摘要： 随着新课改的推进，跨学科项目式学习作为一种全新的教学模式，越来越受到教育工作者的关注。本论文以初中数学和物理教学为研究对象，探讨在大单元跨学科理念下，如何实施项目式学习，以提高学生的综合素质和解决问题的能力。首先，对大单元跨学科理念和项目式学习进行了解释和阐述，然后通过实证研究，分析了在数学和物理教学中实施跨学科项目式教学的效果。结果表明，跨学科项目式学习能够激发学生的学习兴趣，提高学生的合作能力和创新意识，有助于学生形成系统化的知识结构。本研究为初中数学和物理教学改革提供了一种新的思路和方法，对提高教学质量具有一定的参考价值。

关键词：大单元跨学科理念；项目式学习；初中数学教学；物理教学；综合素质；问题解决能力

一、引言

1.研究背景

随着全球化和科技的发展，对复合型人才的需求日益增长，跨学科的综合素质教育逐渐成为教育改革的重要方向。义务教育课程方案（2022年版）对于大单元教学、跨学科学习、项目式学习均有着明确的要求。课程方案要求：“探索大单元教学，积极开展主题化、项目式学习等综合性教学活动，促进学生举一反三、融会贯通，加强知识间的内在关联，促进知识结构化。” 以及，“原则上，各门课程用不少于10%的课时设计跨学科主题学习。”由此可见，课程方案强调对学习方式进行改革，以推进综合学习，不仅强调实现学科内部知识的整合，还强调学科间知识与方法的联结，强化课程协同育人功能。由于数学和物理学科知识具有相似的抽象性、综合性等特点，所以将数学与物理学科联合起来，进行大单元跨学科理论下的项目式学习创新研究，是一次探究如何将课程方案落地的重要探索。

2.研究意义

跨学科项目式学习在提高学生数学和物理知识掌握程度的同时，有助于培养学生合作、创新和实践的能力。此外，跨学科项目式学习还能有效促进学生形成系统化的知识结构，提高学生解决实际问题的能力。因此，对跨学科项目式学习在初中数学和物理教学中的应用进行研究，不仅对提高教学质量具有积极意义，也对推动教育改革、培养适应社会发展的复合型人才具有重要意义。

3.研究目的与内容概述

本研究旨在探讨大单元跨学科理念下的项目式学习在初中数学和物理教学中的应用策略，并分析其实施效果。研究内容包括：（1）对大单元跨学科理念和项目式学习进行理论阐述；（2）设计初中数学-物理跨学科项目，并实施项目式教学；（3）通过实证研究，分析跨学科项目式教学在提高学生学习兴趣、合作能力、创新意识和知识结构方面的效果；（4）对教学策略进行调整和优化，提出改进措施和建议。通过本研究，希望能够为初中数学和物理教学改革提供有益的借鉴和启示。

二、解决思路

1.研究设计

本研究采用了实验研究设计，将一所初中学校的两个年级的数学和物理课堂作为实验组，另一所学校作为对照组。实验组采用基于大单元跨学科理念的项目式学习教学策略，对照组则采用传统的教学方法。在实验过程中，对实验组进行跨学科项目式学习教学，收集教学过程中的数据，如学生的课堂表现、学习兴趣、合作能力和创新意识等。通过对比实验组和对照组的数据，分析跨学科项目式学习教学策略的效果。

2.研究对象与数据收集

本研究的研究对象为两所初中学校的四个班级的学生，每个班级的学生人数约为50人。在实验过程中，对实验组的学生进行跨学科项目式学习教学，同时对对照组的学生进行传统的教学方法。在教学过程中，收集学生的课堂表现、学习兴趣、合作能力和创新意识等数据。数据收集方法包括观察法、问卷调查和访谈等。通过收集和分析这些数据，可以评估跨学科项目式学习教学策略的效果。

3.数据分析方法

本研究采用定量分析和定性分析相结合的方法对收集到的数据进行分析。首先，通过描述性统计分析，了解实验组和对照组学生在学习兴趣、合作能力和创新意识等方面的差异。然后，通过独立样本t检验，分析两组学生在这些方面的显著差异。最后，通过相关分析，探究跨学科项目式学习教学策略与学生学习效果之间的关系。通过以上分析，可以得出跨学科项目式学习教学策略的效果，为初中数学和物理教学改革提供参考。

