的兴趣和热爱。同时，实践探究还能培养学生的创新思维和实践能力，使其在解决问题的过程中不断探索和发现新的知识和方法。在实践探究中，教师可以设置开放性的问题，鼓励学生大胆尝试、不断尝试新的解题思路和方法，从而培养学生的创新思维和实践能力。此外，实践探究还能够培养学生的观察、思考、交流和合作能力，以提高学生的综合素质和竞争力。

3. 数学实践

跨学科理念下的小学低年段数学主题式学习，具有重要的实践意义。首先，它有助于激发学生的学习兴趣和探究欲望，使学生在学习过程中保持积极的态度和动力。其次，跨学科理念下的数学主题式学习能够促进学生的全面发展，培养其数学素养、跨学科思维能力和解决实际问题的能力。同时，这种学习方式还能够帮助学生形成跨学科视野和思维方式，为其未来的学习和生活奠定坚实的基础。此外，跨学科理念下的数学主题式学习还能够培养学生的创新意识和实践能力，提高学生的综合素质和竞争力。因此，这一课题的研究不仅具有重要的理论价值，还具有广泛的实践意义和应用前景。通过深入研究和实践跨学科理念下的小学低年段数学主题式学习，我们可以为教育改革和发展提供有力的支持和指导。

五、研究目标与研究内容

（一）研究目标

通过本课题的研究，旨在全面系统、科学高效地构建跨学科理念下小学低年段数学主题式学习的实践体系，实现我市小学低年段学生阅读及数学学习的科学化、高效化、深层化，从单一的数学学习走向跨学科的主题式学习，从知识培养走向素养培养。同时，从中探索教育规律，使跨学科理念下的数学主题式学习真正服务于我市小学低年段学生核心素养的培育和发展，实现我市教育质量的内在提升。

1.深化跨学科理念下小学低年段数学主题式学习的理性认识

2.构建跨学科理念下小学低年段数学主题式学习的内容体系

3.探索跨学科理念下小学低年段数学主题式学习的实施策略

4.形成跨学科理念下小学低年段数学主题式学习的多元评价

5.提升跨学科理念下小学低年段数学教师跨学科能力的策略研究。

（二）研究内容

1.跨学科理念下小学低年段数学主题式学习的基础研究

通过调查研究了解我市小学低年段数学主题式学习的现状和发展状况，及其在学生数学素养以及与之相关的其他核心素养培育中的作用。通过文献研究厘清跨学科理念、小学低年段数学主题式学习相关的教育理念、内涵特征及相互关系，为实践探究提供理论支撑。

2.跨学科理念下小学低年段数学主题式学习内容体系的研究

主要研究依托数学课程与其他学科内容，构建课内外融通的跨学科主题式学习内容体系。包括制定《跨学科主题式学习内容建设指导意见》、《教师跨学科主题式学习建议》等。重点研究跨学科主题式学习的内容结构、内容设计、实施模式、教学方式方法等。

实验项目：跨学科特色主题内容建设研究，数学与其他学科融合的主题建设研究等。

3.跨学科理念下小学低年段数学主题式学习的策略研究

通过整合科学、艺术、语言等资源，设计富有趣味性的数学活动，如“时间在哪里”、“欢乐购物街”等，激发学生兴趣，培养自主学习与合作能力。研究聚焦于资源整合、活动设计、能力培养及效果评估，通过实践探索与案例分析，验证策略有效性，促进学生数学素养与跨学科能力的全面提升。

实验项目：学生跨学科学习小组研究，师生跨学科学习建设研究，家校跨学科学习研究等。

3.跨学科理念下小学低年段数学主题式学习的策略研究

通过整合科学、艺术、语言等资源，设计富有趣味性的数学活动，如“时间在哪里”、“欢乐购物街”等，激发学生兴趣，培养自主学习与合作能力。研究聚焦于资源整合、活动设计、能力培养及效果评估，通过实践探索与案例分析，验证策略有效性，尝试结合信息技术提升课堂趣味性，促进学生数学素养与跨学科思维能力的全面提升。

实验项目：学生跨学科学习小组研究，师生跨学科学习建设研究，家校跨学科学习研究等。探索家校合作下的跨学科学习模式，如“家庭数学实验室”、“亲子跨学科阅读计划”等，利用家庭资源，拓展学生的跨学科学习空间，同时提升家长对跨学科教育的理解和支持。

