广东教育教学课题申报书

广东教育教学课题申报书一、封面内容

项目名称：基于核心素养的广东高中数学跨学科主题学习设计与实践研究

申请人姓名及联系方式：张明，zhangming@

所属单位：广东省教育科学研究院课程与教学研究所

申报日期：2023年10月26日

项目类别：应用研究

二．项目摘要

本项目聚焦广东省高中数学教育现状，旨在探索基于核心素养的跨学科主题学习模式，提升学生综合实践能力与创新思维。研究以“数学与物理、化学、生物等学科的融合”为切入点，通过构建跨学科主题学习案例库，开发配套教学资源与评价工具，系统解决当前高中数学教学中学科割裂、实践能力不足的问题。项目采用文献研究法、行动研究法与数据分析法，选取广东省内10所代表性高中作为实验基地，开展为期两年的教学实践，收集学生学业成绩、学习行为与教师反馈数据。预期成果包括一套完整的跨学科主题学习设计方案、五套标准化教学案例、三篇高水平研究报告及一套动态评价系统。研究成果将形成可推广的教学模式，为广东省高中数学课程改革提供实证依据，并推动核心素养在数学教学中的深度落实。项目紧密结合区域教育实际，通过跨学科整合打破传统教学壁垒，对提升广东高中数学教育质量具有重要实践价值。

三.项目背景与研究意义

广东省作为中国教育改革的先行区，其高中数学教育承担着培养高素质人才、服务地方经济社会发展的重要使命。近年来，随着新课程改革的深入推进，核心素养理念日益成为教育实践的指导核心。数学作为基础学科，其教学目标已不再局限于知识传授与技能训练，而是更加注重学生逻辑思维、问题解决、批判创新等综合能力的培养。然而，现实教学中，数学与其他学科的界限依然分明，跨学科主题学习（InterdisciplinaryThematicLearning,ITL）的系统性设计与实施尚处于探索阶段，这在一定程度上制约了学生核心素养的全面发展。

当前，广东省高中数学教学面临的主要问题表现为：首先，学科本位思想根深蒂固，数学教师往往局限于学科内部进行教学设计，忽视与其他学科的内在联系，导致教学内容碎片化，难以形成知识网络。其次，传统教学模式以教师讲授为主，学生被动接受，缺乏探究性、实践性的学习体验，难以有效培养学生的数学应用能力和跨学科整合能力。再次，评价体系单一，仍以考试成绩为主要标准，忽视学生在跨学科学习过程中的综合表现与创新成果，不利于引导学生进行深度学习。此外，广东省区域发展不平衡，不同地区、不同学校在课程资源、师资力量等方面存在差异，亟需一套具有针对性和可操作性的跨学科主题学习方案，以促进教育公平和质量提升。

从现实需求来看，广东省正处于产业转型升级的关键时期，对高素质、复合型人才的渴求日益迫切。数学作为现代科技和工程领域的基础语言，其跨学科应用广泛存在于人工智能、大数据分析、生物工程、材料科学等领域。然而，当前高中数学教育在培养学生跨学科思维和应用能力方面存在明显短板，难以满足产业发展的实际需求。因此，开展基于核心素养的数学跨学科主题学习研究，不仅是对当前教学问题的回应，更是服务广东经济社会发展战略的迫切需要。通过构建跨学科主题学习模式，可以有效打破学科壁垒，促进知识迁移与能力整合，为学生未来的职业发展奠定坚实基础。

从学术价值来看，本项目的研究有助于丰富和深化对核心素养导向下数学教育的理解。现有研究多集中于单一学科的教学改革，而跨学科主题学习作为一种新兴的教学模式，其理论框架与实践路径仍需系统探索。本项目通过构建跨学科主题学习的理论模型，开发相应的教学设计与评价工具，可以为数学教育跨学科研究提供新的视角和方法，推动相关学术领域的理论创新。同时，研究成果将验证跨学科主题学习在提升学生核心素养方面的有效性，为其他学科的教学改革提供借鉴，促进高中阶段整体教育质量的提升。

此外，本项目的研究具有显著的区域示范效应。广东省作为教育改革的前沿阵地，其研究成果的推广将对中国其他地区产生积极影响。通过在不同类型学校开展实验研究，可以积累多样化的实践经验和典型案例，形成具有广东特色的高中数学跨学科主题学习资源体系，为全国范围内的教学改革提供参考。同时，项目将注重与地方教育行政部门、学校、企业的合作，形成产学研用一体化的研究机制，推动研究成果的转化与应用，实现教育科研与教育实践的良性互动。

四.国内外研究现状

在核心素养导向下，数学跨学科主题学习的理论与实践探索已成为全球教育改革的重要趋势。国内外学者围绕跨学科学习、主题教学、数学教育等多个领域开展了广泛研究，取得了一定的成果，但也存在明显的不足和待解决的问题。

