核心素養視角下初中物理跨學科學習方法

■山東省德州市慶云縣第五中學 溫振清

核心素養視域下，初中物理在教學理念、教學方式、教學評價等方面，都需要探索更科學和適宜的新興發展模式。多學科交融的教學現實使跨學科學習作為一種有益嘗試，正在逐步發散。依據新課程改革的目標與要求，為有效提升學生物理學習素養與能力，一線教師及相關人員需要深入學習跨學科的教學理念，在教學實踐中積極融入相適配的多學科知識，增強物理與其他學科的融洽度，綜合統籌多學科理論框架，促進學生對所學內容獲得全局上的把握，避免陷入片面化和割裂化的誤區。

隨著核心素養觀念的提出與新課改的逐步深入，改良教學方法和創新教學理念成為當代教師群體亟待解決的重大問題。跨學科教學作為一種新穎的教學模式，強調在主體知識課堂之外，合理延伸其他學科相關知識與思維方法，是一種能夠促進學生綜合素質提升的新型育人路徑。經過實踐，跨學科學習方法在初中物理教學中發揮了積極的作用，本文以此為切入點，探討其內涵價值與實現途徑。

一、初中物理與其他學科的結合現狀分析

物理是一門理論性與實踐性并重的教學科目，作為初中課程體系的組成部分，其時常會因為學習內容過于抽象、晦澀，而被學生認為是學習生涯中的“攔路虎”。事實上，受制于學科特點，在物理學習過程中，學生的確會不可避免地遭遇這樣那樣的困難，對學科知識形成割裂的理解。為解決教學困境，幫助學生搭建系統化的知識架構，塑造綜合素養，激發學習積極性，許多教師倡議在教學中實踐跨學科學習模式，將物理知識與其他多門學科中的相關內容形成有效聯結，使學生能夠統籌兼顧，提升自身綜合素質。跨學科教學實踐的開展蔚然成風，為核心素養要求下的初中物理學習帶來了全新的局面。

（一）物理與數學學科的交融

數學與物理都是重視理性思辨的科目，二者的交叉有利于充分鍛煉學生的思維活躍度與思考深度，而且許多數學知識都能夠作為學生理解物理概念的鋪墊。例如，蘇教版初中物理教材九年級上冊中，有一節教學內容為“能量的轉化與守恒”，在教學時，教師可以利用數學知識中的公式演化原理，幫助學生對能量守恒形成更鮮明的理解。

（二）物理與語文學科的交融

相較于數學，語文聽起來似乎與物理毫無關聯。實則并非只有在邏輯上具有相似性，才能實現有效聯結，趣味性與知識性的附加值對學科融合同樣重要。在實踐中，許多教師會將古代、近現代文學與物理知識相融合。例如，詩句“綠樹濃蔭夏日長”“峰多巧障日”中，就蘊含了光的直線傳播知識。增添文學色彩的物理課堂，能夠在增加課堂樂趣的同時，加深學生對文學與物理兩方面知識的理解，可謂一舉多得。

（三）物理與歷史學科的交融

歷史時常被認為是一門偏重文科屬性的科目，實際上，其中蘊含著豐富的哲學思辨。以歷史的觀點看待某一問題或某種現象時，時常要以辯證的眼光，一分為二地剖析問題，這樣的思維應用到物理學習中是大有助益的。例如，在學習蘇教版初中物理教材八年級上冊“噪聲的污染與防治”相關內容時，教師可以引導學生將其與兩次工業革命的歷史知識形成比對，以史鑒今，幫助學生從工業發展的“雙刃劍”下，對包括空氣污染、噪聲污染等在內的多種生態問題產生正確認知，并能夠以史為鑒，在生活中嚴格規束自身行為，為生態環保貢獻自己的力量。

二、核心素養下進行初中物理跨學科學習的意義

（一）在核心素養視角下開展初中物理跨學科學習的意義

馬克思認為，人的自由全面發展首先是人的能力的充分發展，其次是人的社會關系的發展，再次是人的個性的充分發展。依據馬克思哲學思想以及黨和國家依據教育現狀所作出的重要指示，物理跨學科學習是塑造人才的必由之路，也是促進學生解放個性、全面發展的基礎工程，在初中學段的教學實踐之中具有重大意義：

