杜明榮

河南大學(xué)物理與電子學(xué)院，河南 開封 475004

2022年版義務(wù)教育課程方案明確提出了“加強課程綜合，注重關(guān)聯(lián)”的基本原則，同時，原則上要求各門課程用不少于10%的課時設(shè)計跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)［1］。為體現(xiàn)課程方案的這一原則要求，2022年版義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)，以主題為線索構(gòu)建課程結(jié)構(gòu)，將“跨學(xué)科實踐”作為五個一級主題之一納入了義務(wù)教育物理課程結(jié)構(gòu)之中。如何準(zhǔn)確理解“跨學(xué)科實踐”主題的內(nèi)涵及育人價值，以及在教學(xué)實踐中如何有效實施“跨學(xué)科實踐”主題學(xué)習(xí)，強化物理課程的協(xié)同育人功能，是我們必須要探討的課題。

1 “跨學(xué)科實踐”的內(nèi)涵

1.1 內(nèi)涵辨析

“跨學(xué)科實踐”既是物理課程內(nèi)容的重要組成部分，同時又是物理課程學(xué)習(xí)的重要方式。從課程內(nèi)容的角度看，“跨學(xué)科實踐”是義務(wù)教育物理課程內(nèi)容的五個一級主題之一，學(xué)習(xí)內(nèi)容與日常生活、工程實踐及社會發(fā)展等方面的物理學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)。從課程學(xué)習(xí)方式的角度看，“跨學(xué)科實踐”主題學(xué)習(xí)活動具有明顯的實踐性特點，是把物理學(xué)中具有聯(lián)系實際價值的節(jié)點性知識作為突破口，綜合組織設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)過程，引導(dǎo)學(xué)生在真實問題解決的過程中建構(gòu)物理概念、獲得物理規(guī)律、發(fā)展核心素養(yǎng)。

這里的“跨學(xué)科實踐”主題學(xué)習(xí)活動與義務(wù)教育課程體系中的“綜合實踐活動”是兩個不同的概念。物理“跨學(xué)科實踐”是物理課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)方式，“綜合實踐活動”在義務(wù)教育課程類別與科目設(shè)置列表中是獨立的一門課程。二者在學(xué)習(xí)內(nèi)容上有交叉，在學(xué)習(xí)方式上也有相似之處，但在課程性質(zhì)上完全不同?！翱鐚W(xué)科實踐”與“綜合實踐活動”是相對獨立的，不能用“綜合實踐活動”代替“跨學(xué)科實踐”主題學(xué)習(xí)活動。

1.2 育人價值

義務(wù)教育物理課程“跨學(xué)科實踐”主題內(nèi)容的設(shè)計旨在培養(yǎng)學(xué)生積極認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度和樂于實踐、敢于創(chuàng)新的精神［2］。物理學(xué)科所涉及的理論知識與實踐方法都有較強的綜合性，在開展跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中有著獨特的優(yōu)勢。以物理概念、規(guī)律、原理為載體，聯(lián)系“日常生活”“工程實踐”“社會發(fā)展”的“跨學(xué)科實踐”主題學(xué)習(xí)，可以有效培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科應(yīng)用知識解決實際問題的綜合能力，是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的主要途徑，集中體現(xiàn)了跨學(xué)科實踐在學(xué)科育人方面的重要價值。

以立德樹人為導(dǎo)向的教育，要求在全面發(fā)展的基礎(chǔ)上高度關(guān)注和加強學(xué)生的社會責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)［3］。物理“跨學(xué)科實踐”以實踐為導(dǎo)向，重視學(xué)生通過實踐活動，建構(gòu)物理概念，形成物理規(guī)律，并在概念規(guī)律等知識的應(yīng)用過程中，提升科學(xué)探究能力和思維品質(zhì)，塑造正確的價值觀。學(xué)生在跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的過程中，理論聯(lián)系實際，在現(xiàn)實問題的解決過程中獲得主觀感受和過程體驗，這些體驗、能力與觀念超越學(xué)科界限而存在，對于學(xué)生終身發(fā)展具有積極意義，“跨學(xué)科實踐”以此實現(xiàn)學(xué)科壁壘的突破，培養(yǎng)適應(yīng)未來社會的時代新人。

2 “跨學(xué)科實踐”的特征

結(jié)合物理課程本身的特點和義務(wù)教育階段的育人要求，本文從實踐性、跨學(xué)科性以及學(xué)科性三個方面分析“跨學(xué)科實踐”的主要特征。

