初中物理跨學科融合的實踐探討

摘 要：隨著物理課程標準的全面推行，“跨學科融合”受到了一線教師的重視。跨學科實踐是五大課程內容之一，它以物理學科知識為立足點，以培養學生的物理核心素養為基本目的，以跨學科實踐為主要形式。在新的時代背景下，對“跨學科實踐”的主題學習進行統籌設計，以提高學生在跨學科領域的知識運用能力、知識分析能力和處理實際問題的綜合能力為教學目標，從這一點來看，跨學科的融合教學已經成為一項亟待研究的重要問題。由此，就需要從跨學科融合學生的多重感官體驗入手，對物理學科與其他學科之間的有效結合進行探討，最終目標是激發學生的學習興趣，提升他們對物理知識的應用能力。

關鍵詞：初中物理；跨學科融合；實踐探討

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2023）35-0110-04

在初中物理知識的學習中，學生的知識積累就如樹木的成長，老師要引導學生沿著知識的成長路徑，抓住縱向遷移的規律，栽種出一棵學科的“知識之樹”；同時，要引導學生抓住知識的橫向遷移，將所學知識運用到相似的情境中，構建出一片多學科交叉的“知識林”。在初中物理教學中，教師如何設計好跨學科的教學活動，是一個很有挑戰性的課題。跨學科實踐并不是單純地將其他學科的知識融合到物理教學中，它是指在物理教學過程中，通過與日常生產生活、社會發展等相關的主題活動，重點在于對學生進行跨學科應用知識的能力、問題解決能力和實踐能力的鍛煉，從而讓學生的物理核心素養得到有效培養，真正實現初中物理課程的育人價值。

一、 初中物理跨學科實踐活動的內涵

在現實的物理教學過程中，有一些老師沒有對新課程標準中“跨學科實踐”的含義進行深刻的理解，他們將跨學科實踐理解為將多學科知識結合起來來開展物理教學，從而導致了“為了跨學科而跨學科”，盲目地追求多學科知識的堆砌，這樣的物理教學不僅不利于培養學生的核心素養，也不能充分發揮出跨學科實踐教學的優越性。

（一）以核心素養培養為目標

按照物理新課標的要求，初中物理教師應該把核心素養的培養作為一項貫穿于物理教學的工作，跨學科實踐活動注重對學生學科知識的綜合應用，注重對學生的實際應用和創造能力的培養，具有“跨領域性”特征。而要想形成核心素養，就必須建立在跨領域實踐活動的基礎上，使學生在自主探究、感受、思考的過程中，掌握知識并靈活運用。所謂“跨領域”，就是跨越學科界限，在不同情況下進行知識的轉移和應用，也就是把物理學和現實生活聯系起來。可以說，在初中物理教學中，開展跨學科的實踐活動，是培養學生物理核心素養的一種有效方法，它將為靜態的物理知識同學生的身體和心理活動相結合提供了一個契機。

（二）以跨學科實踐為主要形式

現實中的問題通常都很復雜，而且牽扯到的知識種類也很多，因此，在跨學科實踐中，把跨學科實踐作為一種重要的設計方式，可以把物理知識和生活中的實際情況結合起來，保證跨學科實踐中有足夠的情境材料，從而使學生更好地掌握多學科的知識、技能和方法。在物理跨學科教學過程中，初中老師要以物理新課程標準為指引，對多學科的資源進行科學的整合，并與學生的認知水平和現實生活相結合，選擇一些任務或探討價值高的問題，讓學生以探究報告、模型等方式將這些問題和任務的結果展現出來，這樣就可以更方便老師培養學生使用跨學科思維來處理學習中的問題。