从国际研究现状来看，欧美发达国家在跨学科教育领域起步较早，积累了丰富的实践经验。美国学者如Wiggins和McTighe在《追求理解的教学设计》中提出的UbD（UnderstandingbyDesign）框架，强调基于核心素养的教学设计，为跨学科主题学习提供了理论指导。他们主张通过设计驱动性问题，引导学生进行跨学科探究，以促进深度理解和知识迁移。在实践层面，美国许多高中学校开设了“项目式学习”（Project-BasedLearning,PBL）课程，如STEM（科学、技术、工程、数学）教育，将数学与其他学科有机融合，强调在真实情境中解决复杂问题。例如，弗吉尼亚州部分高中开发的“生物统计学”课程，将数学统计方法应用于生物实验数据分析，有效提升了学生的数据处理能力和科学探究精神。此外，欧盟的“终身学习”框架也强调跨学科能力的培养，通过课程整合和项目合作，促进不同学科知识的交叉与融合。国际研究普遍关注跨学科学习的评价问题，学者们尝试开发多元评价工具，如表现性评价、过程性评价等，以全面评估学生在跨学科学习中的表现。然而，国际研究也存在一些共性难题，如跨学科教学设计复杂、教师跨学科知识储备不足、评价标准难以统一等，这些问题在不同国家和文化背景下表现出一定的差异性。

在国内研究方面，跨学科主题学习作为新课改的重要方向，受到了教育界的广泛关注。国内学者在数学教育领域，对跨学科学习的理论探讨和实践探索不断深入。例如，北京师范大学的顾明远教授等学者，从教育哲学的角度探讨了跨学科学习的价值与意义，强调其在培养学生综合素质方面的独特作用。华东师范大学的数学教育专家如张奠宙教授，则结合中国数学教育的实际，提出了“数学文化”与“跨学科融合”的教学主张，主张通过数学史、数学文化等内容，引导学生认识数学与其他学科的关联。在实践层面，一些地区和学校开始尝试开展跨学科主题学习，如上海部分高中开发的“人工智能与数学”融合课程，将数学算法与人工智能技术相结合，取得了初步成效。此外，中国教育科学研究院课程教材研究所也组织了多场跨学科教学研讨会，推动相关研究成果的交流与分享。然而，国内研究仍存在一些问题，如理论研究与实际教学脱节、缺乏系统性的跨学科主题学习案例库、教师跨学科教学能力有待提升等。特别是在广东省，虽然经济发达、教育资源丰富，但在高中数学跨学科主题学习方面仍处于初步探索阶段，缺乏具有区域特色的、可推广的研究成果。

比较国内外研究现状可以发现，跨学科主题学习已成为全球教育改革的重要方向，但在理论深度和实践广度上仍存在差异。国际研究更注重理论框架的构建和多元评价体系的开发，而国内研究则更关注结合本土实际进行实践探索。广东省作为中国教育改革的窗口，亟需借鉴国际先进经验，同时立足区域教育特色，开展系统性的跨学科主题学习研究。目前，国内外研究在以下几个方面存在明显的空白：

首先，在数学跨学科主题学习的系统设计方面，现有研究多集中于零散的案例或初步的尝试，缺乏一套完整的、可操作的教学设计方案。例如，如何确定跨学科主题、如何设计驱动性问题、如何开发教学资源、如何评价学习效果等关键问题仍需深入研究。

其次，在跨学科主题学习的评价方面，现有评价工具仍以学科内部评价为主，难以全面反映学生在跨学科学习中的表现。如何开发一套科学、多元的评价体系，以准确评估学生的跨学科思维、问题解决能力、团队协作能力等核心素养，是亟待解决的问题。

再次，在教师专业发展方面，跨学科主题学习对教师提出了更高的要求，需要教师具备跨学科的知识视野和教学能力。目前，国内外关于教师如何进行跨学科教学培训、如何构建跨学科教师学习共同体等方面的研究尚不充分。

最后，在区域特色研究方面，国内外研究多集中于一般性的理论探讨或个别地区的实践探索，缺乏针对特定区域（如广东省）高中数学跨学科主题学习的系统研究。广东省作为经济发达、教育资源多样化的地区，其跨学科主题学习的实践模式和经验对其他地区具有重要的借鉴意义，但目前相关研究相对薄弱。

综上所述，开展基于核心素养的广东高中数学跨学科主题学习设计与实践研究，不仅能够填补相关研究领域的空白，还能为广东省高中数学教育改革提供理论指导和实践参考，具有重要的学术价值和现实意义。

五.研究目标与内容

本项目旨在系统构建基于核心素养的广东高中数学跨学科主题学习模式，并通过实践检验其有效性，以期为广东省高中数学教育改革提供科学依据和实践指导。研究目标与内容具体阐述如下：

（一）研究目标

1.总体目标：基于核心素养理念，探索广东高中数学跨学科主题学习的有效设计与实践路径，构建一套包含教学设计、资源开发、实施策略和评价体系的完整方案，提升学生数学应用能力、跨学科思维和问题解决能力，促进数学核心素养的深度发展。

