初中物理跨学科融合的实践探讨

摘 要：随着物理课程标准的全面推行，“跨学科融合”受到了一线教师的重视。跨学科实践是五大课程内容之一，它以物理学科知识为立足点，以培养学生的物理核心素养为基本目的，以跨学科实践为主要形式。在新的时代背景下，对“跨学科实践”的主题学习进行统筹设计，以提高学生在跨学科领域的知识运用能力、知识分析能力和处理实际问题的综合能力为教学目标，从这一點来看，跨学科的融合教学已经成为一项亟待研究的重要问题。由此，就需要从跨学科融合学生的多重感官体验入手，对物理学科与其他学科之间的有效结合进行探讨，最终目标是激发学生的学习兴趣，提升他们对物理知识的应用能力。

关键词：初中物理；跨学科融合；实践探讨

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2023）35-0110-04

在初中物理知识的学习中，学生的知识积累就如树木的成长，老师要引导学生沿着知识的成长路径，抓住纵向迁移的规律，栽种出一棵学科的“知识之树”；同时，要引导学生抓住知识的横向迁移，将所学知识运用到相似的情境中，构建出一片多学科交叉的“知识林”。在初中物理教学中，教师如何设计好跨学科的教学活动，是一个很有挑战性的课题。跨学科实践并不是单纯地将其他学科的知识融合到物理教学中，它是指在物理教学过程中，通过与日常生产生活、社会发展等相关的主题活动，重点在于对学生进行跨学科应用知识的能力、问题解决能力和实践能力的锻炼，从而让学生的物理核心素养得到有效培养，真正实现初中物理课程的育人价值。

一、 初中物理跨学科实践活动的内涵

在现实的物理教学过程中，有一些老师没有对新课程标准中“跨学科实践”的含义进行深刻的理解，他们将跨学科实践理解为将多学科知识结合起来来开展物理教学，从而导致了“为了跨学科而跨学科”，盲目地追求多学科知识的堆砌，这样的物理教学不仅不利于培养学生的核心素养，也不能充分发挥出跨学科实践教学的优越性。

（一）以核心素养培养为目标

按照物理新课标的要求，初中物理教师应该把核心素养的培养作为一项贯穿于物理教学的工作，跨学科实践活动注重对学生学科知识的综合应用，注重对学生的实际应用和创造能力的培养，具有“跨领域性”特征。而要想形成核心素养，就必须建立在跨领域实践活动的基础上，使学生在自主探究、感受、思考的过程中，掌握知识并灵活运用。所谓“跨领域”，就是跨越学科界限，在不同情况下进行知识的转移和应用，也就是把物理学和现实生活联系起来。可以说，在初中物理教学中，开展跨学科的实践活动，是培养学生物理核心素养的一种有效方法，它将为静态的物理知识同学生的身体和心理活动相结合提供了一个契机。

（二）以跨学科实践为主要形式

现实中的问题通常都很复杂，而且牵扯到的知识种类也很多，因此，在跨学科实践中，把跨学科实践作为一种重要的设计方式，可以把物理知识和生活中的实际情况结合起来，保证跨学科实践中有足够的情境材料，从而使学生更好地掌握多学科的知识、技能和方法。在物理跨学科教学过程中，初中老师要以物理新课程标准为指引，对多学科的资源进行科学的整合，并与学生的认知水平和现实生活相结合，选择一些任务或探讨价值高的问题，让学生以探究报告、模型等方式将这些问题和任务的结果展现出来，这样就可以更方便老师培养学生使用跨学科思维来处理学习中的问题。

二、 初中物理跨学科实践活动的意义

马克思的“实践哲学”和“人的自由、全面发展”的教育观是初中物理跨学科实践活动的理论依据。马克思的科学发展观认为，人的全面和自由是人的能力发展、人的社会关系发展和人的个性发展的统一体。首先，在跨学科的实践活动中，学生要和其他同学一起讨论，要亲自参加，要利用自己现有的知识和经验，来充分发挥自己的创造性，这样才能使同学们的综合能力、人际关系和个性都得到很好的发展。因此，在初中物理教学中开展跨学科实践活动，是促进学生全面发展，达到人才培养目的的一种有效方法。其次，根据国家的教育政策，跨学科的实践活动，始终围绕着对学生的体育核心素养的培养，有计划地对学生进行关键的能力、必备品质和正确价值观念的培养，从而使他们成为一个合格的中国公民。为了更好地发挥实践的教育价值，教师可以把教学内容和生活实践相结合。同时，在初中物理跨学科实践中，需要把学科思维方法和研究性学习有机地结合起来，使其更好地发挥育人作用，而这也符合新课程改革的要求。

