跨学科融合在初中物理教学中的应用研究

奚红杰

摘要：“跨学科融合在物理教学中的探索”是一项新颖的课题研究。本文简要梳理了本课题的研究现状、研究价值、研究目标、研究内容和研究方法，探讨在初中物理教学中渗透语文、历史、数学、化学、音乐、体育、美术等学科的具体措施，以全面提升学生的核心素养。

关键词：跨学科；初中物理；融合

初中物理高效课堂建设不仅符合初中生的身心特点和认知需求，而且推动了“启润课堂”模式的全面实施。跨学科知识的合理渗透和融合，有利于学生更好地理解物理基础知识，掌握基本技能，促进学生高阶思维的全面开发，同时还能进一步提高教师的教学水平。“跨学科融合在物理教学中的探索”属于比较新颖的研究课题，自开题以来，课题组全体成员为了真正做到“减负增质”，同心协力，各负其责，目前已初步达成阶段性目标。

1   本课题的研究现状、研究价值和研究目标

1.1研究现状

近年来流行的课程整合教学不仅注重消除各学科课堂教学中专业知识分散的情况，而且力争避免教学内容脱离学生的现实生活。许多专家、学者和教师从不同角度投身于课程发展理论的研究中，形成如下共识：优质课程是帮助学生解决难题的特殊工具，但不能被学科束缚，以免让学生产生以偏概全的逻辑错误；同时，各学科知识的融合基本上体现了因材施教的原则，有利于发展学生的综合素养。

随着新一轮基础教育课程改革的不断深化，许多行家里手积极借鉴跨学科教学的经验，提出了独具特色的教育理念与主张，并取得了一定的成果。其中，皇甫全和张华两位学者是最早进行跨学科教学研究的，他们认为跨学科开发课程就是从实践的视角构建高效课堂的新格局。北京师范大学教授王本陆《课程跨学科研究》的发表具有十分重要的意义，把跨学科教学推向了新的高度。在“双减”政策的大好形势下，广大一线教师注重课堂的高效建设，乐于大胆尝试跨学科融合，为提升学生的综合素养而努力探索。

1.2研究价值

针对初中物理课堂教学现状，本课题旨在全方位探索跨学科融合在物理教学中的应用途径，以初中物理新课标为导向，以培养学生的创新思维能力为核心，紧紧围绕三维教学目标，将学科之间的融合纳入高效课堂的视域，充分尊重学生的个体差异，引导学生积极主动地参与自主学习和合作研究。同时，要求教师秉承“因材施教”原则，合理把握跨学科融合的最佳时机，积极营造师生互动合作的良好氛围，利用自身积极向上的行为方式促进学生始终处于奋发图强的求知状态。

在研究课题的过程中要不断丰富教学理论和教学案例，提高初中物理课堂教学效率，促进学生积极主动参与到课堂教学中，实现师生共同成长；同时，在实践过程中还能发现跨学科融合过程中存在的问题与弊端，从而不断修改完善，构建高效课堂，夯实基础，优化校本课程资源。

1.3研究目标

第一，通过问卷调查和座谈会等形式，分析初中物理跨学科教学的现状，围绕新课程标准和课堂高地建设的具体要求，提出符合滨海特色的可行性研究途径。

第二，结合实际情况，参阅大量文献资料和相关著作，初步了解跨学科融合在物理教学中的应用现状和发展方向；同时，跨学科融合在物理教学中应用的过程中，让学生既能牢固掌握基础知识，又能在潜移默化中提升对基础知识的理解能力，提高实践操作水平，拓展学生参与自主学习和合作研究的空间，最终实现教学目标。

第三，秉承“以生为本”原则，深入开展跨学科融合在物理教学中的应用研究，通过个案展示与师生评比，充分调动学生的积极性，凸显学生的主体地位，使初中物理课堂实践活动日趋完善。

第四，全方位提高教师的业务素质，打造一支业务过硬的初中物理教师队伍，以适应新时代的义务教育发展形势；同时，通过对跨学科融合在物理教学的应用研究，不断优化校本课程资源，提升学生的物理核心素养。