2.具体目标：

（1）分析广东省高中数学教学现状及跨学科主题学习需求，明确当前教学中存在的问题及改进方向；

（2）构建基于核心素养的数学跨学科主题学习理论框架，提出科学的教学设计模型，包括主题选择标准、驱动性问题设计、学习活动安排、跨学科内容整合等关键要素；

（3）开发一系列可供实践的数学跨学科主题学习案例，涵盖数学与物理、化学、生物、信息技术等学科的融合，形成配套的教学资源包，包括教学设计文档、课件、实验手册、评价工具等；

（4）在广东省内选取具有代表性的高中学校开展实践研究，验证所构建的跨学科主题学习模式的有效性，收集并分析学生学业成绩、学习行为、创新能力等方面的数据；

（5）建立科学的跨学科主题学习评价体系，开发相应的评价工具，能够全面、客观地评估学生在跨学科学习过程中的表现，包括知识整合能力、问题解决能力、团队协作能力等核心素养；

（6）总结项目研究成果，形成可推广的广东高中数学跨学科主题学习实践指南，为广东省乃至全国的高中数学教育改革提供参考。

（二）研究内容

1.广东省高中数学跨学科主题学习现状调研与需求分析：

（1）调研内容：广东省内不同类型高中（城市、农村、重点、普通）数学教学的实际情况，包括课程设置、教学方法、评价方式等；教师对跨学科主题学习的认知程度、教学经验和资源需求；学生在数学学习中的跨学科思维和应用能力表现。

（2）调研方法：采用问卷调查、访谈、课堂观察、文献分析等方法，收集广东省高中数学教学的第一手资料，分析当前跨学科主题学习开展的情况、存在的问题及改进需求。

（3）预期成果：形成一份《广东省高中数学跨学科主题学习现状调研报告》，为后续研究提供实证依据。

2.基于核心素养的数学跨学科主题学习理论框架构建：

（1）研究问题：如何在核心素养导向下，构建科学、系统的数学跨学科主题学习理论框架？如何界定跨学科主题学习的核心要素？如何设计有效的跨学科主题学习模型？

（2）研究内容：梳理核心素养理念与数学教育的内在联系；分析跨学科主题学习的理论基础，包括建构主义学习理论、项目式学习理论、跨学科课程理论等；结合数学学科特点和其他学科关联，提出数学跨学科主题学习的概念界定、核心要素、设计原则和实施流程。

（3）研究假设：基于核心素养的数学跨学科主题学习能够有效提升学生的数学应用能力、跨学科思维和问题解决能力，促进数学核心素养的深度发展。

（4）预期成果：形成一套《基于核心素养的数学跨学科主题学习理论框架》，包括概念界定、核心要素、设计模型、实施原则等，为后续案例开发和实践研究提供理论指导。

3.数学跨学科主题学习案例开发与资源建设：

（1）研究问题：如何选择合适的跨学科主题？如何设计有效的驱动性问题？如何整合数学与其他学科的内容？如何开发配套的教学资源？

（2）研究内容：根据广东省高中数学课程标准和学科特点，结合社会热点和产业需求，选择若干具有代表性的跨学科主题，如“数学与物理：能量转换与效率分析”、“数学与化学：化学计量与实验数据分析”、“数学与生物：遗传概率与种群动态模拟”、“数学与信息技术：算法设计与程序实现”等；针对每个主题，设计核心驱动性问题，明确学习目标和预期成果；整合数学与其他学科的知识内容，设计系列化的学习活动，包括理论探究、实验操作、项目制作、小组讨论等；开发配套的教学资源包，包括教学设计文档、课件、实验手册、案例集、评价工具等。

（3）研究假设：精心设计的跨学科主题学习案例能够激发学生的学习兴趣，促进知识的融会贯通，提升学生的综合能力。

（4）预期成果：形成一系列《数学跨学科主题学习案例集》，包含5-8个不同主题的完整教学设计方案和配套资源，为教师提供可参考的教学范例。

4.数学跨学科主题学习实践研究与效果评估：

（1）研究问题：如何在真实的教学环境中实施数学跨学科主题学习？如何评估该模式对学生学习效果的影响？

（2）研究内容：在广东省内选取10所不同类型的高中学校作为实验基地，开展为期两年的实践研究；在实验班级实施所开发的跨学科主题学习方案，对照平行班级的传统教学模式，收集并分析学生的学业成绩、学习行为、创新能力等方面的数据；采用多元评价方法，包括定量评价（如考试成绩、问卷调查）和定性评价（如访谈、课堂观察、作品分析），全面评估学生在跨学科学习过程中的表现和核心素养的发展情况。

（3）研究假设：与传统的数学教学模式相比，基于核心素养的数学跨学科主题学习能够显著提升学生的数学应用能力、跨学科思维和问题解决能力，并提高学生的学习兴趣和参与度。

（4）预期成果：形成一份《数学跨学科主题学习实践研究报告》，包括实验设计、实施过程、数据分析、效果评估等，为该模式的推广应用提供实证支持。

5.数学跨学科主题学习评价体系构建与应用：

（1）研究问题：如何构建科学的跨学科主题学习评价体系？如何开发有效的评价工具？如何评价学生的核心素养发展？

（2）研究内容：基于核心素养理念，结合数学跨学科主题学习的特点，构建一套科学的评价体系，包括评价目标、评价内容、评价方法、评价标准等；开发相应的评价工具，如表现性评价任务、评价量规、学习档案袋等；在实践研究中应用评价体系，对学生的数学应用能力、跨学科思维、问题解决能力、团队协作能力等核心素养进行综合评价。