2.1 實踐性特征

實踐性特征是“跨學(xué)科實踐”的首要特征。實踐是學(xué)科育人的重要途徑，“跨學(xué)科實踐”是以學(xué)生為主體、基于真實問題解決的實踐活動。因此，學(xué)生可以在跨學(xué)科應(yīng)用知識分析和解決實際問題的過程中，自然提高動手操作的實踐能力。“跨學(xué)科實踐”是一個開放的實踐過程，強調(diào)學(xué)生親身經(jīng)歷和動手實踐。實踐活動的形式豐富多彩、不拘一格，可以是物理課程學(xué)習(xí)中常用的“科學(xué)探究”，也可以是其他綜合實踐活動中常用的“設(shè)計制作”“現(xiàn)場調(diào)查”等不同的活動形式。

《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》指出，義務(wù)教育要“使學(xué)生有理想、有本領(lǐng)、有擔(dān)當(dāng)，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人”［1］。為落實這一目標(biāo)，課程方案同時提出了“變革育人方式，突出實踐”的基本原則［1］。 《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》在此基礎(chǔ)之上進一步明確指出，義務(wù)教育物理課程要注重時代性，加強與生產(chǎn)生活、社會發(fā)展及科技進步的聯(lián)系，注重“知行合一、學(xué)以致用”，體現(xiàn)物理課程的基礎(chǔ)性、實踐性等特點［2］?？梢?，新的課程理念強調(diào)必備品格和關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，注重運用知識技能解決現(xiàn)實課題所必需的思考力、判斷力、表達力以及人格品性的提升［4］。要轉(zhuǎn)變育人方式，培養(yǎng)關(guān)鍵能力，“實踐”是必然路徑，將“實踐”納入物理課程結(jié)構(gòu)之中是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的必然選擇。

2.2 跨學(xué)科性特征

“跨學(xué)科實踐”是基于真實問題解決的實踐，而真實問題往往并非是單一學(xué)科知識能夠解決的問題，因此“跨學(xué)科”是解決實際問題的必然途徑?！翱鐚W(xué)科實踐”的跨學(xué)科性特征反映了實際問題的復(fù)雜性和知識的關(guān)聯(lián)性，各學(xué)科知識之間是相互聯(lián)系的，而非孤立存在的，各學(xué)科知識圍繞真實問題解決而相互融通。

雖然“跨學(xué)科實踐”在義務(wù)教育物理課程中是一個新的主題，但跨學(xué)科教育的理念由來已久，其中影響力較大的是STEM教育理念。STEM教育強調(diào)科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科的整合，往往通過在真實情境中解決實際問題來實現(xiàn)學(xué)科融合?！翱鐚W(xué)科實踐”主題學(xué)習(xí)中的“學(xué)科”類別界定與之類似，但“跨學(xué)科實踐”的“學(xué)科”又遠遠超越了STEM強調(diào)的四門學(xué)科。只要能幫助學(xué)生解決問題、實現(xiàn)素養(yǎng)發(fā)展，各門學(xué)科都可以在“跨學(xué)科實踐”教學(xué)之中完美融合。

2.3 學(xué)科性特征

物理課程的“跨學(xué)科實踐”首先應(yīng)立足于物理課程，指向物理課程核心素養(yǎng)的發(fā)展。這里的“跨學(xué)科”，主要是“跨出”本學(xué)科知識的視野，把物理課程的知識跟日常生活、工程技術(shù)、社會發(fā)展等主題結(jié)合起來，綜合分析和具體解決真實的問題。顯然，這一結(jié)合是以物理學(xué)科為支點的多學(xué)科融合，具有明顯的物理學(xué)科特征。

物理課程的“跨學(xué)科實踐”是以物理課程為起點的循序漸進的實踐過程，需要把物理概念、物理規(guī)律和物理方法應(yīng)用于實踐活動的主要過程之中，因而是立足于物理學(xué)科的。物理“跨學(xué)科實踐”活動中會涉及到大量的實際問題，我們應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生立足物理課程，用物理學(xué)的視角審視分析問題，用物理學(xué)的思想方法解決問題；并在實際問題解決的過程中，跨越單一學(xué)科領(lǐng)域的束縛，綜合應(yīng)用多學(xué)科知識解決問題，在發(fā)展物理課程核心素養(yǎng)的同時，全面發(fā)展學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

