摘要：在知识经济与全球化竞争加剧的背景下，培养学生的跨学科综合素养成为基础教育改革的重要目标。《义务教育数学课程标准（2022 版）》明确提出 “跨学科主题学习” 的课程要求，然而当前教学实践中存在主题泛化、内容零散、目标与评估脱轨等问题。本研究构建 “理论建构 — 实践调研 — 框架设计 — 案例验证” 的研究路径，系统探讨小学数学跨学科主题学习活动的设计原则与实施流程，并通过具体案例验证其有效性，为一线教师提供可复制的操作方案，助力数学学科核心素养落地。

关键词：小学数学；跨学科主题学习；活动设计；核心素养

一、研究背景

与理论基础

（一）时代诉求与政策导向：跨学科主题学习的必要性

随着人工智能、大数据等技术的迅猛发展，知识的碎片化传授已无法满足复杂问题解决的需求。经济合作与发展组织（OECD）指出，未来人才需具备 “跨学科问题解决能力”，我国《“十四五” 教育发展规划》亦强调 “加强学科间相互融合，强化实践育人”。2022 年颁布的数学课程标准首次明确 “跨学科主题学习” 占本学科总课时的 10%-15%，要求以数学学科为基点，融合科学、艺术、信息技术等领域，培养学生 “用数学的眼光观察现实世界，用数学的思维思考现实世界，用数学的语言表达现实世界” 的核心素养。

（二）理论支撑：跨学科学习的教育学基础

1.建构主义学习理论（皮亚杰）：知识不是被动接受的，而是学习者在一定情境即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得的。跨学科主题学习通过真实情境创设，让学生在解决问题中主动建构数学与其他学科的知识关联。

2.多元智能理论（加德纳）：人类存在语言、逻辑— 数学、空间、肢体 — 动觉等多元智能，单一学科教学难以满足学生的多元发展需求。跨学科活动通过多样化任务设计，为不同智能类型的学生提供展示平台，促进个性化发展。

3情境认知理论（布朗）：知识的意义存在于具体的情境和实践中。跨学科主题学习将数学知识嵌入真实生活场景（如超市购物、校园规划、自然测量等），使学生在解决真实问题中理解知识的应用价值。

二、小学数学跨学科

主题学习的实践困境

（一）主题选取：从“学科拼盘” 到 “深度融合” 的割裂

调研发现，62% 的教师在设计主题时存在 “学科拼盘” 现象：如将 “认识图形” 与美术课的 “图形绘画” 简单叠加，缺乏核心问题驱动，导致数学与其他学科的关联停留在表面，未能形成知识协同效应。

（二）目标定位：从“知识本位” 到 “素养本位” 的偏差

在目标设定中，45% 的教师仍以单一学科知识掌握为核心（如 “掌握长方形面积计算方法”），忽视 “问题解决能力”“合作交流能力” 等跨学科素养的培养，导致活动设计偏离 “育人本位”。

（三）活动组织：从“线性流程” 到 “动态生成” 的脱节

传统课堂多采用“教师讲解 — 分组实践 — 成果展示” 的线性流程，而跨学科学习中，学生在调研、实验、建模等环节常生成超出预设的问题（如测量校园绿地时涉及生态保护问题），但 78% 的教师缺乏弹性设计，未能及时捕捉教育契机。

（四）评价体系：从“结果导向” 到 “过程导向” 的缺失

当前评价仍以书面测试为主，对“探究过程的科学性”“团队协作的有效性”“创新思维的独特性” 等维度缺乏系统评估工具，导致 “重活动形式、轻素养发展” 的现象普遍存在。

三、小学数学跨学科

主题学习活动的设计框架

（一）设计原则：三维度协同建构

1.学科性原则：筑牢数学根基以数学核心知识为锚点（如“数与代数”“图形与几何”“统计与概率”），确保跨学科活动服务于数学概念的理解与应用。例如 “校园垃圾分类统计” 活动，需以 “数据收集、整理、分析” 为核心，避免因过度追求环保教育而淡化数学本质。

