新课标背景下跨学科概念融入初中物理教学的实践研究

摘 要：在当前教育改革的大背景下，跨学科教学的重要性日益凸显，尤其是在初中物理教学中，如何有效融入跨学科概念成为提高教学质量和学生综合素养的关键.文章探讨了在新课程标准引领下，通过综合课本知识、增加课堂活动、结合跨学科内容等实践策略，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新思维和问题解决能力.

关键词：跨学科；初中物理；综合素养；创新思维

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2024）29-0098-03

收稿日期：2024-07-15

作者简介：骆弟明（1986.8—），男，贵州省兴仁人，本科，中学高级教师，从事中学物理教学研究;刘光进（1980.12—），男，贵州省兴仁人，本科，中学一级教师，从事中学物理教学研究.

基金项目：贵州省2023年教育规划课题“新课标背景下跨学科概念融入初中物理教学的实践研究”（立项编号：2023B201）.

随着社会的快速发展，对学生的要求不仅仅限于掌握单一学科的知识和技能，更重要的是能够跨学科思考和解决问题.初中物理作为基础科学教育的重要组成部分，面临着更新教学内容、方法和手段的挑战.物理学不仅仅是一个关于自然现象的学科，它与数学、化学、生物等其他学科有着天然的联系，同时也与技术、工程甚至社会科学领域相交融［1］.因此，跨学科概念的融入，不仅能够丰富学生的学习内容，激发他们的学习兴趣，还能帮助学生建立起更为全面的知识体系，培养他们的综合思考能力和解决问题的能力.目前，尽管新课程标准已经强调跨学科教学的重要性，也提出了相应的教学目标和要求，但在实际教学过程中，如何有效地将跨学科的概念融入初中物理教学中，仍然是一个值得深入探讨的问题.

1 跨学科教学的定义和特点

跨学科教学是一种教育方法，它超越了传统学科间的边界，通过整合不同学科的知识和技能，旨在培养学生的综合思维能力和解决实际问题的能力.跨学科教学不仅仅是将不同学科的内容简单组合在一起，而是深度整合，使学生能够在学习过程中建立起跨学科的联系，从而获得更全面的理解和更深入的洞察.在跨学科教学中，教师扮演着关键的角色.他们不仅需要掌握自己专业领域的知识，还需要对其他学科有所了解，以便指导学生如何建立跨学科的连接.这要求教师具备较高的专业素养和广阔的知识视野，同时也需要教师能够创新教学方法和手段，引导学生进行探索和发现.跨学科教学的特点体现在它强调知识的综合应用和实践探索，鼓励学生主动学习，通过项目、案例分析等形式，学生可以在解决具体问题的过程中，自然而然地融合和应用来自不同学科的知识和方法［2］.

2 初中物理教学对跨学科融合的需求分析

首先，现实世界的问题往往不是孤立存在的，而是多方面互相关联的.例如，环境问题既涉及物理学，也涉及化学、生物学乃至社会科学等知识.初中物理教学若能引入跨学科的视角，将帮助学生建立起更加全面和深入的知识结构，理解物理学与其他学科之间的联系.这种跨学科的融合能够促进学生综合运用不同学科的知识解决问题，从而更好地准备他们面对复杂的现实世界.

其次，跨学科融合能够激发学生的学习兴趣和积极性.传统的物理教学可能会让一部分学生感到枯燥和难以理解，而将物理与学生感兴趣的其他学科内容结合起来，比如结合数学来解决物理问题，或结合信息技术呈现物理实验，可以使物理学习变得更加生动有趣.这种跨学科的学习方式能够激发学生的兴趣，提高他们的参与度和学习效果.

最后，跨学科融合有助于培养学生的创新能力和批判性思维.在解决跨学科问题的过程中，学生需要运用创新的思维方式综合应用不同学科的知识，这种过程自然而然地锻炼了他们的创新能力和批判性思维.通过跨学科项目的设计和实施，学生不仅能够学习到物理知识，还能在实践中学习如何思考和解决问题.

3 跨学科概念融入初中物理教学的实践策略

3.1 综合课本知识，明确教学目标

在跨学科概念融入初中物理教学的过程中，综合课本知识并明确教学目标是基础步骤.通过有效利用课本内容，教师可以为学生提供一个坚实的学科知识基础.课本中的物理原理和概念是学习的出发点，在此基础上，教师应引导学生发现这些物理概念与其他学科知识之间的联系.

以八年级上册“光的反射”教学为例，以光的反射为主题，教学不仅聚焦于物理学本身的概念和原理，例如反射定律、光滑和粗糙表面对光反射的影响，还可以拓展到如何应用这些物理原理解释日常生活中的现象，以及在艺术和技术领域中的应用［3］.具体来说，教学过程中可以通过观察日常生活中光的反射现象，比如为什么能在镜子中看到自己的图像，或者为什么水面能反射出周围环境的倒影，激发学生的兴趣.教师也可以引入艺术领域中光与影的应用，讨论如何通过光的反射创造特定的艺术效果，比如在绘画和摄影中如何利用光的反射来增强作品的立体感和真实感.此外，技术应用方面，可以探讨现代科技产品，如太阳能板是如何利用光的反射原理来高效收集能量的，或在建筑设计中，如何通过计算光线的反射角度来提高室内光照质量.通过这样的教学方法，学生不仅能够深刻理解光的反射这一物理原理，还能够看到这一原理在多个领域中的应用，从而激发他们的学习兴趣和探索精神.这种跨学科的教学策略，有助于学生建立起更为全面和完整的知识体系，培养他们将理论知识应用到实际问题解决中的能力.

