初中物理大單元背景下的“互聯(lián)網(wǎng)+跨學(xué)科”實(shí)踐

張躍文

創(chuàng)新整合點(diǎn)

①“互聯(lián)網(wǎng)+跨學(xué)科”教學(xué)模式通過(guò)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和多學(xué)科資源，構(gòu)建一個(gè)綜合性的教學(xué)平臺(tái)，為學(xué)生提供多元化的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)和實(shí)踐體驗(yàn)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)更具實(shí)踐性、探究性、趣味性，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。

②借助多種形式的信息技術(shù)手段，促進(jìn)教學(xué)活動(dòng)的有效開(kāi)展。依托大數(shù)據(jù)學(xué)情分析，為學(xué)生量身定制個(gè)性化學(xué)習(xí)資源包，供其進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果顯著提升。借助在線(xiàn)共享表格，實(shí)時(shí)跟蹤學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)完成情況，在督促學(xué)生有計(jì)劃開(kāi)展活動(dòng)的同時(shí)，方便教師及時(shí)了解學(xué)情，進(jìn)行指導(dǎo)。

③教師和學(xué)生以互聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái)開(kāi)展教與學(xué)，線(xiàn)下活動(dòng)和線(xiàn)上活動(dòng)互相補(bǔ)充拓展，打破了傳統(tǒng)課堂場(chǎng)地受限、時(shí)間受限、信息受限的障礙，將互聯(lián)網(wǎng)與跨學(xué)科進(jìn)行了有機(jī)融合，真正實(shí)現(xiàn)了教學(xué)多元化。

教材分析

“機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化”單元選自魯科版初中《物理》（五四版）八年級(jí)下冊(cè)第十章，本單元是認(rèn)識(shí)能量的起始單元，同時(shí)也是初中物理學(xué)科的核心內(nèi)容之一，涉及能量的概念、轉(zhuǎn)化及守恒等基本知識(shí)點(diǎn)。“能量”這一主題的課程內(nèi)容具有一定的綜合性和跨學(xué)科性，與生產(chǎn)生活及社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)。本單元旨在幫助學(xué)生理解機(jī)械能的概念和分類(lèi)，掌握機(jī)械能轉(zhuǎn)化與守恒的原理和應(yīng)用，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)；引導(dǎo)學(xué)生從物理學(xué)視角認(rèn)識(shí)能量，了解不同形式的能量，認(rèn)識(shí)能量轉(zhuǎn)化與守恒的普遍規(guī)律，了解節(jié)約資源與可持續(xù)發(fā)展的重要性，初步形成能量觀(guān)念；發(fā)展學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生為可持續(xù)發(fā)展做貢獻(xiàn)、將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的使命感。

選擇“機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化”單元進(jìn)行跨學(xué)科實(shí)踐，不僅能夠幫助學(xué)生建立知識(shí)框架，深化對(duì)“能量”的理解，還可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和解決問(wèn)題的能力，啟發(fā)學(xué)生在力所能及的范圍內(nèi)踐行低碳生活。

學(xué)情分析

學(xué)生在進(jìn)行此次跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)之前，對(duì)“機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化”單元已經(jīng)進(jìn)行了基礎(chǔ)學(xué)習(xí)，對(duì)能量、動(dòng)能和勢(shì)能的概念有一定的了解，但是缺乏對(duì)單元內(nèi)容系統(tǒng)性和深入性的學(xué)習(xí)。特別是對(duì)“能量”概念的理解、“機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化”在生活中的應(yīng)用，以及“能量”在生活中的體現(xiàn)等都還存在一定的困惑。八年級(jí)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科通常有較高的興趣和熱情，具備一定的觀(guān)察、實(shí)驗(yàn)和推理能力，對(duì)與實(shí)際生活息息相關(guān)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化與守恒問(wèn)題更是充滿(mǎn)好奇。因此，在教學(xué)過(guò)程中可以選用靈活多樣的教學(xué)方式，幫助學(xué)生逐步形成能量觀(guān)念。同時(shí)，設(shè)計(jì)豐富的實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生的共通性素養(yǎng)，啟發(fā)學(xué)生關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境之間的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)的重要性。但在面對(duì)較為復(fù)雜的機(jī)械能轉(zhuǎn)化與守恒問(wèn)題時(shí)，特別是對(duì)“機(jī)械能轉(zhuǎn)化與守恒”的原理和應(yīng)用方面學(xué)生還存在較大疑惑，需要教師設(shè)計(jì)與生活相關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)讓學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)探究，在實(shí)踐中分析“機(jī)械能轉(zhuǎn)化與守恒”的原理，體會(huì)“機(jī)械能轉(zhuǎn)化與守恒”在生活中的應(yīng)用，真正實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際，真正做到學(xué)以致用。

