一、选题背景与意义

（一）选题背景

在当今科技飞速发展、知识高度融合的时代，跨学科研究与应用已成为解决复杂问题的重要途径。教育领域也在积极响应这一趋势，强调培养学生的综合素养和跨学科能力。高中数学作为基础教育的重要学科，不仅是培养学生逻辑思维和问题解决能力的关键，还与其他学科有着广泛的联系。

数学建模是将实际问题抽象为数学模型，通过数学方法进行求解和分析，最终将结果应用于实际的过程。在高中数学教学中开展数学建模活动，有助于学生深入理解数学知识，提高应用数学解决实际问题的能力。然而，传统的高中数学建模教学往往局限于数学学科内部，忽视了与其他学科的整合，导致学生的视野和思维受到限制，难以真正解决复杂的实际问题。

（二）选题意义

本课题旨在从跨学科整合的视角出发，探索高中数学建模活动的教学策略，具有重要的理论和实践意义。

在理论方面，本课题将丰富高中数学教学理论，为跨学科教学在数学建模中的应用提供理论支持。通过研究跨学科整合与数学建模的关系，揭示跨学科整合在培养学生综合素养和创新能力方面的作用机制，为教育教学理论的发展做出贡献。

在实践方面，本课题的研究成果将为高中数学教师提供具体的教学策略和方法，指导教师开展跨学科数学建模活动，提高数学建模教学的质量和效果。同时，有助于培养学生的跨学科思维和综合应用能力，使学生能够更好地适应未来社会的发展需求。

二、研究目标与内容

（一）研究目标

1. 跨学科教学策略创新研究：本研究旨在系统探索基于跨学科整合的高中数学建模教学策略体系。通过理论构建与实践验证相结合的方式，重点研究如何有效融合数学与其他学科（如物理、化学、生物、经济学等）的知识与方法，开发具有创新性的教学设计方案。研究将着重分析不同学科知识在数学建模过程中的整合路径与策略，构建"问题情境-学科关联-模型构建-解决方案"的教学框架，为数学建模教学提供多元化的策略支持。

2. 教学模式系统构建：基于跨学科教育理念，本研究致力于构建"三维一体"的高中数学建模教学模式。该模式将整合知识维度（多学科知识融合）、方法维度（建模方法体系）和能力维度（核心素养发展），形成系统化的教学实施路径。研究将重点解决跨学科内容的选择与组织、教学活动设计与实施、学习评价与反馈等关键问题，开发具有可操作性的教学模式实施方案，全面提升数学建模教学的质量和效果。

3. 学生核心素养培育：本研究重点关注跨学科数学建模活动对学生综合发展的促进作用。通过设计系列化的建模任务，培养学生运用多学科知识解决复杂问题的能力；发展学生的批判性思维、创新思维和系统思维等高级思维能力；增强学生的团队协作意识与沟通表达能力。研究将建立学生能力发展评估体系，追踪建模教学中学生跨学科思维和应用能力的成长轨迹，为素质教育实施提供实证依据。

4. 教师专业发展促进：本研究将探索跨学科背景下数学教师的专业发展路径。通过开发教师培训课程、建立跨学科教研共同体、设计教学反思工具等方式，提升教师整合多学科知识的教学设计能力、课堂组织能力和评价指导能力。研究将形成促进教师跨学科教学能力发展的支持系统，推动教师从单一学科教学向跨学科教学的转型，为高中数学教学改革培养骨干力量。

（二）研究内容

1. 跨学科整合与高中数学建模的理论研究：分析跨学科整合的内涵、特点和意义。探讨数学建模在高中数学教学中的地位和作用。研究跨学科整合与数学建模的关系，阐述跨学科整合对高中数学建模教学的重要性。

2. 高中数学建模活动现状调查：对高中数学建模教学的现状进行调查，了解教师和学生对数学建模的认识、态度和参与情况。分析传统数学建模教学中存在的问题，特别是缺乏跨学科整合的问题。

3. 跨学科整合视角下高中数学建模活动的教学策略研究：研究如何将数学与物理、化学、生物、地理等学科进行整合，设计跨学科数学建模课题。探索跨学科数学建模活动的教学方法和组织形式，如小组合作学习、项目式学习等。研究如何引导学生运用跨学科知识和方法进行数学建模，培养学生的跨学科思维和综合应用能力。

4. 跨学科整合的高中数学建模教学模式构建：根据跨学科整合的理念和数学建模的特点，构建适合高中数学教学的跨学科数学建模教学模式。对构建的教学模式进行实践验证和优化，确保其有效性和可行性。

