实现多学科交融 优化初中物理教学

(江苏省昆山市娄江实验学校，江苏 苏州 215300)

学生进入初二才开始正式学习物理这门课程，但它并不是全新而陌生的，在我们熟悉的很多学科中都蕴含了丰富的物理知识。无论是在知识储备、解题技巧方面，还是课堂呈现、动手实验方面，学生都有了一定的基础，教师可以集各学科所长，找准知识的互通点，优化物理教学，调动学生的积极性。

1 与语文交融——文理结合，生动形象

中国有着绵延数千年之久的传统文化，历代文人雅士给我们留下了许多弥足珍贵的文学珍宝，我们在感受其无尽韵味的同时，也能从中领悟丰富的物理知识。在物理教学中，教师可以将古代诗词歌赋与现代科学技术互相融合，即“古今交融，喻理于文”，使物理知识更为生动，更易被接受，[1]下面以两道例题来呈现文理结合下的生动情景。

例1：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”。词中的第一句，一眼望去，山好似在走来相迎，末尾的船在航行，相对应的参照物各是什么？

分析:本题以词句为背景，来考查学生的阅读能力与分析能力。这一题涉及的是相对运动知识，在审题时，学生必须认真阅读词句，在正确理解其大意的基础上作答，而一些文学基础不够扎实的学生就容易在此类题上出错。

例2:下面成语中的“影”，由光的反射而形成的是( )。

A. 杯弓蛇影 B. 形影不离

C. 形单影只 D. 立竿见影

分析:教学中，笔者发现做错的学生不仅仅是因为物理知识的欠缺，更多的是对成语的不理解，特别是“杯弓蛇影”的意思，他们会认为就是蛇的影子，而这个成语的真正意思是:墙上挂着一张弓，弓影倒映入酒杯，形似一条蛇。这是平面镜成像，属于光的反射。

物理和语文的结合不仅仅体现在知识的考查方面，也可以体现在上课形式的多样化方面。以苏科版物理九年级中“功”的教学为例，笔者在教学时利用了语文课堂经常用到的情景剧表演形式。在引导学生分析得出“什么是做功”“做功的两个必要因素”的基础上，笔者设计了一个表演环节，其中道具为：篮球，人物为：男主角、女主角、群众演员，表演内容为：人对球做功、人对球不做功，表演要求：表演时自己设计台词。这种情景剧表演的形式很受学生欢迎，每一位同学都参与其中，“群众演员”也会帮自己“加戏”，指出“主角”表演中的不足，课堂气氛生动活跃，学生在欢声笑语中巩固了知识。

2 与数学交融——化繁为简，求同存异

物理和数学密不可分，大多数物理问题的解决都依赖于数学作为工具，而数学知识的拓展也往往以物理为背景。在教学中我们发现很多数学能力较强的学生，解物理题目时会轻松一些，甚至会找到一些规律和技巧，大大提高了解题效率。

例如，在物理教学中常常会出现一些图像题，这类题目既考察了学生的识图能力，又要求学生有较高的数理分析能力，难度较大，有学生会无从下手。但是，结合数学中正比函数、一次函数、反比例函数和二次函数等图像特点，学生不难发现：有时只要把每个选项的横、纵坐标的函数关系式列出来，再对比图像是否与函数关系式相符合，就可以找到突破口，化繁为简。

例3:如图1所示，滑动变阻器R＇的滑片在某两点间移动过程中，电流表示数的变化范围为1A到3A，电压表示数的变化范围为6V到8V。则定值电阻R的阻值以及电源电压分别为多少？

图1

分析:这是电学中很常见的一道题目，定值电阻和电源电压两个量都不知道，可以作为未知数，如同数学中的x、y，列出两个二元一次方程，然后解方程组就可以了。但是在列方程组时要注意电流和电压的对应，定值电阻R为负数时，没有物理意义，应舍去。

数学作为一门基础学科，学生从幼儿园就开始接触。但是，我们要关注物理与数学的不同之处，物理不是简单的代数运算，每个物理量都有它的物理意义，大多物理量都有单位，在进行公式运算时，必须单位统一，否则就会出错。但是，像忘记加单位、单位混用的错误，在学生初学物理时经常会犯，需要老师不断地纠正。

比如在数学中如果“x与y成正比”，那“y与x成正比”肯定也是成立的，但在物理上却不一定正确。我们在研究欧姆定律时，结论却只能说成“当电阻一定时，电流与电压成正比”，反过来说就是错误的。因为电压是自变量，而电流是应变量，电流随电压而改变。在得出欧姆定律后，可推得变形公式R=U/I，从数学角度可以说电阻与电压成正比，与电流成反比，但是在物理中，这样的理解却又是错误的。因为电阻是导体本身的属性，只与导体的材料、长度、横截面积以及温度等有关，与电压、电流无关。所以，我们可以利用数学作为物理中数据分析和运算的工具，使复杂问题简单化，但我们也要求同存异，发现两者的不同。[2]

3 与生物相交融——深入浅出，相辅相成

生物、地理在初中阶段属于考查科目，往往会被学生所忽视，其实学好它们有利于更深刻地理解物理知识。比如，在苏科版初中物理九年级上“杠杆”中就有关于“人体中的杠杆”的课后阅读材料，而且在平时测试中也常会遇到此类问题，学生做题的错误率较高，分析原因，很多学生对于举哑铃时上臂中肱三头肌伸展、肱二头肌收缩产生动力使前臂绕肘关节转动的理解不到位。在解题时，学生往往会找不到动力，画不出动力作用点。究其本质，很多学生连肱三头肌、肱二头肌是人体哪里的肌肉也不知道，更别提它们是如何附着在骨骼上，如何通过肌肉伸展、收缩引起骨骼运动，而这些都是生物的基础知识。其实，物理和生物都属于自然科学，知识间互相融合，相辅相成。

物理和生物又都是一门以实验为基础的学科，进入初中后，学生就开始学习生物，经历了提出问题、做出假设、设计实验、分组实验、交流讨论的科学探究过程，为物理实验的进行奠定了基础。而且，生物实验的器材也可以应用于物理实验中，优化物理实验教学。

如在苏科版初中物理八年级上“透镜”教学中，教师往往会引导学生用铁丝来制作水透镜，并通过观察字的大小变化让学生发现两种透镜的不同。方法如下：用铁丝绕成一个小圆环，然后在清水中浸一下，取出，制成一个凸透镜；再轻轻甩一下(水膜完好)，便是一个凹透镜。但是在教学中笔者发现，学生很难控制铁丝小圆环的大小，而且制成凸透镜后，“轻甩”力度的大小也不好控制，导致在后面的凹透镜的制作中，很多学生都失败了，观察不到字变小的现象。

图2

针对上述实验，我们借助生物实验常用的载玻片，对水透镜的制作进行了改进，具体操作如下：如图2所示，用滴管在载玻片上滴一滴水，此时是凸透镜，通过它看到的字是放大的；然后在载玻片上放上一个小橡皮圈(从橡皮软管上剪下来)，再在中间滴一滴水，可制成一个凹透镜，透镜下方的字是缩小的。

通过两次实验对比，学生不禁感叹：通过一滴水竟看出了放大、缩小的两个像，大大激发了学生探寻其中原理的欲望。改进后的实验，不仅操作简单，而且成功率非常高。正如，朱正元教授所说：“瓶瓶罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”，教师开展实验时，不能仅仅着眼于身边既有的器材，还要善于与生物、化学等同样以实验为基础的学科互通有无，优化实验教学。

总而言之，学科间的相互渗透、相互促进，不仅能使物理教学形式多样，也可使学生更深入、更全面地掌握物理知识。