在初中物理教學中,通過跨學科教學實踐可以培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng),為社會培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的人才。教師要將物理、地理與數(shù)學等多學科的知識融合起來,鼓勵學生利用其他學科的知識探索物理現(xiàn)象背后蘊含的物理規(guī)律與原理,鼓勵學生利用其他學科的知識探討與解決物理問題,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力與思維能力、實踐能力,提升學生的綜合能力。
一、初中物理跨學科實踐教學的實施意義
(一)有助于提升物理課程教學質(zhì)量
在初中物理教學中,通過跨學科實踐教學可以增強物理課程的趣味性與實用性,提升物理課程教學質(zhì)量。該教學模式可以將物理原理和現(xiàn)實生活關(guān)聯(lián)起來,使物理課程變得更具實用性。其可以突破抽象理論與公式的限制,引導學生利用所學的知識解決現(xiàn)實問題,使學生充分體會到物理知識的應用價值。例如,在學習“能量轉(zhuǎn)換\"的相關(guān)概念時,教師可以為學生引入一些可持續(xù)能源技術(shù)的應用實例,如太陽能發(fā)電等,進而幫助學生了解物理原理在現(xiàn)代科學技術(shù)中的重要價值,激發(fā)學生的科學探索欲望,培養(yǎng)學生的科學探究能力與思維能力。
此外,跨學科實踐教學可以使物理課程變得趣味十足。在教學中,教師可以引導學生融合物理知識和其他學科的知識,以增強物理學習的趣味性。例如,教師可以實現(xiàn)物理和音樂學科的融合,指導學生制作簡易樂器,使學生在美妙的音樂中充分體會到聲音的物理屬性;也可以將物理學科和計算機科學融合起來,鼓勵學生借助編程軟件對物理現(xiàn)象進行模擬,使學生在實踐中充分體會到物理世界的奧秘。
(二)有助于提升學生的綜合能力
在核心素養(yǎng)背景下,在初中物理教學中,教師要重視對學生綜合能力的培養(yǎng)。通過跨學科實踐教學,可以將化學、物理、數(shù)學與語文等學科的知識融合起來,激發(fā)學生的學習動力,培養(yǎng)學生的學習能力,提高學生的綜合素養(yǎng)。跨學科實踐教學可以指導學生將已經(jīng)學習到的抽象理論知識轉(zhuǎn)化成解決問題的能力。學生可以利用數(shù)學與化學等其他學科的知識解決物理問題,對物理概念進行理解,從而可以提高自身的思維能力與創(chuàng)新能力。
而且,跨學科實踐教學通常都以小組合作學習的方式進行,在此過程中可有效培養(yǎng)學生的溝通能力和合作能力,鍛煉學生的科學探究能力,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。此外,跨學科實踐比較重視對學生責任意識和科學態(tài)度的培養(yǎng)。教師可以鼓勵學生討論現(xiàn)實生活中的熱點問題,例如,環(huán)境保護與生態(tài)平衡等,使學生意識到自身肩負的重要職責,認識到科學技術(shù)在社會發(fā)展中發(fā)揮的重要作用,引導學生為社會的發(fā)展貢獻個人力量。
二、初中物理跨學科實踐教學的實施路徑
(一)與數(shù)學學科的融合
在核心素養(yǎng)背景下,在初中物理教學中,教師要合理融入數(shù)學知識,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,鍛煉學生的獨立思考能力。物理學科有很多的實踐內(nèi)容,也有大量的理論基礎(chǔ)。對該學科的學習,學生可以了解許多物理定律與物理原理,通過實驗也可以培養(yǎng)學生的實踐能力。數(shù)學學科有著很強的邏輯性,可以為物理問題的分析與解決起到良好的作用。因此,實現(xiàn)兩種學科的有機融合,引導學生充分發(fā)揮物理知識的作用,加強計算、分析與推理,從而幫助學生更加準確地理解物理現(xiàn)象,妥善解決物理問題。