2.真实性原则：链接生活世界主题应源于学生的生活经验（如家庭收支、体育比赛、植物生长），通过“问题情境化 — 情境任务化 — 任务学科化” 的转化，让学生体会数学的现实意义。例如 “设计春游预算方案” 整合数学（四则运算、优化策略）、经济学（成本意识）、社会学（团队协商）等要素。

3.开放性原则：包容多元路径允许学生自主选择探究方法（如实验法、调查法、建模法），鼓励跨学科知识的创造性运用。例如“制作数学绘本” 活动，学生可结合文学叙事、美术绘画、数学逻辑，形成个性化作品。

（二）设计流程：五维度螺旋推进

构建“主题筛选→目标统整→活动设计→评价实施→反思迭代” 的闭环流程，每个环节融入跨学科思维。

1. 主题筛选：建立 “三层过滤” 机制

学科关联层：聚焦数学核心知识点（如三年级“位置与方向”），匹配可融合的学科（科学 “校园气象站定位”、信息技术 “电子地图制作”）。

生活关联层：通过问卷调研学生兴趣点（如“最喜欢的校园活动”“家庭中的数学问题”），优先选择高频提及的场景（如 “运动会奖牌榜统计”“午餐营养搭配”）。

素养关联层：对照课标中的“跨学科素养指标”（如 “提出问题能力”“批判性思维”），评估主题对多元素养的培养价值。例如 “设计节水方案” 可同时培养数学建模、科学探究、社会责任意识。

2. 目标统整：构建 “三维目标矩阵”

将目标分解为“数学知识与技能”“跨学科过程与方法”“情感态度与价值观” 三个维度，每个维度设定具体可测的子目标（见表 1）。

表1 “校园植物测量” 活动目标矩阵

3. 活动设计：创设 “阶梯式任务群”

将复杂主题拆解为“基础任务 — 进阶任务 — 拓展任务”，每个任务设置跨学科子活动（以 “校园运动会中的数学” 为例，见表 2）。

表2 阶梯式任务群设计示例

4. 评价实施：开发 “多元立体评价体系”

过程性评价：使用《探究过程记录单》记录学生在“提出问题 — 设计方案 — 实施验证 — 反思改进” 中的表现，重点关注跨学科思维的运用（如是否能从数学角度解释科学现象）。

成果性评价：制定《跨学科作品评分表》，从“数学准确性”“学科融合度”“创新性”“协作有效性” 四个维度量化评分（见表 3）。

发展性评价：通过前后测对比分析学生在“问题解决速度”“学科知识迁移能力”“学习兴趣度” 等方面的进步，使用雷达图进行可视化呈现。

表3 跨学科作品评分表（示例）

5. 反思迭代：建立 “双循环改进机制”

微观循环：每次活动后，教师团队召开复盘会，从“主题适切性”“任务难度”“评价效度” 等方面进行反思，形成《活动改进备忘录》。

宏观循环：每学期末对所有主题活动进行效果评估，参考学生素养发展数据、家长反馈、同行评价，调整下一年度的活动方案。

四、小学数学跨学科

主题学习的实施策略

（一）师资赋能：构建“三维联动” 培训体系

1.学科知识融合培训：组织数学与科学、信息技术、美术等学科教师共同参与“学科交叉点挖掘” 工作坊，例如发现 “轴对称图形” 与美术 “对称图案设计”、科学 “晶体结构” 的关联点。

2.活动设计工作坊：通过“案例拆解 — 小组设计 — 模拟实施 — 互评改进” 的流程，提升教师的情境创设、任务分解、弹性调控能力。推荐使用 “设计思维六步法”（共情、定义、头脑风暴、原型制作、测试、迭代）进行主题开发。

3.评价工具研发培训：指导教师使用“量规设计模板”“雷达图分析工具”“学生成长档案袋”，掌握跨维度评价数据的收集与分析方法。

（二）资源建设：打造“立体化资源生态”

1.校本主题资源库：按年级、数学核心知识点、融合学科分类，收录优秀活动方案（含教案、学生工作单、多媒体素材），例如三年级“时间管理” 主题整合数学（认识钟表）、信息技术（日程表制作）、德育（珍惜时间）。