4.跨学科理念下小学低年段数学主题式学习的评价研究

小学低年段数学主题式学习的多元评价需从“评价维度、工具、实施”三方面展开。主要研究评价维度整合，将数学学科能力（如计算、空间观念）与跨学科素养（如科学探究、思想品德）结合，关注学生在真实问题解决中的逻辑思维、协作能力与创新表现；评价工具简化，设计可视化、游戏化的评价工具。

实验项目：开发生活化主题任务，组织“数学+”主题活动，建立“学习成长档案袋”，收集学生作品、活动照片及教师评语，直观反映跨学科学习进展。

4.跨学科理念下小学低年段数学主题式学习的评价研究

小学低年段数学主题式学习的多元评价需从“评价维度、工具、实施”三方面展开。主要研究评价维度整合，将数学学科能力（如计算、空间观念）与跨学科素养（如科学探究、思想品德）结合，关注学生在真实问题解决中的逻辑思维、协作能力与创新表现；评价工具简化，设计可视化、游戏化的评价工具，如“数学闯关卡”（记录任务完成度）、主题作品集（绘画、手工等跨学科成果）、课堂行为观察表（记录提问、合作情况）；实施策略分层，通过课堂即时反馈、主题活动阶段性评价（如“数学超市购物”实践评分）及学期成长档案，形成“过程+结果”的动态评价链。

实验项目：开发生活化主题任务，组织“数学+”主题活动（如“图形创意拼贴赛”“数学故事表演”），建立“学习成长档案袋”，收集学生作品、活动照片及教师评语，直观反映跨学科学习进展。

六、研究思路、方法与实施步骤

（一）研究思路与方法

本研究以当前我市小学低年段数学教学中跨学科理念下主题式学习的初步探索和存在的问题为研究起点。在核心素养的研究视野下，我们聚焦于构建跨学科的小学低年段数学主题式学习体系。研究的核心在于通过实践探索与理性思考，全面、系统、科学地构建这一学习体系，旨在转变我市小学低年段数学教学的理念与实施方式，形成具有示范意义的太仓经验，为同类地区提供可借鉴的实践样本。

具体运用以下研究方法

1. 调查研究法：

本研究采用调查研究法，旨在全面了解我市小学低年段数学教师、学生及家长对跨学科主题式学习的认知、态度、需求及实施现状。通过设计问卷和访谈提纲，包括封闭式选择题和开放式问题，随机抽取多所小学低年段的数学教师、学生及家长作为调查对象。通过线上问卷和线下访谈的方式广泛收集数据，确保数据的广泛性和代表性。运用统计软件对数据进行量化分析，结合访谈内容进行质性分析，提炼关键信息和问题，为后续研究提供实证基础。

2. 行动研究法：

本研究运用行动研究法，通过教学实践探索跨学科主题式学习的有效实施策略。选择试点学校，设计并实施跨学科数学主题式学习活动，包括教学设计、实施、反思与调整。记录教学活动的实施过程，包括学生参与度、学习效果等，通过前后测、学生作品、教师反思等方式评估教学效果。提炼有效的教学策略，形成可推广的教学模式，不断提升小学低年段数学教学的质量与水平。

3. 课例研究法：

本研究采用课例研究法，深入分析跨学科数学主题式学习的典型课例。选择具有代表性的跨学科数学主题式学习课例，从教学目标、内容选择、教学方法、学习资源、评价方式等方面进行详细分析。归纳课例中的成功经验与存在问题，提出改进建议，探索出有效培养学生核心素养的阅读课堂教学范式，为其他教师提供可借鉴的教学范例。

4. 个案研究法：

本研究运用个案研究法，深入探究跨学科主题式学习在特定学校或班级中的实施效果与影响因素。选择具有代表性的学校或班级作为个案研究对象，通过访谈、观察、问卷调查等方式收集数据。综合分析个案中的教学实施、学生学习表现、教师反馈等数据，提炼个案中的成功案例与经验教训。以典型个案为试点，以点带面，分层推开，分步推进，把点上的成功经验推向全市，为其他学校提供实践样本。

5. 文献研究法：

本研究在选题、方案设计和整个研究过程中，都将运用文献研究法。广泛查阅国内外关于跨学科教学、主题式学习、数学教学等方面的书籍、期刊、会议论文等文献，采用归纳、演绎、比较等方法对文献进行综合分析。厘清与核心素养、小学低年段数学教学相关的教育理念、内涵特征及相互关系，掌握最新研究成果，为本研究提供理论支撑与方向引领。形成文献综述报告，为后续研究提供坚实的理论基础。