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能目標(biāo)：深入理解“能量”概念，充分了解機(jī)械能轉(zhuǎn)化在生活中的具體應(yīng)用以及能量在生活中的體現(xiàn)。

過(guò)程與方法目標(biāo)：通過(guò)跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的探究，培養(yǎng)跨學(xué)科融合的思維能力和實(shí)踐能力，提高創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)目標(biāo)：關(guān)注科學(xué)與社會(huì)的聯(lián)系，樹(shù)立科技強(qiáng)國(guó)的理想。

教學(xué)環(huán)境與準(zhǔn)備

教學(xué)環(huán)境：①線(xiàn)上教學(xué)環(huán)境：釘釘平臺(tái)、QQ、微信等多種在線(xiàn)交流平臺(tái)、在線(xiàn)調(diào)查問(wèn)卷、在線(xiàn)共享表格、云空間資源；②線(xiàn)下教學(xué)環(huán)境：希沃觸控一體機(jī)、可移動(dòng)投屏裝置、寬帶網(wǎng)絡(luò)、麥克風(fēng)、音響設(shè)備等、操場(chǎng)展示區(qū)。

教學(xué)準(zhǔn)備：學(xué)生能夠流暢使用在線(xiàn)平臺(tái)，熟練完成在線(xiàn)調(diào)查問(wèn)卷、在線(xiàn)共享表格的填寫(xiě)，并能準(zhǔn)確在云空間中進(jìn)行文件的獲取及上傳。學(xué)生能熟練使用希沃一體機(jī)，能夠依托一體機(jī)進(jìn)行相應(yīng)展示，并適時(shí)利用投屏裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)呈現(xiàn)。

教學(xué)過(guò)程

1.學(xué)情調(diào)查，以學(xué)定教

學(xué)情調(diào)查：教師發(fā)布“機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化”單元學(xué)情調(diào)查問(wèn)卷，問(wèn)卷內(nèi)容主要包括知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)程度、學(xué)習(xí)意愿以及喜愛(ài)的教學(xué)方式三個(gè)方面。

學(xué)生按照要求，結(jié)合自己學(xué)習(xí)“機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化”單元的學(xué)習(xí)感受，真實(shí)填寫(xiě)調(diào)查問(wèn)卷并上傳，方便教師充分了解學(xué)情。

數(shù)據(jù)分析：教師對(duì)收集到的調(diào)查問(wèn)卷進(jìn)行分析，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在對(duì)能量概念的理解、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化在生活中的具體應(yīng)用以及能量在生活中的體現(xiàn)等方面還存在一定問(wèn)題。但是大部分學(xué)生還是比較愿意花時(shí)間去學(xué)習(xí)這一領(lǐng)域的問(wèn)題并參與相關(guān)實(shí)踐項(xiàng)目。此外，調(diào)查還發(fā)現(xiàn)學(xué)生更偏愛(ài)自主學(xué)習(xí)、合作探究以及實(shí)踐活動(dòng)等教學(xué)方式。

主題確定：教師基于學(xué)情分析結(jié)果，選取“能量”這一大概念為主題，進(jìn)行跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)。分別選取“能量”概念下的兩個(gè)子概念—“機(jī)械能”和“風(fēng)能水能”，同時(shí)根據(jù)初中物理跨學(xué)科實(shí)踐的要求，分“高空墜物”“探尋生活中的‘能’”“風(fēng)能和水能”三個(gè)主題設(shè)計(jì)跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。