二、 初中物理跨學科實踐活動的意義

馬克思的“實踐哲學”和“人的自由、全面發展”的教育觀是初中物理跨學科實踐活動的理論依據。馬克思的科學發展觀認為，人的全面和自由是人的能力發展、人的社會關系發展和人的個性發展的統一體。首先，在跨學科的實踐活動中，學生要和其他同學一起討論，要親自參加，要利用自己現有的知識和經驗，來充分發揮自己的創造性，這樣才能使同學們的綜合能力、人際關系和個性都得到很好的發展。因此，在初中物理教學中開展跨學科實踐活動，是促進學生全面發展，達到人才培養目的的一種有效方法。其次，根據國家的教育政策，跨學科的實踐活動，始終圍繞著對學生的體育核心素養的培養，有計劃地對學生進行關鍵的能力、必備品質和正確價值觀念的培養，從而使他們成為一個合格的中國公民。為了更好地發揮實踐的教育價值，教師可以把教學內容和生活實踐相結合。同時，在初中物理跨學科實踐中，需要把學科思維方法和研究性學習有機地結合起來，使其更好地發揮育人作用，而這也符合新課程改革的要求。

三、 初中物理跨學科實踐活動的價值追求

在初中物理跨學科課程教學中，主要有以下幾個層面的價值追求：首先，初中物理跨學科實踐教學中，教師指導學生將物理和其他學科的知識結合起來，對現實生活中的實際問題進行分析，從而培養出學生跨學科靈活運用知識的能力。其次，自覺培養學生科學思考能力。在跨學科實踐探究中，教師可以采用各種方式來對學生進行科學思維的培養。運用類比法、歸納法和演繹法對實際問題進行推理。隨后，對學生進行多學科的實踐性教學，培養學生科學探究的能力；要實現這一目標，教師應引導學生進行一次科學探究，如：創設一種真實的、復雜的學習環境，讓學生在這種學習環境中找到問題，并結合問題，進行自己的猜測和假設；引導學生通過交流、討論、收集資料等途徑，制訂科學的跨學科實踐計劃；對跨學科實踐計劃展開設計，實施過程和成果進行合理的說明；根據這次的跨學科實踐，寫一份總結報告。最后，加強對學生科學素質的培養。在跨學科的實踐活動中，學生可以真正地感受到物理知識與現實生活之間的關系，從而意識到物理對日常生活、工業生產和社會進步的促進作用。與此同時，學生還可以意識到探索和創新的重要意義，在平時的學習生活中，他們要善于思考，敢于動手，敢于創新。還要讓同學們認識到節約能源、保護環境的重要性，使得學生擁有較強的社會責任感。

四、 初中物理跨學科實踐活動的設計要求

（一）明確目標

初中物理跨學科實踐活動的目標是指引學生學習的一個重要指標，而且也是對學生跨學科學習評價的重要依據。在設定跨學科教學目標的時候，教師應該在課程標準的指引下，將教學內容和學生的實際認知相結合，將探究能力、問題處理能力和實踐操作能力融合在一起。例如，在“人體杠桿”這個跨學科的實踐活動中，教師可以設定這樣的教學目標：一是通過活動和勞動，使學生了解“杠桿”這個概念；二是指導學生對各杠桿的平衡條件進行探索；三是從生物學的角度引導學生認識人類的構造，并在此基礎上發展學生的跨領域思考能力；四是引導學生從多個角度去理解生活中的各種現象。

（二）創設情境

在物理教學過程中，無論是導入新的知識，還是對知識的探究，都要求教師通過情境的創設來幫助學生理解物理知識，并把他們帶到一種探索學習的狀態。同時，要使跨學科的實踐活動得以順利進行，還必須有實際的教學環境作為支撐。教師可以根據知識內容與日常生活、生產實踐及社會上發生的有關真實事件，來創建教學情境，讓學生可以積極地投入對物理這門學科的鉆研中去。例如，在物理學習中，可以將生活中常見的自行車作為探究對象，設計“自行車知識探究活動”，通過這一跨學科實踐活動的設置，可以讓學生通過已學到的學科知識對其展開探究，以更好地解決實際問題。