一方面，在核心素養理念下開展初中物理跨學科學習，是國家教育意志的體現。針對此，國家多次強調開展跨學科實踐活動是聚焦學生核心素養，培養學生具備適應未來社會發展的正確價值觀、必備品格和關鍵能力的要求，也是使學生成長為德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人的必然要求。

另一方面，在核心素養的要求下，促進物理與其他多學科知識進行廣泛融合，也是新課標改革實踐的切實要求。2022 年出臺的《義務教育課程方案》明確指出，義務教育課程應該遵循“變革育人方式，突出實踐”的基本原則。增強義務教育階段各學科教學內容與生產生活相結合，有利于增強教學實踐環節在教學情境中的積極作用與育人功能。通過跨學科交叉融合式的教學，教學體系中各課程的思辨方法能夠被有效提取，并廣泛應用于物理課堂的學習實踐中，促進學生養成知行合一的優良品質。

（二）在核心素養視角下開展初中物理跨學科學習的價值

其一，在開展物理跨學科學習的過程中，學生能夠一定程度上摒棄單一課堂的枯燥化與單一化弊端，統籌總覽學科體系中的其他科目知識，并在融會貫通的過程中形成對照，運用課堂習得的物理及各個學科中的相關知識解決現實問題，例如在實踐活動中探索某些簡單器物的工程結構與技術問題等。

其二，綜合多學科知識利于擴展學生思路，踐行科學思維，導向多元化的探究活動。例如，在充分的實踐經驗下，學生能夠養成審慎細心的好習慣，有利于其在復雜的情境中找出現實問題，并以此為依據做出猜想、大膽假設，并最終解決難題。此外，科學結論的得出必須建立在信息的有效收集與科學分析基礎上，在設計跨學科實踐方案上，學生需要通力合作，以小組交流、文獻查找、現實調研等實踐的開展為依托，導出實施過程與導向最終結果，在整個過程中，學生的綜合素質得以有效提升，教學成效也將隨之提升。

三、核心素養視角下初中物理跨學科學習方法研究

（一）在與其他學科融合的進程中豐富物理教學資源

結合上文分析可知，跨學科學習在初中物理中存在開展的價值與實踐意義。這一學習方法的實現依據在于，物理本身與許多學科間存在內在的相通性，與人類社會的生產生活也具有密不可分的聯系，因而，在教師以此作為課堂內容的豐富與擴展時，學生很容易融入其中。為增強跨學科學習的教學成效，教師不能滿足于現狀，而是要在已有的基礎之上，繼續依托有益的教學模式豐富物理教學資源。從開展層面分析，物理在生活中的應用可以說無處不在，教師可以充分把握這一特征，對學生進行生活化教學，在專業的課堂中穿插生活元素，甚至可以直接開設延展課堂，帶領學生走出教室，切實感受生活中的物理現象。總而言之，無論身處何種課堂，教師都要立足于多角度深入挖掘能夠聯系授課內容的相關知識，以合理利用所能把握的一切教育資源。以下是初中物理與生活跨學科融合的一個案例。

主題：能量轉換

案例描述：

小明最近在家里玩電動玩具車，他發現只要用手搖一下發條，玩具車就可以運動起來。他好奇地想知道這個過程中能量是如何轉換的。

他向物理教師請教，物理教師告訴他，這其實是一個能量轉換的過程。當他用手搖動發條時，他的身體產生了機械能，這種能量被轉換為玩具車的動能，從而讓玩具車運動起來。

小明很感興趣，于是他和物理教師一起設計了一個實驗來觀察轉化過程。他們使用彈簧秤來測量小明搖動發條時需要施加多大的力才能達到最佳效果，并用速度計來測量玩具車在運動時的速度。