設(shè)計(jì)意圖：利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)情分析，有助于教師更好地了解學(xué)生的需求，在強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體地位的同時(shí)，提供更符合學(xué)生學(xué)習(xí)需求和節(jié)奏的教學(xué)內(nèi)容，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

2.情境引入，選定主題

播放視頻：《我國(guó)新能源的發(fā)展》《會(huì)自己前進(jìn)的企鵝》《天降被子傷人新聞》。

師：同學(xué)們看了剛才的三個(gè)視頻，相信其中一定有讓你十分感興趣的或感受最深刻的，下面就請(qǐng)同學(xué)們來(lái)分享一下你的觀(guān)后感受。

分組交流：學(xué)生以四人為一小組，在組內(nèi)交流分享自己看完三個(gè)視頻后的真實(shí)感受，小組結(jié)合組員實(shí)際情況，選定感興趣的跨學(xué)科實(shí)踐主題。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)真實(shí)的生活情境及科技前沿發(fā)展，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，借助生活中的鮮活案例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理性思考，從而選定自己感興趣的主題，充分體現(xiàn)“從生活走向物理”這一理念。

3.自主探究，同伴互學(xué)

自學(xué)任務(wù)布置：教師通過(guò)釘釘發(fā)布自主學(xué)習(xí)任務(wù)單，組織學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，并將以學(xué)生名字命名的個(gè)性化學(xué)習(xí)資源包發(fā)布在云空間供學(xué)生獲取，學(xué)習(xí)資源包中主要包含圖書(shū)資源、公眾號(hào)精品微課、調(diào)查報(bào)告樣例等。

學(xué)生自主學(xué)習(xí)：利用學(xué)習(xí)資源包內(nèi)的資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)，對(duì)自己的學(xué)習(xí)資源包優(yōu)化升級(jí)并在云空間中共享，隨后通過(guò)在線(xiàn)互動(dòng)平臺(tái)，與其他同學(xué)互動(dòng)交流，在交流中碰撞思維，互相學(xué)習(xí)，共同成長(zhǎng)。

設(shè)計(jì)意圖：依托前期大數(shù)據(jù)學(xué)情分析結(jié)果，根據(jù)學(xué)生的需求和偏好，為其定制個(gè)性化學(xué)習(xí)資源包，方便教師后續(xù)進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)，真正做到因材施教，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。

4.合作實(shí)踐，提升素養(yǎng)

教師推送任務(wù)：學(xué)生分組合作進(jìn)行實(shí)踐，并注意實(shí)時(shí)更新本組跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的進(jìn)度以及完成情況，及時(shí)填寫(xiě)在線(xiàn)共享表格。

學(xué)生更新進(jìn)度：在進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)過(guò)程中，利用在線(xiàn)共享表格實(shí)時(shí)更新跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的進(jìn)度以及完成情況，并及時(shí)在云空間中上傳自己的實(shí)踐成果。

教師指導(dǎo)：結(jié)合學(xué)生上傳的實(shí)踐成果的情況，利用釘釘、微信、QQ等在線(xiàn)交流平臺(tái)，進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)指導(dǎo)，并提供有針對(duì)性的指導(dǎo)意見(jiàn)。

學(xué)生反饋：依據(jù)教師的指導(dǎo)意見(jiàn)在組內(nèi)研討后進(jìn)行相關(guān)修改，并再次上傳修改后的實(shí)踐成果進(jìn)行反饋。

如還有需要修改之處，教師進(jìn)行再次指導(dǎo)，學(xué)生再次進(jìn)行修改。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)合作實(shí)踐，學(xué)生的實(shí)踐能力能得到很大程度的提升，這也是讓學(xué)生能夠從“物理”走向“生活”的一種有效方式，讓學(xué)生真正學(xué)以致用，在此過(guò)程中學(xué)生的合作意識(shí)、交流能力也會(huì)得到顯著增強(qiáng)。此外，通過(guò)在線(xiàn)共享表格讓學(xué)生更新進(jìn)度，這樣一方面可以督促學(xué)生有計(jì)劃地開(kāi)展活動(dòng)，另一方面可以方便教師及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)。