除以上主要特征外，物理“跨學(xué)科實踐”活動還具有學(xué)生合作探究的協(xié)作性、活動情境的真實性等跨學(xué)科學(xué)習(xí)的一般特征。

3 “跨學(xué)科實踐”的教學(xué)建議

物理學(xué)科的“跨學(xué)科實踐”教學(xué)，要緊密結(jié)合物理課程內(nèi)容，體現(xiàn)跨學(xué)科性和實踐性，引導(dǎo)學(xué)生從物理學(xué)的視角分析問題和解決問題，在跨學(xué)科綜合應(yīng)用知識解決實際問題的過程中，提升核心素養(yǎng)。為了更好地實施“跨學(xué)科實踐”教學(xué)，本文從以下幾個方面提出教學(xué)建議：

3.1 恰當(dāng)選擇實踐課題

從實踐性、跨學(xué)科性等特點出發(fā)，選擇合適的物理“跨學(xué)科實踐”課題。課標(biāo)建議我們結(jié)合當(dāng)?shù)靥攸c，圍繞現(xiàn)實生活和社會發(fā)展的熱點問題，從多學(xué)科的角度觀察、思考和分析問題，挖掘、選取有教育意義的素材，將其改造成“跨學(xué)科實踐”的問題或任務(wù)。現(xiàn)實世界不是按學(xué)校課程中的學(xué)科劃分的，基于真實情境的問題解決往往需要多學(xué)科的知識與方法。因此，“跨學(xué)科實踐”應(yīng)該以問題解決為中心自然整合問題解決所必要的多學(xué)科知識與方法?！翱鐚W(xué)科實踐”應(yīng)當(dāng)避免無意義的“拼盤式”學(xué)科整合，即為了跨學(xué)科而跨學(xué)科，而不考慮該學(xué)科是否在問題解決或項目完成中起到實際作用，進而導(dǎo)致實踐活動呈現(xiàn)出割裂狀態(tài)。

“跨學(xué)科實踐”的主題選擇，可以從單元的角度考慮，將“跨學(xué)科實踐”融入單元教學(xué)中，以真實問題為主線，串聯(lián)單元中的各個知識點，將概念、規(guī)律學(xué)習(xí)與實踐有機結(jié)合。例如，依據(jù)課標(biāo)“跨學(xué)科實踐”主題內(nèi)容要求中的“5.1.2 能運用所學(xué)知識分析日常生活中的安全問題，提出解決方案，踐行安全與健康生活”，可以設(shè)計諸如“生活中如何安全用電”的實踐活動，這一活動對應(yīng)“電流和電路”“電壓、電阻”“歐姆定律”“電功率”“生活用電”等多個章節(jié)的內(nèi)容，這些章節(jié)存在實質(zhì)性的聯(lián)系，可以通過“生活中如何安全用電”這一實踐活動有機整合。

“跨學(xué)科實踐”主題的選擇，也可以從多學(xué)科協(xié)調(diào)的角度考慮，充分利用各學(xué)科課程在特定問題領(lǐng)域的交叉，協(xié)調(diào)各學(xué)科教學(xué)安排為基于真實情境的問題解決提供合力，發(fā)揮學(xué)校教學(xué)獨有的優(yōu)勢。例如，依據(jù)課標(biāo)“跨學(xué)科實踐”主題中的“5.3.1結(jié)合實例，嘗試分析能源的開發(fā)與利用對社會發(fā)展的影響”和在化學(xué)學(xué)科中與能源相關(guān)的“跨學(xué)科實踐”主題“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”有很大程度的交叉，但又是從各自學(xué)科的視角去探究相關(guān)問題的實踐。教師可以開展合作，使這兩個“跨學(xué)科實踐”主題的選擇有機融合，鼓勵學(xué)生綜合運用物理和化學(xué)知識與思維方式，在提高實踐活動效率的同時，思考學(xué)科間的邏輯聯(lián)系，更好地幫助學(xué)生從整體的角度去認(rèn)識、理解科學(xué)的本質(zhì)。

