摘" " "要：新一輪課程改革強調(diào)物理學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和關(guān)鍵能力的形成，跨學科實踐是本輪課程改革的亮點之一，該內(nèi)容的提出對發(fā)展學生科學思維和實踐能力有實質(zhì)性的作用，對學生綜合素質(zhì)的提高也有較大的幫助。立足于物理學科核心素養(yǎng)的形成，以“跨學科主題的設(shè)計、學習目標的確定、跨學科實踐活動、跨學科教學的評價”為思路，融合物理、音樂、生物、勞動教育等知識，鞏固學生的物理觀念，提高學生的科學探究能力，培養(yǎng)學生的科學思維、科學態(tài)度與責任，提高實踐能力。

關(guān)鍵詞：“雙減”政策；跨學科實踐；初中物理；物理學科核心素養(yǎng)

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A " " 文章編號：1003-6148（2025）1-0091-6

跨學科實踐是《義務(wù)教育物理課程標準（2022年版）》（以下簡稱《新課標》）中增設(shè)的一級主題，其實質(zhì)不是將物理學跨進其他學科，而是跨出物理學本身，以物理學為核心，把“物理學和日常生活、工程實踐、社會發(fā)展”相聯(lián)系，讓學生綜合運用多學科的知識、思維、工具、方法解決實際問題，學習過程具有實踐性、創(chuàng)新性、情境性、跨學科性［1］。在初中物理課堂中開展跨學科實踐，其目的是在教師創(chuàng)設(shè)的真實問題情境中培養(yǎng)學生跨學科運用知識、查閱資料、分析問題以及實踐等方面的能力。本文以“人教版”《物理》八年級上冊第二章“聲現(xiàn)象”為例，落實跨學科實踐教學，旨在培養(yǎng)學生物理學科核心素養(yǎng)，提高學生的實踐能力，達到“減負、提質(zhì)、增效”的目的［2］。

1" " 梳理單元教材內(nèi)容，設(shè)計跨學科主題

確定跨學科教學主題前，鉆研教材，從教材和物理學科邏輯中尋求跨學科主題的來源是非常有必要的。物理教材中蘊含了大量物理與日常生活、物理與工程實踐、物理與社會發(fā)展的案例和實驗素材，這些都是確定跨學科教學主題的主要依據(jù)和來源。物理學與日常生活聯(lián)系非常密切，作為一名物理教師，應(yīng)注重觀察，善于從最普通、最平凡的日常生活中發(fā)現(xiàn)學生可以學習和研究的內(nèi)容。

例如，竹子在生活中隨處可見，平凡而偉大，是高潔、正直、堅強、虛心和不屈不撓的象征，基于對初中物理教材和《新課標》的分析，用生活中的竹子制作竹笛來探究“聲音的產(chǎn)生”和“聲音的特性”，同時還能啟發(fā)學生學習“噪聲的危害和控制”，因此本文確定跨學科學習主題為“笛聲悠悠”。學習“聲現(xiàn)象”時，學生會接觸很多樂器，每個人心里都有一個音樂夢，而在“聲現(xiàn)象”中，會接觸各種各樣的樂器聲，這重新喚起了學生對音樂的熱愛；再者，在“人教版”《物理》八年級上冊（2012版）第37頁中，有一個“小小音樂會”的實踐主題，此主題與“笛聲悠悠”跨學科實踐主題相切合，能夠有效實現(xiàn)與教材的聯(lián)系。

設(shè)計意圖：培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)，提高學生的實踐能力，豐富學生物理學、生物學、音樂以及勞動教育的學科知識，重新點燃學生兒時的音樂夢想，實現(xiàn)物理學跨向音樂、生物、勞動教育等學科，綜合學習和運用多學科知識、方法、各學科的思維方式，實現(xiàn)做中教、做中學、問中學和動中學。

2" " “聲現(xiàn)象”單元知識背景下，“笛聲悠悠”的學習目標

本單元的學習內(nèi)容為“聲現(xiàn)象”，根據(jù)單元知識的邏輯和結(jié)構(gòu)，確定跨學科實踐的學習內(nèi)容和目標，其知識結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.1" " 分析“聲現(xiàn)象”單元知識，確定“笛聲悠悠”的學習內(nèi)容