三、实施策略

1. 初中数学-物理跨学科项目设计

在设计初中数学-物理跨学科项目时，我们旨在将两个学科的知识点有机结合，形成具有实际意义和挑战性的项目。这样的设计不仅能够激发学生的学习兴趣，还能培养他们运用跨学科知识解决实际问题的能力。以“生活中的几何”和“物理现象的解释”为主题，我们设计了一系列具体的项目。在“生活中的几何”项目中，学生需要调查和收集生活中的几何图形，了解几何图形的特征及其在现实生活中的应用。例如，学生可以通过观察和测量家具的尺寸，了解家具设计中应用的几何原理；还可以探究建筑物的结构中几何图形的作用，了解建筑物稳定性的数学解释。在“物理现象的解释”项目中，学生需要通过实验和理论分析，探究物理现象背后的原理。例如，在研究自由落体运动和抛物线运动的项目中，学生可以通过实验观察不同高度下物体落地的时间，进而分析重力加速度的规律；还可以通过研究抛物线运动的数学模型，理解其在生活中的应用，如导弹轨迹的计算等。这些跨学科项目的设置，使得学生在学习过程中能够自然地融合数学和物理知识，提高他们的综合素质和问题解决能力。

2. 教学策略实施步骤与方法

在实施跨学科项目式教学过程中，我们采取了一系列有效的教学策略。首先，在项目启动阶段，教师会引导学生明确项目目标和意义，激发他们的学习兴趣。在此过程中，教师会通过展示实际案例、提出引发思考的问题等方式，激发学生的学习动力。其次，在项目进行阶段，教师组织学生进行分组讨论，引导学生运用数学和物理知识解决实际问题。在此过程中，教师的角色是指导者和协助者，而非直接解答者。教师会鼓励学生自主探究、合作学习，培养他们的团队协作能力和解决问题的能力。然后，在项目展示阶段，学生需要将项目成果以PPT、报告或展板等形式进行展示，其他同学和教师进行评价和反馈。这一阶段有助于提高学生的沟通能力和表达能力，同时让他们从他人的反馈中了解到自己的不足，以便进行改进。最后，在项目总结阶段，教师引导学生反思项目过程，总结所学知识和技能。这一阶段有助于学生巩固项目中所学的知识，培养他们的反思和创新能力。

3. 教学策略的调整与优化

在实施过程中，我们不断对教学策略进行调整与优化，以提高教学效果。首先，我们根据学生的反馈和项目实施情况，适时调整项目难度和教学内容，确保项目既有挑战性，又不过于复杂。其次，我们注重培养学生的团队合作能力，引导学生在讨论和合作中积极发言，尊重他人意见，学会倾听和沟通。此外，我们还关注学生的个性化发展，鼓励学生在项目过程中展示自己的特长和创造力。最后，我们加强教师培训，提高教师的项目设计和实施能力，确保教学策略的有效实施。通过这些调整和优化，我们取得了较好的教学效果，学生的综合素质和问题解决能力得到了明显提高。

四、结束语

1. 研究结论

本研究通过对初中数学和物理教学中的跨学科项目式学习进行实证研究，得出以下结论：跨学科项目式学习能够有效激发学生的学习兴趣，提高他们的合作能力和创新意识，有助于学生形成系统化的知识结构。在实施过程中，项目式学习能够将数学和物理知识有机结合，培养学生的综合素质和问题解决能力。实验组和对照组学生在学习兴趣、合作能力和创新意识方面的差异显著，表明跨学科项目式学习在提高教学质量方面具有积极作用。本研究为初中数学和物理教学改革提供了一种新的思路和方法，对推动教育改革、培养适应社会发展的复合型人才具有重要意义。

2. 研究局限与未来展望

本研究的局限在于样本数量较小，且仅在两所初中学校进行实验，可能存在一定的偏差。此外，研究时间有限，未能对跨学科项目式学习的长远效果进行跟踪评估。未来研究可以扩大样本规模，进行多所学校、长时间的跟踪研究，以更全面地评估跨学科项目式学习的效果。同时，可以探讨跨学科项目式学习在不同学科、不同教育阶段的应用，为教育改革提供更多借鉴和启示。此外，还可以研究跨学科项目式学习对教师专业发展、教学策略等方面的影响，以推动教育改革不断深化。总之，跨学科项目式学习作为一种新兴的教学模式，具有广泛的应用前景和深入研究的价值。

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）[S]. 北京：北京师范大学出版社，2022.

[2]陈云. 初中物理课程的物理知识与数学知识融合教学[J]. 学园，2023（8）：29-32.

[3]王建春. 奠定融合教育，发挥“双减”力量——“双减”背景下初中物理数学学科融合探析[J]. 数理天地（初中版），2023（3）：17-19.

[4] 教育部办公厅关于印发《基础教育课程教学改革深化行动方案》的通知 - 中华人民共和国教育部政府门户网站 （moe.gov.cn）

[5]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：北京师范大学出版社，2022.

[6]中华人民共和国教育部. 义务教育物理课程标准（2022年版）[S]. 北京：北京师范大学出版社，2022.

注：此文系青海省“十四五”教育科学规划2023年度一般课题《大单元跨学科理念下基于项目式学习的初中数学-物理教学创新研究》的研究成果