小明和物理老師還利用這個實驗來探索不同材料對能量轉換的影響，他們比較了塑料玩具車和金屬玩具車之間的差異，并討論了不同材料對能量轉換的影響。

通過這個實驗，小明學習了能量轉換的基本概念，掌握了實驗方法和技能，并深刻理解了物理原理在日常生活中的應用和意義。

（二）借助跨學科學習突破物理教學重難點

任何教育模式的引入都是以減輕學生負擔，提升學生素質為基本出發點。于初中物理課堂而言，跨學科思想的滲透是經實踐證明能夠切實提質增效的有益路徑。調研發現，學生在掌握多種學科知識和多種思維方式后，其面對教學中的重難點問題，會有相對更高效的掌握能力。從具體的教學實踐來說，數學與物理的思維邏輯較為相似，用數學公式解決物理問題是跨學科交叉中較為常見的一種解題思路。例如，面對如下題目：有一個質量為6.8kg 的正方體鐵塊，將其放置在0.8m2的桌面上，求鐵塊對桌面產生的壓強是多大？在解答時，有的學生由于剛剛接觸壓強知識，會由于理解不夠深刻而出現邏輯上的偏差，導致最終求解錯誤。此時，教師需要耐心地指引與直觀演示，幫助學生進行細致的分析。演示過后，學生便會恍然大悟，題干中的信息具有迷惑性，即正方體鐵塊與桌面的接觸面積并非0.8m2，而是正方體一個正方面切面的面積。解決這一例題的關鍵步驟是辨別迷惑信息，并根據題干已知信息，求解出鐵塊與桌面的真實接觸面積。題目 中涉及正方體的體積和正方形的面積計算，學生在深入接受跨學科的學習后，運用數學思維與方法，能夠對物理問題的解決產生正向助益。將此方法廣泛地應用于解決物理重難點問題中，能夠切實提升學生的解題速度，降低學習難度。

（三）加強隊伍建設，踐行跨學科學習價值

物理是初中課程與教學體系中的重要組成部分，受制于自身特征，物理教學的開展始終存在許多“老大難”問題。當下核心素養理念與跨學科學習模式的提出，為初中物理的教學改革帶來了新的機遇。然而，機遇之下，仍需做好隊伍建設。任何與教學相關的活動都離不開教師的科學指引，教師群體的教育觀念與跨學科素質的高低，將直接影響跨學科模式下教學實踐的成敗。對此，國家也予以高度關注，為加強教師隊伍建設，教育部發布《新時代基礎教育強師計劃》，文件指出，高質量教師作為高質量教育發展的中堅力量，將促進教師育人能力素質作為構建高質量教育體系的關鍵環節。

從家國層面觀之，教師的形象已然發生變化，其不再局限于單一的教書匠角色，而是轉變為學生學習的促進者與合作者，同時，教師自身也要踐行終身學習的理念，在教學中與時俱進、銳意創新。要達成上述要求，教師需要具備優良的跨學科素質，不僅要深刻理解專業知識，對其他學科的技能與方法也要有所涉獵，并通過合理的方式深入淺出地將二者巧妙地結合于物理課堂中，成為跨學科學習的真正引導者。另外，教師還應成為跨學科學習實踐的組織者，在充分了解初中階段學生群體認知特征與能力水平的基礎上，合理設置課程難度，繼續發現問題、解決問題，持續優化課程模式，在不斷提升自身教學水平的同時充分踐行核心素養的價值要求。

（四）運用跨學科教具創新物理實驗

物理是一門理論與實踐并重的學科，其實踐大多集中于多種實驗之上。初中物理與化學、生物兩門課程聯系密切，許多實驗資源能夠共用，基于此，運用跨學科教具創新物理實驗，成為可供實現的巧妙聯合。舉例來說，在“浮沉條件的應用”實驗中，教師借助化學教具啟普發生器進行物理實驗，既可以深化學生對此教具使用方式的理解，又能合理解決物理問題，提升授課效率。此外，物理與生物也能夠通過實驗進行有機結合，當教師試圖進行“杠桿原理在伸屈臂模型中的應用”與“模擬胸腔呼吸證明大氣壓強存在”等實驗時，就可以借助物理基礎知識，對物理實驗過程進行科學創新，進一步增加初中物理知識與生物知識的關聯度。總而言之，實驗是物理學科重要的開展形式，教師應該對此引起充分重視，并在實踐過程中統籌化學與生物實驗知識，探究嶄新的貫通路徑。

四、結語

核心素養視角下初中物理跨學科學習是對中學階段現有育人模式的再優化，新的教學視域聚焦學生綜合素質與實踐能力的提升，是我國教育改革的重點。當前，我國跨學科教學實踐的開展已經小有成就，然而理念誤區仍然存在，教師需要認清現實，但也不必過分悲觀，因為任何事物的成長與發展都不是一蹴而就的，跨學科學習在初中物理中的應用需要在實踐中優化。當前的主要任務是塑造高素質的師資隊伍、搭建更科學合理的課程體系、豐富跨學科教學資源。綜合上述努力，相信跨學科學習終將在物理教學實踐中煥發自身獨特的價值。