“跨學(xué)科實踐”是物理課程內(nèi)容的有機組成部分，而不是獨立于物理課程內(nèi)容之外的附加內(nèi)容。“跨學(xué)科實踐”的設(shè)計，既可以是以往所學(xué)知識的綜合應(yīng)用，也可以是新知識的學(xué)習(xí)與建構(gòu)，可同時關(guān)注學(xué)生對物理概念的建立或深化以及對其他概念的綜合了解?！翱鐚W(xué)科實踐”主題的教學(xué)既可以獨立完成，也可以穿插在其他主題中進行，整體上宜與其他主題教學(xué)一體化設(shè)計。總之，跨學(xué)科實踐活動應(yīng)該為學(xué)生創(chuàng)設(shè)在現(xiàn)實生活中研究、解決問題的真實情境，并基于真實情境的學(xué)習(xí)實踐活動，建構(gòu)新知識，鞏固應(yīng)用已學(xué)知識，使“跨學(xué)科實踐”真正成為物理課程的有機組成部分。

3.2 合理制訂活動方案

關(guān)于實踐方案的制訂，我們可以根據(jù)課標(biāo)建議，以問題的解決過程為線索來制訂方案，使活動方案有一個明確清晰的線索，這個線索就是整個實踐活動需要探究和解決的問題，所有活動都應(yīng)該圍繞這個線索進行組織，目的都是為了加深學(xué)生對這一問題的理解和探究。我們可以圍繞主題線索將“跨學(xué)科實踐”的課題分解為若干驅(qū)動性任務(wù)，在完成這些任務(wù)的過程中，驅(qū)動學(xué)生的觀察、實驗、設(shè)計、制作、調(diào)查等實踐行為，從而通過制訂方案，將“跨學(xué)科實踐”的驅(qū)動性任務(wù)轉(zhuǎn)化為可操作的實施步驟。從方案設(shè)計的操作層面上，我們可以參考項目式學(xué)習(xí)與問題式學(xué)習(xí)的設(shè)計理念，引導(dǎo)學(xué)生在解決真實問題的過程中，提升溝通合作、批判創(chuàng)新的高階認(rèn)知能力。

在活動方案的設(shè)計中，為了使實踐活動能夠順利進行，我們可以設(shè)計一系列的“驅(qū)動問題”和“支架”。“驅(qū)動問題”是推進活動的關(guān)鍵，問題應(yīng)該有一定的結(jié)構(gòu)，圍繞著核心問題逐步深入，從表面現(xiàn)象直至內(nèi)在原理，助力學(xué)生思考層次的上升，使“跨學(xué)科實踐”成為科學(xué)探究特征的實踐活動；“支架”為幫助學(xué)生克服實踐過程中可能遇到的較大困難而設(shè)，教師應(yīng)熟悉實踐過程，對其中的障礙進行預(yù)測，以便更好地指導(dǎo)學(xué)生解決問題。我們還可以將一個綜合性比較強的實踐活動進行分解設(shè)計，例如，將活動主題“生活中如何安全用電”分解，根據(jù)實際設(shè)計諸如“調(diào)查身邊用電器的額定電流、電壓”“計算教室電路可承受的最大功率”等一系列子活動，借助子活動推進實踐主題的順利開展。

3.3 科學(xué)指導(dǎo)實踐過程

關(guān)于實踐過程的實施，課標(biāo)建議采取學(xué)生自主與教師指導(dǎo)相結(jié)合的方式循序漸進實施教學(xué)。教師可以給學(xué)生布置適當(dāng)?shù)念A(yù)習(xí)作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生提前了解活動的任務(wù)、要求和流程，跟學(xué)生一起商討活動的分工，并進行合理分組，使學(xué)生能相互取長補短、共同完成活動?！翱鐚W(xué)科實踐”中，學(xué)生是實踐的主體，教師是實踐活動的引導(dǎo)者，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、獨立思考、大膽實踐、敢于創(chuàng)新。為了充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，我們需要鼓勵學(xué)生自主探究問題，通過相互協(xié)作解決問題，還要在學(xué)生遇到難以突破的困難時予以適當(dāng)?shù)闹С?，保證實踐活動的順利進行。

在“跨學(xué)科實踐”活動的實施過程中，我們應(yīng)該為學(xué)生提供一個有利于動手實踐獲得直接經(jīng)驗的環(huán)境，使學(xué)生在直接體驗獲得知識的過程中，充分發(fā)揮主體地位和參與活動的積極性。學(xué)生參與實踐活動的積極性，是他們能否充分發(fā)揮主體性的關(guān)鍵。因此，應(yīng)讓學(xué)生在教師適當(dāng)?shù)闹С窒?，?jīng)歷自主探究、成功解決問題的過程，從而獲得成就感，以此保持實踐興趣。在“跨學(xué)科實踐”的實施過程中，我們可以基于真實的問題情境，利用學(xué)生的實踐興趣，激發(fā)學(xué)生作為實踐主體的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機；通過一系列問題任務(wù)的驅(qū)動，引導(dǎo)學(xué)生圍繞核心問題的解決，參與實踐探究，并在實踐探究過程中建構(gòu)知識、形成觀念，提升素養(yǎng)。