5.展示交流，多元評(píng)價(jià)

項(xiàng)目分組：展示項(xiàng)目主要包括“高空墜物危害”宣講會(huì)、“淄博市風(fēng)能和水能資源調(diào)查”小型報(bào)告會(huì)、“水動(dòng)力裝置”展覽會(huì)，學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)踐主題分別到對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行展示前的準(zhǔn)備。

展示準(zhǔn)備：教師組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐成果展示的前期準(zhǔn)備，主要包括展示PPT的準(zhǔn)備、實(shí)踐作品的布置等。

學(xué)生展示：在課堂上以個(gè)人及團(tuán)隊(duì)的方式展示實(shí)踐成果，如高空墜物危害宣講、宣傳海報(bào)制作分享、淄博市風(fēng)能和水能資源調(diào)查報(bào)告、“水火箭”的發(fā)射原理講解并在操場(chǎng)上進(jìn)行發(fā)射演示等。

自由參觀(guān)：學(xué)生根據(jù)自己的喜好選擇感興趣的作品展示區(qū)自由參觀(guān)，并利用評(píng)價(jià)量表對(duì)相關(guān)作品進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)價(jià)。

多元評(píng)價(jià)：教師組織學(xué)生分別從自評(píng)、互評(píng)、師評(píng)三個(gè)視角，借助跨學(xué)科實(shí)踐過(guò)程性評(píng)價(jià)表，以物理核心素養(yǎng)的四個(gè)維度作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)結(jié)合項(xiàng)目綜合評(píng)價(jià)量規(guī)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

表彰時(shí)刻：綜合多方評(píng)價(jià)結(jié)果，最終評(píng)選出10支表現(xiàn)突出的團(tuán)隊(duì)，教師對(duì)這些團(tuán)隊(duì)進(jìn)行表彰，拍照留念，同時(shí)將成果予以量化記入綜合實(shí)踐能力附加分。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)展示交流，一方面可以進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的內(nèi)化，另一方面能培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)交流能力。此外，通過(guò)多元評(píng)價(jià)激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行實(shí)踐探究，在此過(guò)程中關(guān)注科學(xué)與社會(huì)的聯(lián)系，樹(shù)立科技強(qiáng)國(guó)的理想。在整個(gè)過(guò)程中，評(píng)價(jià)貫穿始終，真正做到以評(píng)導(dǎo)學(xué)、以評(píng)促學(xué)，激勵(lì)學(xué)生進(jìn)步。

教學(xué)反思

線(xiàn)上教學(xué)打破時(shí)間、空間以及教學(xué)資源的限制，讓學(xué)生可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)更具靈活性，此外教學(xué)資源得到了優(yōu)化。同時(shí)，線(xiàn)上教學(xué)可以提供學(xué)生的學(xué)習(xí)行為記錄和分析，便于教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，可以根據(jù)學(xué)生的需求、能力和興趣，為他們提供定制化的學(xué)習(xí)路徑和資源，進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)，還可以實(shí)時(shí)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和成果，為他們提供及時(shí)的反饋和支持。

線(xiàn)下教學(xué)提供了更真實(shí)的教學(xué)環(huán)境，學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)際操作和練習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和技能；線(xiàn)下教學(xué)提供了更多的情感交流和人際互動(dòng)，在學(xué)生進(jìn)行展示交流的過(guò)程中，學(xué)生的社交能力和情感智力得到了培養(yǎng)；線(xiàn)下教學(xué)還可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決問(wèn)題的能力。

“互聯(lián)網(wǎng)+跨學(xué)科”這一線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式為學(xué)生提供了多元化的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)和實(shí)踐體驗(yàn)，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)更具實(shí)踐性、探究性、趣味性，從而提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。在后續(xù)教學(xué)中，如何平衡線(xiàn)上學(xué)習(xí)和線(xiàn)下學(xué)習(xí)的比例，確保學(xué)習(xí)效果的最大化，還需不斷探索。