（3）研究假设：科学的评价体系能够准确评估学生在跨学科学习中的表现，促进学生的核心素养发展。

（4）预期成果：形成一套《数学跨学科主题学习评价体系及工具》，包括评价框架、评价量表、评价指南等，为教师提供有效的评价工具和方法。

6.研究成果总结与推广：

（1）研究问题：如何总结项目研究成果？如何形成可推广的实践指南？

（2）研究内容：对项目研究的目标、内容、过程、结果进行全面总结，提炼出具有普遍意义的研究结论和实践经验；结合广东省高中数学教育的实际情况，形成一套《广东高中数学跨学科主题学习实践指南》，包括理论框架、案例集、资源包、评价体系等，为广东省乃至全国的高中数学教育改革提供参考。

（3）预期成果：形成一系列研究成果，包括研究报告、论文、案例集、资源包、实践指南等，为广东省高中数学教育改革提供科学依据和实践指导。

六.研究方法与技术路线

（一）研究方法

本项目将采用混合研究方法（MixedMethodsResearch），结合定量研究和定性研究的优势，以全面、深入地探讨基于核心素养的广东高中数学跨学科主题学习设计与实践问题。具体研究方法包括文献研究法、问卷调查法、访谈法、课堂观察法、实验研究法、案例研究法等，并运用多种数据分析技术对收集到的数据进行处理和分析。

1.文献研究法：系统梳理国内外关于核心素养、跨学科主题学习、数学教育改革等方面的文献资料，包括学术专著、期刊论文、研究报告、政策文件等，为项目研究提供理论基础和背景支持。通过文献研究，明确项目研究的现状、问题和发展趋势，构建项目研究的理论框架。

2.问卷调查法：设计针对广东省高中数学教师和学生的问卷调查表，了解教师对跨学科主题学习的认知程度、教学经验和资源需求，以及学生对数学学习的兴趣、跨学科思维和应用能力的表现。问卷调查将采用匿名方式，以保证数据的真实性和可靠性。问卷数据将采用统计分析软件进行统计分析，包括描述性统计、相关分析、回归分析等。

3.访谈法：选取广东省内具有代表性的高中数学教师、校长、教研员等作为访谈对象，深入了解他们对跨学科主题学习的看法、经验和建议。访谈将采用半结构化访谈的形式，围绕研究问题进行深入交流。访谈数据将采用质性分析方法进行编码、分类和主题分析。

4.课堂观察法：在实验班级和对照班级中，采用课堂观察法对数学教学过程进行观察，记录教师的教学行为、学生的学习行为、课堂互动等情况。观察将采用结构化观察量表，对观察数据进行量化处理。课堂观察数据将与其他数据相结合，进行综合分析。

5.实验研究法：在广东省内选取10所不同类型的高中学校作为实验基地，开展为期两年的实验研究。实验班级将实施所开发的跨学科主题学习方案，对照班级将采用传统的数学教学模式。通过实验研究，比较两种教学模式对学生学习效果的影响。实验数据包括学生的学业成绩、学习行为、创新能力等，将采用定量和定性相结合的方法进行统计分析。

6.案例研究法：选择若干具有代表性的数学跨学科主题学习案例进行深入研究，包括案例的设计、实施、效果等方面。案例研究将采用多种数据收集方法，如课堂观察、访谈、文档分析等，对案例进行全面的描述和分析。案例研究将有助于深入理解数学跨学科主题学习的实践过程和效果。

7.数据分析方法：定量数据将采用SPSS、R等统计分析软件进行统计分析，包括描述性统计、t检验、方差分析、相关分析、回归分析等。定性数据将采用质性分析方法进行编码、分类和主题分析，如Nvivo等质性分析软件。混合研究方法将采用三角验证法，对定量和定性数据进行相互验证，以提高研究结果的可靠性和有效性。