三、 初中物理跨学科实践活动的价值追求

在初中物理跨学科课程教学中，主要有以下几个层面的价值追求：首先，初中物理跨学科实践教学中，教师指导学生将物理和其他学科的知识结合起来，对现实生活中的实际问题进行分析，从而培养出学生跨学科灵活运用知识的能力。其次，自觉培养学生科学思考能力。在跨学科实践探究中，教师可以采用各种方式来对学生进行科学思维的培养。运用类比法、归纳法和演绎法对实际问题进行推理。随后，对学生进行多学科的实践性教学，培养学生科学探究的能力；要实现这一目标，教师应引导学生进行一次科学探究，如：创设一种真实的、复杂的学习环境，让学生在这种学习环境中找到问题，并结合问题，进行自己的猜测和假设；引导学生通过交流、讨论、收集资料等途径，制订科学的跨学科实践计划；对跨学科实践计划展开设计，实施过程和成果进行合理的说明；根据这次的跨学科实践，写一份总结报告。最后，加强对学生科学素质的培养。在跨学科的实践活动中，学生可以真正地感受到物理知识与现实生活之间的关系，从而意识到物理对日常生活、工业生产和社会进步的促进作用。与此同时，学生还可以意识到探索和创新的重要意义，在平时的学习生活中，他们要善于思考，敢于动手，敢于创新。还要让同学们认识到节约能源、保护环境的重要性，使得学生拥有较强的社会责任感。

四、 初中物理跨学科实践活动的设计要求

（一）明确目标

初中物理跨学科实践活动的目标是指引学生学习的一个重要指标，而且也是对学生跨学科学习评价的重要依据。在设定跨学科教学目标的时候，教师应该在课程标准的指引下，将教学内容和学生的实际认知相结合，将探究能力、问题处理能力和实践操作能力融合在一起。例如，在“人体杠杆”这个跨学科的实践活动中，教师可以设定这样的教学目标：一是通過活动和劳动，使学生了解“杠杆”这个概念；二是指导学生对各杠杆的平衡条件进行探索；三是从生物学的角度引导学生认识人类的构造，并在此基础上发展学生的跨领域思考能力；四是引导学生从多个角度去理解生活中的各种现象。

（二）创设情境

在物理教学过程中，无论是导入新的知识，还是对知识的探究，都要求教师通过情境的创设来帮助学生理解物理知识，并把他们带到一种探索学习的状态。同时，要使跨学科的实践活动得以顺利进行，还必须有实际的教学环境作为支撑。教师可以根据知识内容与日常生活、生产实践及社会上发生的有关真实事件，来创建教学情境，让学生可以积极地投入对物理这门学科的钻研中去。例如，在物理学习中，可以将生活中常见的自行车作为探究对象，设计“自行车知识探究活动”，通过这一跨学科实践活动的设置，可以让学生通过已学到的学科知识对其展开探究，以更好地解决实际问题。

（三）解决问题

在解决问题的这个环节中，物理教师要充分发挥学生的主体性，并积极做好引导工作，使学生清楚地认识到活动的流程及要点，清楚在解决问题的实践探究中都有哪些问题是跨学科的知识点和解决方法。与此同时，老师们还应该以学生的综合能力为基础，把他们分成几个学习小组，让他们在合作交流中有效地完成跨学科的实践活动，这样他们就会自然而然地产生合作意识。除此之外，在这个环节中，教师要指导学生积极地进行探索，利用他们的思考与合作探讨，设计出科学的、有创意的实践方案。

五、 初中物理跨学科实践活动的实践探讨

（一）厘清设计背景，进行科学选题

在实施初中物理跨学科实践课程时，首先要理解其提出的背景和目的。在目前阶段，虽然加强了对学生创新能力、实践能力和社会责任感的培养，但是学生的各种能力和素质都比较弱。在这种情况下，新的物理课程标准增加了“跨学科实践”这一课程内容，并把它的作用定位在对学生进行跨学科应用知识的能力的训练，对学生的问题能力、积极的学习态度和创新能力进行了培养。有效地开展跨学科实践活动，可以显著提升学生的创造力和实践能力，让他们成为一个愿意进行实践探索、处理实际问题的优秀人才。应该指出，跨学科实践并不是一个全新的话题，在进行跨学科实践活动的时候，初中物理教师们可参考已成功的教学案例，还可以将新旧教学方案中的教学模式相结合，探究出一条适合现代学生的跨学科学习道路。

（二）巧用思维导图，搭建实施框架

在选择了题目之后，为了更好地设计出一个方案的实施框架，老师可以利用思维导图这个思维可视化工具来展示自己的想法，并将整个的实施框架以直观的方式呈现出来。比如，开展“温度”课程的跨学科实践，可以从确立跨学科实践目标入手，根据具体情况，构建课程体系，并明确课程体系的具体内容。老师们可以以物理核心素养的培养内容为基础，来设计以下的目标：一是物理概念：学习了解温度的扩展知识，研究温度对人类生产生活的影响，深入理解温度；二是科学思考：在学习中，要主动地参加实际活动，从而得到探索、解决问题、模型构建等能力的提升；三是科学探索：引导学生研究气温变化如何影响自然和人，使学生体验科学探索的全过程，有目的地培养学生的提问、交流、评价等能力；四是科学的态度和责任感：把可持续发展的思想融入研究活动中，使学生树立起保护环境、维护人类命运共同体的观念。为了让学习目标更具科学性，老师亦可以选择课程内容，然后再制订课程目标。在此基础上，通过对跨学科实践计划的改进，可以对教学目标进行重新调整。