3.数字化工具平台：引入GeoGebra（几何建模）、Excel（数据处理）、Canva（海报设计）等软件，制作《跨学科工具使用指南》，帮助学生掌握技术工具的跨学科应用场景。

（三）家校协同：建立“双向参与” 机制

1.家长资源挖掘：邀请从事不同职业的家长（如工程师、营养师、设计师）参与活动设计，提供专业领域的真实问题。例如工程师家长可提出“如何用最少的材料搭建承重桥梁”，融合数学（结构优化）、科学（材料特性）、工程（力学原理）。

2.家庭延伸任务：布置“亲子跨学科任务”，如 “家庭一周垃圾分类统计”（数学 + 环保）、“厨房中的测量”（容积单位 + 烹饪实践），通过家长反馈表收集家庭场景中的学习成效。

五、实践案例：“校园

节水大使” 跨学科主题活动

（一）主题背景

结合“世界水日”，聚焦数学 “测量与计算”“统计与分析”，融合科学（水资源保护）、信息技术（数据可视化）、劳动教育（节水装置制作）。

（二）实施流程

1.驱动性问题：如何通过数学计算和科学方法，设计可行的校园节水方案？

2.任务分解

数学任务：测量各水龙头流量（体积单位换算），统计班级日均用水量（复式统计表），计算节水装置的成本效益（小数乘法）。

科学任务：实验不同节水方法的效果（如安装起泡器前后的用水量对比），撰写实验报告。

技术任务：使用Scratch 制作节水宣传动画，用 Excel 生成用水量变化折线图。

劳动任务：小组合作制作简易节水装置（如瓶罐式马桶水箱配件），测试其节水率。

3.成果展示：举办“节水方案发布会”，学生通过 PPT、实物模型、数据图表展示成果，邀请校长、家长、水管工程师担任评委，从 “数学建模合理性”“方案可行性”“创意度” 进行评价。

（三）实施成效

通过前后测对比，学生在“体积单位应用”“数据分析能力”“环保行为意识” 等方面均有显著提升（见表 4）。活动后，校园人均日用水量下降 15%，学生自发成立 “节水监督小组”，将学习成果转化为实际行动。

表4 学生素养发展对比（N=60）

六、结论与展望

（一）研究结论

本研究构建了小学数学跨学科主题学习的“理论 — 设计 — 实施 — 评价” 完整体系，证明通过 “主题深度关联、目标多维统整、活动阶梯设计、评价多元立体” 的策略，可有效解决传统跨学科学习的割裂问题，实现 “知识习得” 与 “素养发展” 的双向提升。

（二）研究展望

未来研究可进一步探索：（1）人工智能技术在跨学科学习中的深度应用（如智能评价系统、虚拟实验平台）；（2）跨学科主题学习与国家课程、校本课程的深度融合机制；（3）区域层面跨校资源共享与教师协同教研模式。通过持续优化设计与实施路径，让跨学科主题学习真正成为培养 “全面发展的人” 的有效载体。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部。义务教育数学课程标准（2022 年版）[S]. 北京：人民教育出版社，2022.

[2] OECD. The Nature of Cross-Curricular Competencies: Analysis and Examples [R]. Paris: OECD Publishing, 2019.

[3] 崔允漷。有效教学 [M]. 上海：华东师范大学出版社，2009.

[4] 吴向东。跨学科学习：让核心素养真正落地 [J]. 人民教育，2021（15）:48-52.

作者简介

于红澎，华师教育研究院学科特聘专家，高级教师，黑龙江省尚志市希望小学校长，黑龙江省数学学科教学能手，哈尔滨市学科骨干、学科带头人，教师型未来教育家培养对象。市第十八次妇女代表大会代表、德育工作先进个人、优秀班主任标兵、优秀教师、模范教师、“身边好校长”，省优秀班主任、优秀教师。主持课题《小学数学的实践体验教学教学研究》获哈市科研成果一等奖。