在“跨學(xué)科實踐”活動中，我們應(yīng)理解和處理好教師指導(dǎo)與學(xué)生自主的關(guān)系，科學(xué)指導(dǎo)實踐過程。既要有教師的合理指導(dǎo)，引導(dǎo)活動循序漸進，又要讓學(xué)生自主實踐、獨立思考、大膽設(shè)計、敢于創(chuàng)新，在自主活動中提升解決問題的能力，養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度?？鐚W(xué)科實踐活動充分體現(xiàn)學(xué)生的“做中學(xué)”，需要教師做好規(guī)劃組織、專業(yè)指導(dǎo)和資源調(diào)配，同時給予學(xué)生充分的自主權(quán)，尊重學(xué)生意愿，強調(diào)學(xué)生親身經(jīng)歷，突出學(xué)生的主體地位。

3.4 多元評價實踐成果

課標(biāo)建議的評價原則包括“重視真實全面的評價”“采取主體多元、形式多樣的評價”“發(fā)揮評價的激勵與發(fā)展功能”等［2］。 “跨學(xué)科實踐”的評價應(yīng)依據(jù)課標(biāo)的評價原則，以提高學(xué)生實踐興趣、使學(xué)生獲得成就感為導(dǎo)向，收集學(xué)生基于問題解決實踐過程中的行為表現(xiàn)和活動成果，綜合應(yīng)用多種評價方式，合理評價“跨學(xué)科實踐”活動。

對“跨學(xué)科實踐”活動中的表現(xiàn)和成果進行評價，是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。合理有效的評價可以檢閱成就，發(fā)現(xiàn)不足，有利于促進學(xué)生的發(fā)展。“跨學(xué)科實踐”活動評價宜采用終結(jié)性評價與過程性評價相結(jié)合的方式，評價學(xué)生提出問題和對策的能力、收集和處理信息的能力、綜合解決實際問題的能力，以及團隊合作能力。由于“跨學(xué)科實踐”具有把學(xué)習(xí)成果進行物化的特點，這就為“跨學(xué)科實踐”活動的評價和交流提供了有利條件。在評價過程中，可以靈活采用多種方式進行成果交流。比如，可以通過設(shè)計作品、制作模型、撰寫報告等形式來呈現(xiàn)成果；也可以組織成果展覽、報告會、研討會等方式進行活動交流。

4 結(jié)語

“跨學(xué)科實踐”教學(xué)相對于單一學(xué)科內(nèi)容的教學(xué)，更具綜合性和開放性，教學(xué)實踐中我們要準(zhǔn)確把握“跨學(xué)科實踐”教學(xué)的定位，處理好各種關(guān)系。在“跨學(xué)科實踐”課題的選擇中，處理好立足于本學(xué)科與跨學(xué)科的關(guān)系，既要立足于物理課程，又要跨出物理課程，以物理課程為主線，在探究問題和解決問題的過程中，自然有機融合其他學(xué)科。在“跨學(xué)科實踐”內(nèi)容的設(shè)計中，處理好知識建構(gòu)與知識應(yīng)用的關(guān)系，既有所學(xué)知識的應(yīng)用、也有新知識的建構(gòu)，可以獨立實施，也可以穿插在其他主題中進行，使“跨學(xué)科實踐”成為物理課程的有機組成部分。在“跨學(xué)科實踐”活動的實施中，處理好教師指導(dǎo)與學(xué)生自主的關(guān)系，既要有教師的合理指導(dǎo)，又要讓學(xué)生自主實踐、獨立思考、大膽設(shè)計、敢于創(chuàng)新，在自主活動中提升綜合素養(yǎng)和實踐能力。

“跨學(xué)科實踐”作為義務(wù)教育物理課程中新呈現(xiàn)的主題內(nèi)容與學(xué)習(xí)方式，有待我們在教學(xué)實踐中不斷研究，探索如何選擇更恰當(dāng)?shù)膶嵺`課題，制訂更合理的活動方案，更加科學(xué)地指導(dǎo)實踐過程，創(chuàng)新實踐成果的交流與評價方式，以更好地發(fā)揮“跨學(xué)科實踐”的育人價值。