例如,在“歐姆定律\"的教學中,教師可借助數(shù)學學科中的公式推導幫助學生更加準確地理解物理概念,引導學生推導出電阻的公式
',使學生基于數(shù)學角度更加容易地理解與把握電阻、電壓和電流之間存在的關(guān)聯(lián),準確掌握歐姆定律的內(nèi)涵。此外,教師也要利用物理和數(shù)學知識的融合,組織開展實踐實驗活動,以培養(yǎng)學生的實踐、分析與問題解決能力。
又如,在學習“質(zhì)量\"的概念時,教師可以指導學生利用天平開展稱重實驗活動,鼓勵學生對不同物體的質(zhì)量數(shù)據(jù)進行研究、記錄和分析。在此過程中,可以幫助學生更好地理解質(zhì)量的概念,了解質(zhì)量的測量方法。在教學中,教師可以導人數(shù)學學科的統(tǒng)計學知識,鼓勵學生科學地整理、分析相關(guān)數(shù)據(jù),鍛煉學生的數(shù)據(jù)分析與處理能力。
(二)加強與語文學科的融合
在初中物理教學中,教師要實現(xiàn)跨學科融合,并通過教學實踐培養(yǎng)學生的跨學科學習能力。教師可以將物理學科和語文學科融合起來,引導學生創(chuàng)新思維,不斷探索,培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)。中華民族有豐富的文化積累,大量的詩詞歌賦,是我國人民的智慧結(jié)晶。這些作品不但是寶貴的文學藝術(shù),也實現(xiàn)了科學和人文的有機交融,是物理和語文學科進行融合的重要資源。教師要科學地組織開展教學活動,引導學生朗讀古詩詞,通過古詩詞的韻律充分體會到物理的奧秘,而且也可以基于物理的基本規(guī)律充分感受到詩詞的意境。通過兩個學科的融合,有效激發(fā)學生的學習興趣,降低學習難度,使學生可以更加高效、準確地掌握相關(guān)知識。
例如,在組織學生學習“相對運動\"的知識時,教師可引入“滿眼風波多閃爍,看山恰似走來迎,仔細看山山不動,是船行\(zhòng)"這句古詩詞。古詩詞營造出的生動畫面中充分體現(xiàn)出觀察者在相對運動中產(chǎn)生的視覺錯覺。在教學中,教師先要鼓勵學生把握詩詞的字面含義,從表面上看好像山在移動,實際上是由于觀察者(船)在前進。然后,教師再鼓勵學生利用物理學中的相對運動原理對該現(xiàn)象涉及的科學邏輯進行分析、研究,鼓勵學生進行歸納總結(jié),這樣可以有效培養(yǎng)學生的理解能力與科學探究能力、思維能力。而且通過這種教學方式可以更生動形象地展示物理概念,幫助學生更好地理解相關(guān)知識,減輕學生的學習難度。
又如,在學習“光的反射\"等相關(guān)知識時,教師可引入“舉杯邀明月,對影成三人\"這句古詩詞,鼓勵學生認真研讀詩詞內(nèi)容,了解其中描繪的奇妙景象,探討這一景象是怎樣利用物理現(xiàn)象得以實現(xiàn)的。基于研究分析,學生發(fā)現(xiàn)該景象的產(chǎn)生是光的反射與直線傳播共同作用而形成的。月光在酒杯上發(fā)生反射,然后形成詩人的影子,這個影子和詩人本人及利用地面反射產(chǎn)生的月亮投影共同形成“三人\"的意象。結(jié)合該詩詞教師的分析和解釋,可以幫助學生更深刻地了解光的反射與直線傳播原理,使學生更加認真、精準地觀察自然現(xiàn)象,培養(yǎng)學生的想象能力。而且該教學方式可以營造良好的教學氛圍,顯著提高學生的學習熱情。
(三)與生物學科的融合
物理學科和生物學科具有緊密的關(guān)聯(lián)性。在核心素養(yǎng)背景下,教師要實現(xiàn)兩個學科的有機融合,組織開展跨學科實踐活動,以此來提高教學效率與教學質(zhì)量,使學生的學習變得更加生動有趣,深化學生對相關(guān)知識的理解與把握,培養(yǎng)學生的跨學科思考能力。