（二）技术路线

本项目的研究技术路线分为以下几个阶段：

1.准备阶段（2024年1月-2024年3月）：

*确定研究课题，进行文献综述，构建理论框架。

*设计问卷调查表、访谈提纲、课堂观察量表等研究工具。

*选取实验基地，联系实验学校和教师。

*进行预调查，对研究工具进行试测和修订。

2.调研阶段（2024年4月-2024年6月）：

*对广东省高中数学教学现状进行问卷调查和访谈，了解教师和学生的需求。

*对实验班级和对照班级的学生进行前测，收集学生的学业成绩、学习行为、创新能力等方面的数据。

*开展课堂观察，了解传统的数学教学模式。

3.案例开发阶段（2024年7月-2024年9月）：

*根据调研结果，选择若干具有代表性的跨学科主题。

*设计核心驱动性问题，明确学习目标和预期成果。

*整合数学与其他学科的知识内容，设计系列化的学习活动。

*开发配套的教学资源包，包括教学设计文档、课件、实验手册、案例集、评价工具等。

4.实施阶段（2024年10月-2025年12月）：

*在实验班级实施数学跨学科主题学习方案，包括理论探究、实验操作、项目制作、小组讨论等。

*在对照班级采用传统的数学教学模式。

*定期进行课堂观察，记录教学过程。

*收集学生的学业成绩、学习行为、创新能力等方面的数据。

*开展访谈，了解教师和学生的反馈。

5.数据分析与评估阶段（2026年1月-2026年3月）：

*对收集到的定量数据进行统计分析，比较实验班级和对照班级学生的学习效果。

*对定性数据进行质性分析，深入理解数学跨学科主题学习的实践过程和效果。

*构建数学跨学科主题学习评价体系，对学生的核心素养发展进行综合评价。

6.总结与推广阶段（2026年4月-2026年6月）：

*总结项目研究成果，撰写研究报告。

*形成可推广的广东高中数学跨学科主题学习实践指南。

*在学术期刊上发表研究成果，参加学术会议进行交流。

*向广东省教育行政部门和学校进行成果推广。

以上技术路线将确保项目研究的科学性、系统性和可行性，为项目研究提供清晰的实施路径和保障措施。

七．创新点

本项目在理论构建、研究方法、实践应用等方面均体现了较强的创新性，旨在为广东省高中数学教育改革提供新的思路和方案，并为跨学科主题学习的理论研究与实践探索做出贡献。

（一）理论创新：构建基于核心素养的数学跨学科主题学习理论框架

1.融合核心素养与跨学科学习的理论整合：现有研究或侧重核心素养的内涵阐释，或侧重跨学科主题学习的模式设计，较少有研究系统地将核心素养理念融入跨学科主题学习的理论框架构建中。本项目创新性地将两者进行深度融合，以核心素养为导向，指导数学跨学科主题学习的目标设定、内容选择、活动设计和评价实施。项目将深入剖析数学核心素养（如逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析）在不同学科情境下的具体表现，并探讨如何通过跨学科主题学习促进这些核心素养的深度发展。这种理论整合有助于超越传统的学科本位思维，构建更加注重学生综合素养培养的教育理论体系。

2.细化数学跨学科主题学习的概念模型：本项目将在现有跨学科教育理论的基础上，结合数学学科的特点，构建一个更加细化、更具操作性的数学跨学科主题学习概念模型。该模型将明确数学跨学科主题学习的核心要素，包括主题选择的标准、驱动性问题设计的原则、跨学科内容整合的方式、学习活动安排的策略、以及师生角色定位等。项目将提出“以核心素养为导向，以真实问题为驱动，以项目合作为载体，以多元评价为保障”的数学跨学科主题学习模型，为教师提供清晰的教学设计指引。这种模型构建有助于推动数学跨学科主题学习的系统化、科学化发展。

3.提出动态的跨学科主题学习评价理论：本项目将突破传统单一的评价模式，构建一个基于核心素养的、动态的跨学科主题学习评价理论。该理论将强调评价的多元性、过程性和发展性，主张采用表现性评价、档案袋评价、合作评价等多种评价方式，全面、客观地评估学生在跨学科学习中的知识掌握、能力发展、态度情感等方面表现。项目将提出“评价-反馈-改进”的循环机制，强调评价不仅是为了甄别和选拔，更是为了促进学生学习和教师教学改进。这种评价理论的提出，将为跨学科主题学习的评价提供新的理论视角和方法指导。

（二）方法创新：采用混合研究方法与多学科交叉研究视角

1.混合研究方法的综合运用：本项目创新性地采用混合研究方法，将定量研究与定性研究有机结合，以实现研究目的的最大化。通过问卷调查、实验研究等定量方法，可以获取大样本数据，对数学跨学科主题学习的效果进行客观、科学的评估；通过访谈、课堂观察、案例研究等定性方法，可以深入了解教学实践过程中的具体情况、师生体验和深层原因。定量与定性数据的相互补充和三角验证，将提高研究结果的信度和效度，使研究结论更加全面、可靠。这种混合研究方法的运用，在广东省高中数学教育研究领域尚属前沿探索。

2.多学科交叉的研究视角：本项目将打破传统研究单一学科的思维定式，采用多学科交叉的研究视角。项目团队将汇集数学教育、课程与教学论、心理学、社会学、信息技术等多个学科背景的研究人员，共同参与研究设计、数据分析和成果解释。这种多学科交叉的研究视角，有助于从不同学科的角度审视数学跨学科主题学习问题，提出更加全面、系统的解决方案。同时，项目将与高校、科研院所、中小学等多主体合作，构建产学研用一体化的研究机制，促进研究成果的转化与应用。

3.生态化的实证研究设计：本项目将采用生态化的实证研究设计，在真实的教学环境中开展实验研究，以增强研究结果的生态效度。项目将选取广东省内不同类型的高中学校作为实验基地，涵盖城市、农村、重点、普通等多种类型，以考察数学跨学科主题学习模式在不同情境下的适用性和有效性。这种生态化的研究设计，有助于确保研究成果的普适性和推广价值。