3.2 增加课堂活动，丰富课堂体验

增加课堂活动和丰富课堂体验对于跨学科概念融入初中物理教学至关重要.开展实验活动让学生通过亲手操作和观察，直接体验物理现象，如光的反射、折射等.这种互动性强的学习方式不仅加深了学生对物理概念的理解，而且激发了他们的探索兴趣，培养了科学探究的能力.同时，实验活动中的测量、记录和分析过程自然而然地融入了数学技能的应用，如计算、图表绘制等，实现了物理与数学等学科知识的有效结合.在这个过程中，学生不仅需要应用物理原理，还需借助其他学科的知识和方法，比如利用计算机科学中的编程技能来模拟物理实验，或者应用美术知识来设计实验装置的外观.这种跨学科的问题解决活动不仅增强了学生对物理知识的应用能力，也促进了创新思维和团队合作能力的发展.

在九年级物理的“生活用电”单元教学中，通过增加课堂活动和丰富课堂体验，教师可以有效地实现跨学科概念的融合.在开展实验活动方面，教师可以设计与日常生活紧密相关的电路实验，如安全用电的实验、电路的串联与并联构建、保险丝的作用、特点、工作原理等.通过设计问题驱动的课堂活动，教师可以进一步提升学生的学习动力和创新能力，还能培养他们面对实际问题时的分析和解决能力，同时增强他们对环保和可持续发展理念的认识.

3.3 结合跨学科内容，开展多样课题

3.3.1 结合生物学科

在结合跨学科内容开展多样课题的过程中，将生物学科融入初中物理教学展现了一种创新的教学方法.以光合作用的研究为例，这一生物学过程不仅涉及植物吸收光能的自然现象，也密切关联到光的物理性质.在教学中，通过探索光合作用中光的角色，教师可以引导学生理解不同光谱对植物生长的影响，如何通过物理实验来模拟和测量光的强度、波长等对光合作用效率的影响.这样的跨学科教学不仅加深了学生对光的物理性质的理解，也扩展了生物知识，促进了学科间知识的综合应用.通过这种方式，学生不仅学习到了物理和生物的知识，还能培养他们观察自然、探究科学现象的兴趣和能力.教师可以进一步设计相关的项目或实验，比如研究不同光照条件下植物生长的实验，让学生在实际操作中感受科学探究的过程，体验跨学科学习的乐趣.这种教学策略不仅激发学生的学习兴趣，还能帮助他们建立起跨学科整合的思维方式，为未来的学习和生活奠定坚实的基础.

3.3.2 结合地理学科

将地理学科内容融入初中物理教学是一种有效的跨学科教学策略，尤其在处理与地球物理现象相关的主题时尤为重要.例如，在讨论气候变化、地球的热能分布时，物理学的热学原理可以与地理学中的气候区域、大气循环等内容相结合.通过这种融合，学生能够更全面地理解地球上温度分布的物理原因，包括太阳辐射、大气对热能的吸收和反射等现象.教学中可以引入地球能量平衡的概念，让学生探讨不同纬度地区太阳能接收量的差异以及这些差异对当地气候的影响.通过分析和模拟地球不同部分的能量吸收和散发过程，学生可以运用物理学知识解释地理现象，如季节变化、温室效应等.这样的教学不仅增强了学生对科学原理的理解，也提高了他们分析和解决实际问题的能力.这种跨学科的学习方式不仅为学生提供了宽广的知识视野，还帮助他们建立了面向未来的可持续发展观念.

3.3.3 结合化学学科

结合化学学科内容进行初中物理教学，尤其在探讨能量转换和物质状态变化时，这是一种深入学习自然科学的有效路径.例如，在讲解物理中的能量守恒和转换原理时，可以引入化学反应中能量的释放和吸收，让学生探究化学变化过程中能量如何转化为热能、光能等不同形式的能量.这不仅有助于学生理解能量守恒定律在不同自然现象中的应用，也能加深他们对化学反应本质的认识.在教学过程中，通过设计相关实验，如简单的放热或吸热反应实验，学生可以直观地观察到化学变化与能量转换之间的联系.这种跨学科的实践活动，使学生在实验探究中运用物理和化学知识，培养了他们的科学素养和解决问题的能力.将化学学科的知识与物理教学内容结合，不仅丰富了教学资源，也激发了学生探索自然科学的兴趣，帮助他们建立了跨学科整合的学习模式.这种教学方法不仅提高了学生的学科知识理解能力，还促进了他们对科学方法和科学思维的认识，为学生今后的学习和生活奠定了坚实的基础.

4 结束语

将跨学科概念融入初中物理教学的探索，映射出教育的未来方向，不仅体现了学科知识的综合与深化，而且凸显了培养学生综合素养的重要性.通过实践策略的不断创新与应用，教师能够引导学生跨越学科边界，促进知识的深度整合与创新能力的培养.在这个过程中，学生不仅学会了如何将物理与其他学科如生物、地理、化学等知识相结合，更重要的是，他们学会了如何将学到的知识应用于解决现实世界中的问题.这种教学方式的成功实践，不仅丰富了传统的教学模式，也为学生提供了一个更加广阔的学习平台，激发了他们的学习热情和探索精神.

参考文献：［1］ 于志军.初中物理跨学科教学的实践策略探究［J］.家长，2023（26）：79-81.

［2］ 温振清.核心素养视角下初中物理跨学科学习方法［J］.天津教育，2023（20）：83-85.

［3］ 卢庆广，曹艳.信息技术2.0背景下初中物理跨学科教学实践研究［J］.求知导刊，2023（25）：20-22.

［责任编辑：李 璟］