（三）解決問題

在解決問題的這個環節中，物理教師要充分發揮學生的主體性，并積極做好引導工作，使學生清楚地認識到活動的流程及要點，清楚在解決問題的實踐探究中都有哪些問題是跨學科的知識點和解決方法。與此同時，老師們還應該以學生的綜合能力為基礎，把他們分成幾個學習小組，讓他們在合作交流中有效地完成跨學科的實踐活動，這樣他們就會自然而然地產生合作意識。除此之外，在這個環節中，教師要指導學生積極地進行探索，利用他們的思考與合作探討，設計出科學的、有創意的實踐方案。

五、 初中物理跨學科實踐活動的實踐探討

（一）厘清設計背景，進行科學選題

在實施初中物理跨學科實踐課程時，首先要理解其提出的背景和目的。在目前階段，雖然加強了對學生創新能力、實踐能力和社會責任感的培養，但是學生的各種能力和素質都比較弱。在這種情況下，新的物理課程標準增加了“跨學科實踐”這一課程內容，并把它的作用定位在對學生進行跨學科應用知識的能力的訓練，對學生的問題能力、積極的學習態度和創新能力進行了培養。有效地開展跨學科實踐活動，可以顯著提升學生的創造力和實踐能力，讓他們成為一個愿意進行實踐探索、處理實際問題的優秀人才。應該指出，跨學科實踐并不是一個全新的話題，在進行跨學科實踐活動的時候，初中物理教師們可參考已成功的教學案例，還可以將新舊教學方案中的教學模式相結合，探究出一條適合現代學生的跨學科學習道路。

（二）巧用思維導圖，搭建實施框架

在選擇了題目之后，為了更好地設計出一個方案的實施框架，老師可以利用思維導圖這個思維可視化工具來展示自己的想法，并將整個的實施框架以直觀的方式呈現出來。比如，開展“溫度”課程的跨學科實踐，可以從確立跨學科實踐目標入手，根據具體情況，構建課程體系，并明確課程體系的具體內容。老師們可以以物理核心素養的培養內容為基礎，來設計以下的目標：一是物理概念：學習了解溫度的擴展知識，研究溫度對人類生產生活的影響，深入理解溫度；二是科學思考：在學習中，要主動地參加實際活動，從而得到探索、解決問題、模型構建等能力的提升；三是科學探索：引導學生研究氣溫變化如何影響自然和人，使學生體驗科學探索的全過程，有目的地培養學生的提問、交流、評價等能力；四是科學的態度和責任感：把可持續發展的思想融入研究活動中，使學生樹立起保護環境、維護人類命運共同體的觀念。為了讓學習目標更具科學性，老師亦可以選擇課程內容，然后再制訂課程目標。在此基礎上，通過對跨學科實踐計劃的改進，可以對教學目標進行重新調整。

在確定了目標之后，教師可以參照國內外的成功案例，并與學生的實際知識與生活經驗相結合，利用思維導圖來搭建框架，最終形成跨學科實踐方案的雛形。與此同時，在選擇方案內容的時候，老師們也要將學生的興趣愛好和個性特征相結合，盡可能地引入一些學生普遍關心的熱點話題，讓學生更好地參與到活動中來。針對初中階段的學生，他們所掌握的知識還很少，因此，在上課之前，老師可以先給他們安排一項作業，讓他們有足夠的時間去收集有關的課外知識。比如，在“溫度”這節課中，老師可以安排四個與生產生活、工程實踐和社會發展有關的項目，如：溫度和健康，溫度和環境，制冷和制熱，恒溫小屋，讓同學們根據自己的喜好，自由選擇，從而增加了活動的趣味性。在確定了需要完成的項目之后，老師可以將選定項目的同學分成幾個小組，通過協作的方式來進行跨學科的實踐學習。