（三）应用创新：开发区域特色的数学跨学科主题学习资源体系

1.构建系列化的跨学科主题学习案例库：本项目将结合广东省高中数学课程标准和学科特点，开发一系列可供实践的数学跨学科主题学习案例，涵盖数学与物理、化学、生物、信息技术等学科的融合，形成配套的教学资源包。这些案例将具有鲜明的区域特色，能够反映广东省经济社会发展的实际情况和产业需求。案例库的建设将为教师提供丰富的教学资源，促进教师专业发展，提高教学效率。

2.形成可推广的实践指南：本项目将基于研究结论和实践经验，形成一套《广东高中数学跨学科主题学习实践指南》，包括理论框架、案例集、资源包、评价体系等，为广东省乃至全国的高中数学教育改革提供参考。实践指南将具有极强的可操作性，能够指导教师在实际教学中开展跨学科主题学习，促进学生的核心素养发展。这种实践指南的开发，将推动研究成果的转化与应用，为广东省高中数学教育改革提供有力支撑。

3.促进区域教育公平：本项目的研究成果将向广东省内不同地区、不同类型的学校推广，特别是向经济欠发达地区和薄弱学校倾斜，以促进区域教育公平。通过分享项目研究成果和实践经验，可以帮助这些地区的教师提升教学水平，改善教学条件，促进学生的全面发展。

综上所述，本项目在理论、方法和应用等方面均体现了较强的创新性，有望为广东省高中数学教育改革带来新的突破，并为跨学科主题学习的理论研究与实践探索做出重要贡献。

八．预期成果

本项目旨在通过系统研究，预期在理论构建、实践应用、资源开发、人才培养等方面取得一系列具有创新性和实用价值的成果，为广东省高中数学教育改革提供科学依据和实践指导，并推动跨学科主题学习的理论与实践发展。

（一）理论成果

1.构建基于核心素养的数学跨学科主题学习理论框架：项目预期提出一个系统、科学、可操作的数学跨学科主题学习理论框架，包括概念界定、核心要素、设计模型、实施原则和评价体系等。该框架将明确数学跨学科主题学习的内涵、特征、要素和规律，为相关研究提供理论指导，填补国内外在该领域理论系统构建方面的空白。理论框架的构建将深化对核心素养导向下数学教育改革的认识，为推动跨学科课程发展提供理论支撑。

2.深化对数学跨学科主题学习机制的理解：项目预期揭示数学跨学科主题学习的内在机制，包括知识整合机制、能力发展机制、素养形成机制等。通过实证研究，项目将探讨数学跨学科主题学习如何促进学生对知识的融会贯通、能力的综合提升和核心素养的深度发展。对学习机制的揭示将有助于教师更深入地理解教学规律，提高教学设计的针对性和有效性。

3.丰富跨学科学习评价理论：项目预期提出一个基于核心素养的、动态的跨学科主题学习评价理论，并开发相应的评价工具。该理论将突破传统单一的评价模式，强调评价的多元性、过程性和发展性，为跨学科主题学习的评价提供新的理论视角和方法指导。评价理论的创新将推动评价改革，促进学生核心素养的全面发展。

（二）实践应用价值

1.开发系列化的数学跨学科主题学习案例集：项目预期开发5-8个不同主题的数学跨学科主题学习案例，涵盖数学与物理、化学、生物、信息技术等学科的融合，形成配套的教学资源包，包括教学设计文档、课件、实验手册、案例集、评价工具等。这些案例将具有鲜明的区域特色和实用价值，能够为教师提供可参考的教学范例，促进教师专业发展，提高教学效率。案例集的开发将推动数学跨学科主题学习的实践探索，为教师提供具体的教学指导。

2.形成可推广的广东高中数学跨学科主题学习实践指南：项目预期形成一套《广东高中数学跨学科主题学习实践指南》，包括理论框架、案例集、资源包、评价体系等，为广东省乃至全国的高中数学教育改革提供参考。实践指南将具有极强的可操作性，能够指导教师在实际教学中开展跨学科主题学习，促进学生的核心素养发展。实践指南的推广应用将有助于推动数学跨学科主题学习的普及，提升广东省高中数学教育质量。

3.提升教师跨学科教学能力：项目预期通过实验研究、教师培训、经验交流等方式，提升教师跨学科教学能力。项目将帮助教师更新教育理念，掌握跨学科教学设计方法，提高教学实施水平。教师能力的提升将促进教学质量的提高，为学生核心素养的发展提供保障。

4.促进学生核心素养发展：项目预期通过数学跨学科主题学习，促进学生的数学应用能力、跨学科思维、问题解决能力、团队协作能力等核心素养的发展。通过实证研究，项目将验证数学跨学科主题学习对学生核心素养发展的积极影响，为推动学生核心素养培养提供实践依据。

5.促进区域教育公平：项目预期将研究成果向广东省内不同地区、不同类型的学校推广，特别是向经济欠发达地区和薄弱学校倾斜，以促进区域教育公平。通过分享项目研究成果和实践经验，可以帮助这些地区的教师提升教学水平，改善教学条件，促进学生的全面发展。

