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初中数学跨学科项目式学习的设计研究

跨学科项目式学习作为一种创新教学范式，能够有效打破学科壁垒，让学生在真实情境中展开探究，实现知识的融合与能力的进阶。数学作为一门基础且应用广泛的学科，在跨学科项目式学习中占据关键地位[1]。“优化校园花坛设计”项目紧密贴合学生的校园生活，将数学与美术、生物等学科有机结合，不仅能帮助学生深化对数学知识的理解与运用，还能全方位培养学生的综合素养，为初中数学跨学科教学开辟新路径。

一、初中数学跨学科项目式学习的设计框架

（一）驱动性问题选择

驱动性问题的选择，要遵循真实性、挑战性和跨学科性原则。真实性是关键。校园花坛设计改造与学生生活紧密相关，以“如何运用多学科知识设计出兼具审美与空间利用的校园花坛”作为驱动性问题，学生对花坛改造充满期待，积极性高涨。挑战性是探索动力。设计优秀花坛需综合考量形状、布局、植物选择和成本预算等，这能突破学生既有知识和思维局限，促使他们探索新方法、新思路，在解决问题中提升能力[2]。跨学科性是核心。“优化校园花坛设计”项目，融合了苏教版初中数学的几何图形周长、面积计算和函数分析知识、美术的色彩构图知识，以及生物的植物生长习性知识，充分体现了多学科知识的交融。

（二）学习目标设计

明确合理的学习目标是项目式学习的重要导向。教师在设计目标时，要围绕驱动性问题，钻研数学及相关学科课程标准，了解学生知识储备与能力基础，确保目标符合教学大纲且贴合学生实际。

学习目标涵盖三个维度。第一，知识与技能维度。依据苏教版初中数学教材，学生需掌握几何图形周长、面积计算和函数实际应用，还要学习美术色彩搭配、构图及生物中的植物生长习性知识。第二，过程与方法维度。教师通过实地测量、查阅资料、小组讨论等活动，锻炼学生信息收集、数据整理和问题解决能力；运用数学建模将花坛设计问题转化为数学模型，提升学生建模素养；借助小组合作，培养学生团队协作与沟通能力。第三，情感态度与价值观维度。教师应激发学生对校园环境建设的责任感和环保意识，让学生感受学科应用价值，提升学习兴趣，培养创新精神与审美情趣。

（三）学习任务设计

学习任务是实现学习目标的具体载体，是将抽象学习目标转化为实际学习活动的关键环节。在设计学习任务时，教师要将驱动性问题细化为多个层次分明、逻辑连贯的子任务，并为每个子任务创设真实、具体的情境，引导学生在情境中运用跨学科知识解决问题[3]。

（四）学习评价设计

（三）学习任务设计

科学合理的学习评价是跨学科项目式学习的重要保障。跨学科项目式学习的评价方式应多元化，综合运用教师评价、学生自评与互评。教师评价具有专业性与客观性，教师应在学生项目学习过程中通过细致观察、专业指导，全面评价学生表现；学生自评有助于学生自我反思与总结，发现自身优缺点，进行针对性改进；学生互评能够促进学生交流学习，培养批判性思维与合作精神，拓宽思维视野。

评价内容应设计多维度、多等级的评价量规，从数学核心素养、跨学科能力、团队协作能力等维度评估学生。各维度应进一步划分优秀、良好、合格、待改进等级，明确具体表现，为评价提供客观依据。

二、初中数学跨学科项目式学习案例设计一“优化校园花坛设计”项目

（一）驱动性问题选择

学校计划改造校园内一块长方形空地为花坛，教师基于此确定驱动性问题：“如何运用数学及其他学科知识，设计出一个既满足审美需求，又能充分利用空间的校园花坛？”此问题紧密联系校园生活，具有真实性；设计花坛需综合考量多种因素，具有挑战性；解决问题需融合多学科知识，体现跨学科性。

（二）学习目标设计

1.知识与技能目标

学生熟练运用苏教版初中数学知识，精确计算长方形、圆形、三角形等图形的周长和面积，合理确定花坛形状与布局；运用函数知识分析植物种植面积与花坛总面积的关系，实现科学种植规划；掌握美术色彩搭配原则与构图方法，提升花坛设计美感；了解植物生长习性，结合当地气候选择适宜植物品种，保障植物健康生长。

2.过程与方法目标

通过实地测量校园空地，学会正确使用测量工具，掌握长度、面积测量方法，提高数据收集与整理能力；利用图书馆、网络等渠道查阅资料，学会筛选、整理信息；在小组讨论中学会倾听与表达，培养团队协作与沟通能力；运用数学建模方法，将花坛设计问题转化为数学模型，提升数学建模与逻辑思维能力。

3.情感态度与价值观目标

参与花坛设计项目，培养对校园环境建设的热爱与责任感；在解决实际问题中感受学科知识的价值，增强学习兴趣；尝试创新设计，培养创新精神与审美情趣，提升综合素质。

1.学习任务一：实地测量与数据收集

任务情境：学生分组对校园内计划建花坛的长方形空地进行实地测量，测量中可能遇到空地形状不规则、存在障碍物等问题。

思维进阶路径：明确测量目的，选择合适的测量工具，掌握正确的测量方法，整理测量数据并思考呈现方式。

子问题链：（1）选