（三）結合學生基礎，充實方案內容

還拿“溫度”這節跨學科的課程來說，上面提到的相關的知識點都是課程的基礎，老師可以根據學生的學習情況，對課程的內容進行提煉，并將其以思維導圖的方式展示出來，讓學生可以更好地分析和選擇。例如，老師可以在“溫度和健康”版面下加入以下的題目：身體是怎樣調整自己的體溫的？線粒體在動物中是怎樣發揮作用的？恒溫、異溫和變溫動物之間的差異是什么？模擬熱射病和低溫癥病人的急救過程，并制作體溫計。在選擇實踐內容的時候，教師應該提醒學生，要以自己的能力和目前的條件為依據，對其展開合理的選擇。例如，在材料不全的情況下，學生可利用紅墨水、藥瓶、吸管等常見的材料來制作簡易的溫度計。總體而言，在選擇方案內容的時候，應該按照新課程標準所提出的“逐步進行跨學科實踐”的教學方針，對有關內容的可行性進行分析。

在開展跨學科的實踐活動時，如果學生所提的課題具有較強的可行性，則可以由他們自己提出課題。另外，老師們還應該科學地對待“跨學科”。如果有可能的話，把跨學科的知識和方法融入物理實踐中，那當然是好的。但是如果沒有可能的話，老師們就應該盡量避免“跨學科”，因為在自己的學科領域中，以群體為單位進行實踐活動，同樣可以促進學生的全面發展。

（四）強化跨學科間的聯系，提高學生對物理的興趣

將評價的育人作用充分發揮出來，對學生在學習過程中產生的成就感進行積極的激勵，這樣才能調動學生學習的內在動力，不斷地激發他們對物理的學習興趣。同時，在學生學習物理的過程中，如果老師能夠將物理學科與其他學科之間的知識進行有效的結合，讓學生運用自己所學到的物理知識來對其他的學科進行說明或了解，就可以讓學生感覺到物理的實用性，從而得到更大的成就感，進而激發出他們對物理的學習興趣。比如，在學習“密度和生活”和“比熱容”這兩個概念時，如果老師能說出這樣一句話：“我們初中地理課上說過，風是由地表冷熱不均引起的，直接原因是水平氣壓梯度力。”這時，就能讓學生有一種恍然大悟的感覺。再比如，在學習了“眼睛與眼鏡”之后，老師可以從生物和生活兩個方面來解釋，當我們看手機、電腦、電視的時候，在距離較近時，我們的晶狀體會處于“較厚”的狀態，如果看的時間長了，睫狀體就會因為長期的收縮，而不能正常地松弛，晶狀體就難以變“薄”，所以就會出現近視。而目前的治療方法之一，就是用激光把晶狀體外面的角膜“削薄”，這樣視力就會變得正常。而當人步入老年時，睫狀體的收縮力減弱，晶體就很難再回到“較厚”的狀況，因此也就產生了遠視。而這樣也就能讓學生更加愛護眼睛，從而對科學用眼有著深入了解。又比如，在學習了“聲音的特性”之后，教師可以給學生布置一個物理微課作業，要求學生用玻璃棒敲八個里面裝著高低不同的水的杯子，彈奏一支簡單的曲子。而會樂器彈奏的學生，則會彈奏一支最拿手的曲子，分析其中所包含的“聲學”，并從物理的角度去體會音樂，這是一種很有趣的體驗。這種跨學科的融合與結合，可以讓學生感覺到物理學是一門“有用”的學科，進而激發他們對物理學的興趣。

六、 結論

總而言之，跨學科實踐的教育目標并不能在短時間內達成，老師們應該在實踐中對活動方案進行反復考慮和改進，引進高質量的跨學科實踐資源，并持續提高自己的跨學科素養。因此，初中物理教學中，需要積極融入其他學科資源，從而使跨學科知識和物理知識相結合，這樣也就能體現出物理的實踐性，從而讓學生更好地運用物理知識，來解決學習中遇到的問題，以此促進學生實踐能力的提升。

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作者簡介：鐘雪梅（1986～），女，漢族，四川自貢人，云南民族大學附屬中學，研究方向：初中物理。