（三）人才培养与社会效益

1.培养跨学科教学研究人才：项目预期培养一批具有跨学科教学研究能力的人才，为广东省高中数学教育改革提供人才支撑。项目将吸纳高校研究生、青年教师参与研究，通过参与研究，提升他们的研究能力和实践能力。

2.推动教育科研与教育实践深度融合：项目将构建产学研用一体化的研究机制，推动教育科研与教育实践的深度融合。通过与中小学、教育行政部门、企业的合作，项目将促进研究成果的转化与应用，为广东省高中数学教育改革提供有力支撑。

3.提升社会对数学教育的认识：项目预期通过研究成果的发布和宣传，提升社会对数学教育的认识，促进数学教育的健康发展。项目将积极向学术期刊投稿、参加学术会议、开展科普宣传，以扩大项目影响力，推动数学教育的改革与发展。

综上所述，本项目预期取得一系列具有创新性和实用价值的成果，为广东省高中数学教育改革做出重要贡献，并推动跨学科主题学习的理论与实践发展。这些成果将具有重要的理论价值、实践应用价值和人才培养价值，能够为广东省乃至全国的教育事业做出积极贡献。

九.项目实施计划

本项目实施周期为两年，自2024年1月起至2026年6月止。项目实施将严格按照预定计划推进，各阶段任务明确，时间节点清晰，确保项目按期、高质量完成。项目实施计划分为准备阶段、调研阶段、案例开发阶段、实施阶段、数据分析与评估阶段、总结与推广阶段六个阶段，具体安排如下：