2   本课题研究内容的实施与进展

本课题研究内容虽然是课题预设的，但需要紧密结合教学实际，从以下几方面予以调整与完善：一是跨学科融合在物理教学中应用的现状研究，通过问卷调查汇总适宜本课题的深层次研讨；二是跨学科融合在物理教学中应用的意蕴和特质研究；三是开展跨学科融合在物理教学中应用研究的相关文献研究，要求参与者联系国内学者的理论和实践经验，撰写心得笔记和反思性论文；四是跨学科融合在物理教学中应用研究体现了“以生为本”的原则，充分尊重学生的个体差异，紧密联系教学实际开启卓有成效的课堂教学，为提高课堂教学效率奠定基础；五是课堂大融合成果展示形式与策略研究：全体核心成员既要认真总结经验，又要反思实践中的失误，通过交流互动，逐步汇编成本课题的研究成果。

3   本课题研究方法的应用与效果剖析

3.1问卷调查法

发放问卷，搜集跨学科融合在物理教学中探索方面的信息，目前对本校实验班学生进行抽样问卷调查：一共发放问卷150份，回收問卷149份，有效问卷148份，有效率99％。

3.2比较研究法

从初中物理跨学科融合入手，把握国内外相同领域的研究动态，积极借鉴已经取得的研究成果，认真吸取教训，从而帮助学生在学习过程中积累丰富的物理学习经验，利用课堂实验操作环节，提升学生的综合素质与科学素养；同时，帮助教师提升自身的专业素养，拓宽视野，并通过跨学科融合在物理教学中探索资源的开发，逐步形成特色化校本资源。

3.3案例研究法

认真分析教研活动的材料，总结行之有效的教学措施，通过评比提高认识，并且撰写成描述性文字材料。总结出解决问题的具体措施与注意事项，从而凸显学生的主体地位，提升学生发现问题、解决问题的能力，使其逐步养成实事求是的科学态度，真正发挥学生的主观能动性和创造性。

3.4文献研讨法

通过查阅相关文献，广泛搜集“跨学科融合在物理教学中的探索”的有关资料，了解目前这个课题在各地的研究动态、研究成果、发展历史和现状；同时，精心选取适用于课题的外部资料，对这些资料进行分析并使用，为课题的研究奠定坚实的理论基础，不断提升教师的认知能力和业务水准。

4   跨学科融合在初中物理教学中的应用策略

4.1适应课改要求，更新教学观念

初中物理新课标指出：注重全体学生的发展，改变学科本位的观念，注意学科渗透，关心科技发展。这要求教师在教学实践中既要向学生传授知识和技巧，又要高度重视观察和测量、控制变量、推理与比较、实验教学等方法的渗透，进一步完善教学目标、教学手段、教学方法之间的关系，加强物理教学与其他学科知识的协调，不断加强对学生德育和技能方面的训练，全面提高课堂教学效率，充分发挥学科之间融合的优势。因此，在初中物理教学中，每个执教者应坚持“文理渗透和情理交融”的原则，既要紧密联系学生的生活实际，又要重视物理知识在其他学科中的灵活渗透，使“五育”贯穿于课堂的每个环节，有效激发学生的学习兴趣，为学科之间的大融合奠定基础。

4.2挖掘融合资源，合理渗透生物学科知识

随着生物科学的蓬勃发展，它与物理学科之间的联系也更加紧密。初中生物主要研究生命活动规律与生物现象，许多知识点与初中物理有融合的空间，如显微镜的原理与眼睛的结构等就运用了光学的知识；动物的声纳定位与人的耳朵听觉原理的研究都涉及声学的知识。因此，教师要合理地渗透生物知识，深挖学科之间的融合资源。

4.3结合教学实际，渗透语文和历史知识

学好语文，学生既能提升文字的阅读和理解能力，又能提升书面表达和逻辑思维能力。物理教材中阐述的原理、定理、定律等内容逻辑性强、表述严谨，只有从本质意义上理解和掌握，才能不断提升学生的理解能力，为正确解题铺平道路。部编版初中语文教材中有些篇目就蕴含了较多的物理知识，如八年级语文上册《落日的幻觉》一文中如此描述夕阳：“太阳看起来深黄与殷红。”这个句子简要反映了光的折射现象，夕阳接近地平线时，随着大气层的增厚，光线的折射也同步增强，频率与波长较长的红、黄光线偏折角度都比较小，所以红、黄光能够穿过大气层，从而使夕阳呈现出深黄、殷红的颜色。像“猴子捞月亮”“小小竹排江中游，巍巍群山两岸走”“海市蜃楼”等现象都蕴含着反射、参照物、折射等知识。教师如果把相应的文学内容融入初中物理课堂中，能帮助学生加深对物理知识的理解和掌握。