在确定了目标之后，教师可以参照国内外的成功案例，并与学生的实际知识与生活经验相结合，利用思维导图来搭建框架，最终形成跨学科实践方案的雏形。与此同时，在选择方案内容的时候，老师们也要将学生的兴趣爱好和个性特征相结合，尽可能地引入一些学生普遍关心的热点话题，让学生更好地参与到活动中来。针对初中阶段的学生，他们所掌握的知识还很少，因此，在上课之前，老师可以先给他们安排一项作业，让他们有足够的时间去收集有关的课外知识。比如，在“温度”这节课中，老师可以安排四个与生产生活、工程实践和社会发展有关的项目，如：温度和健康，温度和环境，制冷和制热，恒温小屋，让同学们根据自己的喜好，自由选择，从而增加了活动的趣味性。在确定了需要完成的项目之后，老师可以将选定项目的同学分成几个小组，通过协作的方式来进行跨学科的实践学习。

（三）结合学生基础，充实方案内容

还拿“温度”这节跨学科的课程来说，上面提到的相关的知识点都是课程的基础，老师可以根据学生的学习情况，对课程的内容进行提炼，并将其以思维导图的方式展示出来，让学生可以更好地分析和选择。例如，老师可以在“温度和健康”版面下加入以下的题目：身体是怎样调整自己的体温的？线粒体在动物中是怎样发挥作用的？恒温、异温和变温动物之间的差异是什么？模拟热射病和低温症病人的急救过程，并制作体温计。在选择实践内容的时候，教师应该提醒学生，要以自己的能力和目前的条件为依据，对其展开合理的选择。例如，在材料不全的情况下，学生可利用红墨水、药瓶、吸管等常见的材料来制作简易的温度计。总体而言，在选择方案内容的时候，应该按照新课程标准所提出的“逐步进行跨学科实践”的教学方针，对有关内容的可行性进行分析。

在开展跨学科的实践活动时，如果学生所提的课题具有较强的可行性，则可以由他们自己提出课题。另外，老师们还应该科学地对待“跨学科”。如果有可能的话，把跨学科的知识和方法融入物理实践中，那当然是好的。但是如果没有可能的话，老师们就应该尽量避免“跨学科”，因为在自己的学科领域中，以群体为单位进行实践活动，同样可以促进学生的全面发展。

（四）强化跨学科间的联系，提高学生对物理的兴趣

将评价的育人作用充分发挥出来，对学生在学习过程中产生的成就感进行积极的激励，这样才能调动学生学习的内在动力，不断地激发他们对物理的学习兴趣。同时，在学生学习物理的过程中，如果老师能够将物理学科与其他学科之间的知识进行有效的结合，让学生运用自己所学到的物理知识来对其他的学科进行说明或了解，就可以让学生感觉到物理的实用性，从而得到更大的成就感，进而激发出他们对物理的学习兴趣。比如，在学习“密度和生活”和“比热容”这两个概念时，如果老师能说出这样一句话：“我们初中地理课上说过，风是由地表冷热不均引起的，直接原因是水平气压梯度力。”这时，就能让学生有一种恍然大悟的感觉。再比如，在学习了“眼睛与眼镜”之后，老师可以从生物和生活两个方面来解释，当我们看手机、电脑、电视的时候，在距离较近时，我们的晶状体会处于“较厚”的状态，如果看的时间长了，睫状体就会因为长期的收缩，而不能正常地松弛，晶状体就难以变“薄”，所以就会出现近视。而目前的治疗方法之一，就是用激光把晶状体外面的角膜“削薄”，这样视力就会变得正常。而当人步入老年时，睫状体的收缩力减弱，晶体就很难再回到“较厚”的状况，因此也就产生了远视。而这样也就能让学生更加爱护眼睛，从而对科学用眼有着深入了解。又比如，在学习了“声音的特性”之后，教师可以给学生布置一个物理微课作业，要求学生用玻璃棒敲八个里面装着高低不同的水的杯子，弹奏一支简单的曲子。而会乐器弹奏的学生，则会弹奏一支最拿手的曲子，分析其中所包含的“声学”，并从物理的角度去体会音乐，这是一种很有趣的体验。这种跨学科的融合与结合，可以让学生感觉到物理学是一门“有用”的学科，进而激发他们对物理学的兴趣。

六、 结论

总而言之，跨学科实践的教育目标并不能在短时间内达成，老师们应该在实践中对活动方案进行反复考虑和改进，引进高质量的跨学科实践资源，并持续提高自己的跨学科素养。因此，初中物理教学中，需要积极融入其他学科资源，从而使跨学科知识和物理知识相结合，这样也就能体现出物理的实践性，从而让学生更好地运用物理知识，来解决学习中遇到的问题，以此促进学生实践能力的提升。

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作者简介：钟雪梅（1986～），女，汉族，四川自贡人，云南民族大学附属中学，研究方向：初中物理。