（二）实施步骤

设计申报阶段（2024年10月—2025年2月）：

成立总课题组，进行前期调研，明确研究方向和目标。制订详细的研究方案，包括研究内容、方法、步骤和预期成果。完成课题申报工作，获得立项批准。

实施研究阶段（2025年3月—2025年8月）：

2025年3月-6月：

1.开题论证，明确研究任务和分工。

2.招标子课题，鼓励全校积极参与研究。

3.全面启动研究方案，各子课题组开始具体研究工作。

2025年7月—2025年8月：

1.开展跨学科教学理念培训，提升教师素养。

2.设计并实施跨学科数学主题式学习活动，收集数据。

3.开发整合跨学科学习资源，构建学习资源库。

4.初步构建学生跨学科学习能力的评价体系。

2025年9月—2026年8月：

1.对前期研究成果进行总结和反思，调整研究策略。

2.扩大研究范围，深化跨学科主题式学习的实践探索。

3.完善学生跨学科学习能力的评价体系，进行中期评估。

4.选择典型个案进行深入分析，提炼成功案例。

结题鉴定阶段（2026年9月—2027年8月）：

1.全面总结研究成果，撰写研究报告和论文。

2.汇编研究成果，包括教学设计、课例分析、个案研究报告等。

3.提交课题鉴定，展示研究成果，进行成果推广。

2025年9月—2025年11月：

1.对前期研究成果进行总结和反思，调整研究策略。

2.扩大研究范围，深化跨学科主题式学习的实践探索。

3.完善学生跨学科学习能力的评价体系，进行中期评估。

4.选择典型个案进行深入分析，提炼成功案例。

结题鉴定阶段（2025年12月—2026年3月）：

1.全面总结研究成果，撰写研究报告和论文。

2.汇编研究成果，包括教学设计、课例分析、个案研究报告等。

3.提交课题鉴定，展示研究成果，进行成果推广。

通过上述多元化、综合性的研究方法体系，本研究将全面、深入地探索跨学科理念下小学低年段数学主题式学习的实施策略与效果，为同类地区提供可借鉴的实践样本与理论支持。

七、课题研究条件与可行性分析

（一）研究成员及研究基础

1．研究成员情况

本校已有一支具有较高教育教学水平的专业教师队伍，取得了较多的教育教学成果，为课题研究提供了较好的人力资源。

2．研究基础及前期工作

本课题申报文本在课题组成员对太仓市范围内各学校阅读教学的现状进行了一系列调研，并查阅了国内外大量关于核心素养与阅读教学的理论、实践案例及相关课题研究的基础上，结合太仓市前期开展的区域推进阅读教学的实践经验，经历了多次课题组研讨、专家论证等的前期准备过程，慎重成稿。

（二）研究保障条件

1．组织管理保障

市教育局的统一领导与高度重视，有关领导、专家的关心与指导，全市各乡镇、社会部门、中小学的大力支持，为课题研究创设了良好的外部条件。

2．研究经费保障

课题启动后教育局将在研究经费上予以全力保障。保障调查实践、资料采集、会议研讨、论文结集、论著出版等各项支出的如期支付，保障开题论证、中期评估、结题鉴定的各项经费及时到位。

3．研究资料保障

参与学校师资丰厚，教学经验丰富，能够有效的实施跨学科主题式学习。且配备有资源丰富的图书馆，不仅藏有大量数学专业书籍，还广泛收录了科学、文学、艺术等领域的优质读物，为跨学科学习提供了丰富的素材。同时，学校重视信息技术在教学中的应用，教师个人电脑普及，且均接入高速网络，便于即时获取国内外最新的教育理念与研究成果。

4．研究时间保障

学校充分支持课题实施，确保相关研究部门和研究人员有足够的时间开展各项研究工作。

八、课题成果形式

阶段成果	成果名称	成果形式	完成时间
	文献综述报告	报告	2025年
	跨学科数学主题内容设计框架	组织方案	2025年
	跨学科数学教学实践案例集	活动展示、实物成果	2025－2026年
	学生跨学科学习成效评估体系	调查报告	2025－2026年
	低年级跨学科主题式学习体系	思维导图	2025年
最终成果	课题研究总报告、子课题研究报告	结题报告	2026年
	融合跨学科思维的小学低年段数学主题式学习研究报告	论文	2026年
	跨学科数学教学实践案例集	个案	2026年

                                            2025年2月20日