5. 跨学科整合视角下高中数学建模活动的教学评价研究：建立科学合理的跨学科数学建模教学评价指标体系，全面评价学生的学习过程和学习成果。研究如何运用多元化的评价方式，如过程性评价、综合性评价等，激励学生积极参与跨学科数学建模活动。

三、研究方法与步骤

（一）研究方法

1. 文献研究法：通过查阅国内外相关文献，了解跨学科整合和高中数学建模的研究现状和发展趋势，为本课题的研究提供理论支持和参考。

2. 调查研究法：通过问卷调查、访谈等方式，对高中数学建模教学的现状进行调查，了解教师和学生的需求和意见，为制定教学策略提供依据。

3. 案例研究法：选取典型的跨学科数学建模教学案例进行深入分析，总结经验教训，探索有效的教学方法和策略。

4. 行动研究法：在教学实践中开展行动研究，不断探索和改进跨学科数学建模教学策略和方法，提高教学质量和效果。

5. 经验总结法：对研究过程中的经验和成果进行总结和归纳，形成系统的研究报告和教学案例集。

（二）研究步骤

1. 准备阶段（第1-2个月）

o 确定研究课题，组建研究团队。

o 查阅相关文献，了解研究现状和发展趋势。

o 制定研究方案和工作计划。

2. 调查研究阶段（第3-4个月）

o 设计调查问卷和访谈提纲，对高中数学建模教学的现状进行调查。

o 对调查数据进行统计和分析，撰写调查报告。

3. 教学策略研究与实践阶段（第5-6个月）

o 根据调查结果，研究跨学科整合视角下高中数学建模活动的教学策略。

o 选取部分学校和班级进行教学实践，验证教学策略的有效性。

o 定期教学实践进行反思和总结，不断调整和完善教学策略。

4. 教学模式构建与优化阶段（第7-8个月）

o 根据教学实践经验，构建跨学科整合的高中数学建模教学模式。

o 对构建的教学模式进行实践验证和优化，确保其有效性和可行性。

5. 教学评价研究阶段（第9-10个月）

o 建立科学合理的跨学科数学建模教学评价指标体系。

o 运用多元化的评价方式，对学生的学习过程和学习成果进行评价。

o 根据评价结果，进一步改进教学策略和教学模式。

6. 总结阶段（第11-12个月）

o 对研究过程进行全面总结，撰写研究报告。

o 整理研究成果，形成教学案例集。

o 专家对研究成果进行鉴定和验收。

四、预期成果与创新点

（一）预期成果

1. 研究报告：《跨学科整合视角下高中数学建模活动的教学策略探索》。

2. 教学案例集：收录跨学科数学建模教学的典型案例，为教师提供教学参考。

3. 教学模式：构建适合高中数学教学的学科数学建模教学模式，并在一定范围内推广应用。

（二）创新点

1. 跨学科教育理念创新：本研究首创"数学+"跨学科整合范式，突破传统数学建模教学的学科壁垒。通过建立数学与其他学科的知识映射关系，开发学科交叉融合的教学策略，实现数学工具与其他学科知识的有机统一。

2. 教学方法体系创新：研究提出"三阶九步"跨学科数学建模教学法，将建模过程系统分解为问题情境化、模型数学化、解决方案化三个阶段，每个阶段设计三个递进式教学步骤。该方法创新性地融入了项目式学习、设计思维等先进教学理念，通过真实问题驱动、多学科团队协作等方式，显著提升了教学的趣味性和实效性。

3. 教学模式实践创新：构建的"金字塔式"跨学科数学建模教学模式具有鲜明的实践创新特色。模式顶层是跨学科核心素养目标，中层是主题式教学内容模块，底层是多样化教学活动设计，形成系统化的教学实施路径。

五、研究的可行性分析

一）理论基础可行

本课题的研究以跨学科教育理论、数学建模理论和建构主义学习理论为基础，这些理论为课题的研究提供了坚实的理论支持。跨学科教育理论强调学科之间的联系和整合，为跨学科数学建模教学提供理论依据；数学建模理论为数学建模活动的开展提供了方法和指导；建构主义学习理论强调学生的主动建构和实践操作，与跨学科数学建模教学的理念相契合。

（二）实践经验可行

课题组成员在高中数学教学数学建模教学方面具有丰富的实践经验，部分成员还参与过跨学科教学的研究和实践。这些实践经验为课题的研究提供了宝贵的素材和参考，有助于课题研究的顺利开展。

（三）研究资源可行

学校拥有丰富的资料和网络资源，为课题研究提供了充足的文献支持。同时，学校还配备了先进的教学设备和实验室，为跨学科数学建模教学实践提供了良好的条件。

（四）时间安排可行

本课题的研究计划合理，时间充裕，各个研究阶段目标明确、任务具体，确保了课题研究能够按照计划顺利进行。