古今中外的许多历史故事都讲述了人类探索物理科学的事迹，无论是沈括比西方早四百多年发现的磁偏角，还是墨子的《墨经》中详细描述的小孔成像，都有利于学生了解物理学上的重大突破对人类认识的冲击，有效促进技术革命升华与社会经济的蓬勃发展。例如，教师在教学《噪声的污染与防治》一课时，可以渗透世界历史中关于第一、二次工业革命的成果与影响的内容，让学生了解工业革命虽然促进了社会生产力的发展，但伴随着工业化进程的加快，也在一定程度上破坏了环境，出现了一系列污染问题，让学生从辩证的角度思考“科学技术是一把双刃剑”这一说法，从而帮助学生形成环保意识，立志为促进人类的发展和社会的进步做贡献。

4.4坚持因材施教，融合数学和化学知识

数学是义务教育阶段的重点学科，有助于培养学生的创新思维和逻辑思维能力。在教师指导初中生学习物理知识的过程中，只有适度渗透相应的数学知识，才能让学生更好地理解物理概念和原理。例如，教师在教学《能量的转化和守恒》一课时，为了让学生轻松掌握能量平衡原理，可以借助数学中的公式演化原理加深学生对能量守恒概念的理解。大部分学生数学知识丰富，他们通过回顾各类数学公式的演化，能很容易地理解能量守恒定律的原理。可見，物理和数学之间有着紧密的联系，诸如密度、金属含量和行程等问题本身就兼顾了物理和数学知识。另外，采用数学函数图像来描述物理规律也是不错的选择，如可以借助曲线图描绘出晶体在熔化过程中温度的变化规律，使教学效果事半功倍。

物理与化学有着交叉的知识，物理学科涉及的分子、原子结构不仅属于化学知识，而且也能诠释摩擦起电的成因；电流化学效应的本质就是电解质溶液通电后的化学反应；学生计算化学学科中的溶解度、溶液浓度等问题时，可以借助物理学的密度公式来完成，并且物理和化学在做实验时往往可以利用相同的实验仪器。

4.5注重以生为本，融合音体美知识

音乐属于物理学科中声学的研究对象之一，学生必须深层次研究音乐与音调、响度、音色等在物理学方面的异同，如声乐中的高、低音是由声带的振动频率决定的，各种乐器发出不同的音色均取决于不同频率的泛音数目，这充分说明了音乐与物理学中声学有异曲同工之妙。

不管是田径项目还是各种球类比赛，运动员的刻苦耐劳精神虽然是战胜对手的法宝之一，但离不开高科技的辅助。教师在引导学生学习能量转化的过程中，可以列举撑竿跳高运动的转换过程：动能→弹性势能→重力势能，并强调助跑速度的重要性。

美术是一门综合性与艺术性很强的学科，任何艺术家创作的作品都蕴含自身的想象力和一定的生活气息，所以在初中物理教学中渗透美术知识至关重要。例如，教师在指导学生学习“宇宙天体”知识时，可以先利用电子白板画出太阳系的行星，要求学生自己动手标注不同行星的名称、公转与自转的方向，然后，鼓励学生发挥想象力口述宇宙空间的美妙景象，教学效果会比较理想。

总而言之，初中物理教学中合理渗透其他学科至关重要，希望大家八仙过海，各显神通，秉承“一切为了学生，为了学生一切”的理念，构建各学科知识融会贯通的平台，为全面提升学生的核心素养努力。

参考文献：

[1]马星海.物理解题中条件的运用[J].宁夏教育，2011（3）：66.

[2]于晓丽.初中物理教学中提高学生参与度路径分析[J].华夏教师，2022（2）：24-25.