例如,在講解“近視眼的生理機制\"相關(guān)內(nèi)容時,教師可以融入有關(guān)的生物學知識,引導學生更多地了解眼科問題。在現(xiàn)實生活中,不少學生會長時間并近距離地使用電子設(shè)備或進行閱讀,這樣會削弱眼晴晶狀體的調(diào)節(jié)功能,使其一直處于緊張狀態(tài),長時間以后會變成近視。激光矯正近視是治療人類眼科醫(yī)學的重要手段,其主要是根據(jù)物理光學的基本原理對角膜形態(tài)進行調(diào)節(jié),促進學生視力的恢復。在物理教學中,教師可以將生物學中的眼球結(jié)構(gòu)和物理學科中的凸透鏡成像規(guī)律融合起來進行教學,從而幫助學生了解眼鏡是怎樣利用補償光線的折射,對視覺焦點到視網(wǎng)膜的距離進行縮短,在此基礎(chǔ)上有效改善視力的。通過教學,可以幫助學生了解物理的光學原理,使其了解更多的物理現(xiàn)象。
在物理教學中,教師要根據(jù)現(xiàn)實生活增強學生的學習欲望。比如,在學習“物態(tài)變化\"的內(nèi)容時,教師可以利用信息技術(shù)為學生生動形象地展示固態(tài)、氣態(tài)、液態(tài)物質(zhì)之間發(fā)生轉(zhuǎn)換的過程。此外,可以將此物理現(xiàn)象和生物學中的水循環(huán)進行關(guān)聯(lián)。教師可以利用信息技術(shù)為學生展示自然界的水分循環(huán)過程,如降水、蒸發(fā)與凝結(jié)等,使學生可以更好地了解到物態(tài)變化和生物生存環(huán)境存在的重要關(guān)聯(lián),幫助學生更好地感受到科學的魅力,激發(fā)學生在未知世界的探索欲望。
(四)與地理學科的融合
核心素養(yǎng)背景下,在初中物理教學中,教師要實現(xiàn)跨學科教學,將物理學科的知識與其他學科進行關(guān)聯(lián),以提升教學質(zhì)量,培養(yǎng)學生綜合素養(yǎng)。教師可以融合物理學科和地理學科,增強學生的學習動力,擴展學生的視野,使學生可以了解到兩個學科的關(guān)聯(lián),優(yōu)化學生的知識體系,培養(yǎng)學生的綜合能力。
例如,在“密度\"的教學中,教師可將密度這一物理概念和地理知識進行融合,增強教學的趣味性、探究性與啟發(fā)性。在組織學生分析“為什么沿海城市在夜晚吹陸風,在白天吹海風\"的問題時,教師可以鼓勵學生回憶在地理課程中學習到的風的生成機制,也就是說,風是因為地面的受熱不均勻造成空氣流動與水平氣壓梯度力而產(chǎn)生的。然后,教師再為學生導入物理學科中的“密度”,并且告知學生空氣密度的改變是產(chǎn)生風的重要因素。在夜晚,陸地會快速地發(fā)生冷卻,空氣密度會顯著增大,但是,海洋上的空氣會因為熱量的散失速度很慢,從而保持相對低的密度。在此情況下,就會產(chǎn)生由陸地吹向海洋的陸風。反之,在白天,陸地的溫度會快速提高,空氣受熱發(fā)生膨脹,密度會減小。但是,海洋上的冷空氣有著相對大的密度,造成風從海洋吹向陸地,也就是海風。通過該類解釋方法,可以幫助學生了解到地理知識和物理知識的關(guān)聯(lián),幫助學生更加深入、準確地了解密度這一概念,提高學生的學習有效性。
三、結(jié)束語
綜上所述,跨學科實踐教學可以將多學科的知識融合起來,并應用到現(xiàn)實生活中。初中物理教師要積極地組織學生進行跨學科實踐學習,利用多個學科的知識引導學生分析與探究物理原理,分析與解釋物理現(xiàn)象。教師要鼓勵學生建立跨學科的思維模式,基于不同的角度與層面對問題進行分析和解決,鼓勵學生實現(xiàn)多學科知識的融合,打破學科之間存在的壁壘,幫助學生建立全面的知識體系。教師要重點培養(yǎng)學生的跨學科能力,引導學生積極地探索知識,快樂地融入實踐中,幫助學生樹立科學態(tài)度,增強學生的責任意識,培養(yǎng)學生的科學探究能力與實踐能力,為社會培養(yǎng)出更多高素質(zhì)人才。
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