（一）准备阶段（2024年1月-2024年3月）

1.任务分配：

*项目组进行文献综述，梳理国内外相关研究现状，构建理论框架。

*设计问卷调查表、访谈提纲、课堂观察量表等研究工具，并进行预调查。

*选取实验基地，联系实验学校和教师，建立合作关系。

*招募并培训项目组成员，明确各成员职责。

2.进度安排：

*2024年1月：完成文献综述，初步构建理论框架。

*2024年2月：完成研究工具设计，并进行预调查。

*2024年3月：确定实验基地，建立合作关系，完成项目组成员招募与培训。

（二）调研阶段（2024年4月-2024年6月）

1.任务分配：

*对广东省高中数学教学现状进行问卷调查和访谈，了解教师和学生的需求。

*对实验班级和对照班级的学生进行前测，收集学生的学业成绩、学习行为、创新能力等方面的数据。

*开展课堂观察，了解传统的数学教学模式。

*整理和分析调研数据，为案例开发提供依据。

2.进度安排：

*2024年4月：完成问卷调查和访谈，收集前测数据。

*2024年5月：完成课堂观察，整理和分析调研数据。

*2024年6月：完成调研报告初稿。

（三）案例开发阶段（2024年7月-2024年9月）

1.任务分配：

*根据调研结果，选择若干具有代表性的跨学科主题。

*设计核心驱动性问题，明确学习目标和预期成果。

*整合数学与其他学科的知识内容，设计系列化的学习活动。

*开发配套的教学资源包，包括教学设计文档、课件、实验手册、案例集、评价工具等。

*完成案例集初稿，并进行内部评审。

2.进度安排：

*2024年7月：选择跨学科主题，设计核心驱动性问题。

*2024年8月：整合知识内容，设计学习活动，开发教学资源包。

*2024年9月：完成案例集初稿，进行内部评审。

（四）实施阶段（2024年10月-2025年12月）

1.任务分配：

*在实验班级实施数学跨学科主题学习方案，包括理论探究、实验操作、项目制作、小组讨论等。

*在对照班级采用传统的数学教学模式。

*定期进行课堂观察，记录教学过程。

*收集学生的学业成绩、学习行为、创新能力等方面的数据。

*开展访谈，了解教师和学生的反馈。

2.进度安排：

*2024年10月-2025年6月：在实验班级和对照班级实施教学方案。

*2024年11月-2025年11月：定期进行课堂观察，收集数据。

*2024年12月-2025年12月：开展访谈，收集反馈。

（五）数据分析与评估阶段（2026年1月-2026年3月）

1.任务分配：

*对收集到的定量数据进行统计分析，比较实验班级和对照班级学生的学习效果。

*对定性数据进行质性分析，深入理解数学跨学科主题学习的实践过程和效果。

*构建数学跨学科主题学习评价体系，对学生的核心素养发展进行综合评价。

*完成数据分析报告和评价报告初稿。

2.进度安排：

*2026年1月：完成定量数据分析。

*2026年2月：完成定性数据分析和评价体系构建。

*2026年3月：完成数据分析报告和评价报告初稿。

（六）总结与推广阶段（2026年4月-2026年6月）

1.任务分配：

*总结项目研究成果，撰写研究报告。

*形成可推广的广东高中数学跨学科主题学习实践指南。

*在学术期刊上发表研究成果，参加学术会议进行交流。

*向广东省教育行政部门和学校进行成果推广。

2.进度安排：

*2026年4月：完成研究报告，形成实践指南。

*2026年5月：在学术期刊上发表研究成果，参加学术会议。

*2026年6月：向广东省教育行政部门和学校进行成果推广。

（七）风险管理策略

1.风险识别：

*研究进度滞后风险：实验班级教学实施不顺利，数据收集不完整。

*研究质量风险：研究工具设计不合理，数据分析不准确。

*合作风险：与实验学校合作不顺畅，教师参与度不高。

*资源风险：研究经费不足，教学资源开发不充分。

2.风险评估：

*研究进度滞后风险：可能影响项目按期完成，导致部分研究成果无法及时产出。

*研究质量风险：可能导致研究结论失真，影响研究成果的可靠性和有效性。

*合作风险：可能影响数据收集的完整性和准确性，影响研究结果的可靠性。

*资源风险：可能影响教学资源的开发质量和数量，影响实践效果。

3.风险应对策略：

*研究进度滞后风险：

*加强项目进度管理，制定详细的时间计划和任务分解表。

*定期召开项目会议，跟踪项目进度，及时发现问题并解决。

*建立应急预案，对可能出现的风险进行预判和应对。

*研究质量风险：

*加强研究工具的验证和修订，确保研究工具的信度和效度。

*采用多种数据分析方法，对数据进行交叉验证。

*邀请专家进行评审，确保研究质量。

*合作风险：

*加强与实验学校的沟通和协调，建立良好的合作关系。

*对教师进行培训，提高教师对项目的认识和参与度。

*建立激励机制，鼓励教师积极参与项目研究。

*资源风险：

*积极争取项目经费，确保项目研究的顺利进行。

*合理规划资源使用，提高资源利用效率。

*与相关机构合作，共享资源，降低资源开发成本。

通过以上风险管理和应对策略，项目组将努力降低项目风险，确保项目按计划顺利进行，并取得预期成果。

十.项目团队

本项目团队由来自高校、科研院所和中小学的专家学者、教研员和一线教师组成，成员专业背景多元，研究经验丰富，具备完成项目研究的必要能力和条件。团队成员长期致力于数学教育、课程与教学论、教育心理学、教育评价等领域的研究，对广东省高中数学教育现状有深入了解，并积累了丰富的跨学科教学研究经验。

（一）团队成员专业背景与研究经验

1.项目负责人：张教授，博士，现任广东省教育科学研究院课程与教学研究所所长，兼任全国中学数学教学专业委员会理事。张教授长期从事数学教育研究，尤其在跨学科课程开发、核心素养评价等方面有深入的研究和丰富的实践经验。他曾主持多项国家级和省级教育科研课题，发表多篇高水平学术论文，出版多部教育专著，并在全国范围内开展多次学术讲座，具有较高的学术影响力和丰富的项目管理经验。

2.副负责人：李博士，现任华南师范大学数学科学学院副教授，博士生导师。李博士研究方向为数学教育技术与跨学科教学，在数学信息化教学、项目式学习、跨学科主题学习等方面有深入研究。他曾参与多项国家级教育科研课题，主持多项省级教改项目，发表多篇核心期刊论文，并在中小学开展多次教学实践指导，具有丰富的教学经验和研究能力。

3.成员A：王高级教师，现任广州市某重点中学数学教研组长，广东省特级教师，广东省正高级教师。王老师具有二十多年的高中数学教学经验，在跨学科教学、创新人才培养等方面有突出成绩。他曾多次参与省级教学比赛并获奖，开发多套校本课程，并在省级刊物发表论文，具有丰富的教学实践经验和课程开发能力。

4.成员B：赵研究员，现任广东省教育科学研究院课程与教学研究所教研员，硕士，研究方向为课程开发与评价。赵研究员长期从事中小学课程研究，尤其在跨学科课程评价、学生核心素养评价等方面有深入的研究和丰富的实践经验。他曾参与多项省级课程改革项目，开发多套评价工具，并在省级刊物发表论文，具有丰富的课程开发评价经验和数据分析能力。

5.成员C：刘博士，现任中山大学教育科学学院副教授，博士生导师。刘博士研究方向为教育心理学与学习科学，在学生学习动机、学习策略、跨学科学习心理等方面有深入研究。他曾主持多项国家级和省级教育科研课题，发表多篇高水平学术论文，出版多部教育专著，并在国内外学术会议发表论文，具有丰富的理论研究和实践指导能力。

6.成员D：陈老师，现任深圳市某中学数学教师，硕士研究生，教学能手。陈老师具有多年的高中数学教学经验，在跨学科教学、信息技术与数学教学融合等方面有突出成绩。他曾多次参与市级教学比赛并获奖，开发多套信息化教学资源，并在省级刊物发表论文，具有丰富的教学实践经验和资源开发能力。

（二）团队成员的角色分配与合作模式

1.角色分配：

*项目负责人：负责项目整体规划、组织协调、进度管理、经费使用等工作，对项目质量负总责。

*副负责人：协助项目负责人开展工作，负责研究设计、数据分析、成果撰写等工作。

*成员A：负责数学跨学科主题学习案例开发，参与教学实践指导，收集教师反馈。

*成员B：负责评价体系构建，开发评价工具，进行数据分析与