本次跨學科實踐的主題涉及了“聲音的產(chǎn)生與傳播”“聲音的特性”“聲音的利用”“噪聲的危害和控制”等內(nèi)容。比如，在制作竹笛的過程中，會產(chǎn)生聲音，也會傳播聲音，根據(jù)聲音的產(chǎn)生原理和傳播需要介質(zhì)，進行聲音的產(chǎn)生與傳播教學。通過實踐活動學習，不但能讓學生深度掌握對應(yīng)的物理知識、方法，而且還能發(fā)展學生的實踐能力。

2.2" " “笛聲悠悠”的學習目標

跨學科實踐的教學目標旨在培養(yǎng)學生跨學科運用知識的能力，發(fā)展學生分析和解決問題的綜合能力，發(fā)展學生的動手能力和實踐能力，培養(yǎng)學生敢于實踐和勇于創(chuàng)新的精神。指向物理學科核心素養(yǎng)，提高學生實踐能力的“笛聲悠悠”跨學科教學主題的教學目標如表1所示。

3" " 開展“笛聲悠悠”跨學科實踐活動

3.1" " 準備跨學科活動素材

進行跨學科教學前，師生共同準備跨學科實踐活動的素材是開展跨學科實踐活動的基礎(chǔ)，因為跨學科實踐具有跨學科性和實踐性，需要和跨學科教學匹配的教具、學具、空間和時間。

“笛聲悠悠”學習主題的跨學科實踐活動需要師生準備的資源如下：

教師需要準備教學資源：

（1）教學課件、教師制作的竹笛成品、適合做竹笛的竹子。

（2）尺子、手鋸、鉆孔器、修孔刀、砂紙。

（3）頻譜儀（或者調(diào)音器）、音樂簡譜《茉莉花》。

學生應(yīng)提前思考什么樣的竹子適合做竹笛，在選擇適合的竹子之后怎樣做竹笛。學生可以利用周末回家的時間詢問有經(jīng)驗的長者如何制作竹笛，怎樣使用相應(yīng)的制作工具，這不僅可以激發(fā)他們學習物理知識的好奇心，還能獲得物理之外、課堂之外的知識。

3.2" " 情境和問題的創(chuàng)設(shè)

教師帶領(lǐng)學生來到提前選擇好的竹林旁，引導(dǎo)學生選擇年限比較久、粗細適中、竹節(jié)較長的竹子。

教師給學生展示如何用手鋸鋸下自己選擇好的竹子，并且給學生講授生物學知識，具體如圖2所示。

同時，教師給學生展示自己做好的竹笛，用竹笛吹奏出悅耳動聽的笛聲，激發(fā)學生的學習熱情。

3.3" " 竹笛的制作

學生帶著采摘回來的竹子，進行跨學科實踐學習。

教師給學生展示竹笛成品，分析竹笛結(jié)構(gòu)，講述竹笛發(fā)聲的原理和所涉及的物理知識，展示竹笛制作的方法，可簡要概括為鋸竹、畫線、鉆孔、去皮、修孔五個步驟，如圖3所示。

鋸竹：根據(jù)竹笛的結(jié)構(gòu)，將竹子鋸成合適的長短。

畫線：傳統(tǒng)的竹笛制作一般根據(jù)“三分損益法”原理確認鉆孔的位置?！叭謸p益法”包含“三分損一”“三分益一”兩層含義?！叭謸p一”是指將原有長度作3等分而減去其1份，原有長度乘以2再除以3即為生得長度；“三分益一”則是指將原有長度作3等分而增添其1份，原有長度乘以4再除以3即為生得長度。兩種方法可以交替、連續(xù)運用，使各音律得以輾轉(zhuǎn)相生。在制作笛子時，采用“三分損益法”來確定音孔的位置，可以改變笛子發(fā)聲管的有效長度，從而改變空氣柱的振動頻率，進而產(chǎn)生不同音高的聲音，調(diào)出“宮、商、角、徵、羽”等各種音階。由于“三分損益法”具有一定難度，往往在專業(yè)竹笛制作中使用，本次跨學科實踐中教師只對“三分損益法”進行科普。制作過程中，學生可根據(jù)教師做好的成品，確定吹孔、膜孔、指孔、音孔的位置，用鉛筆畫線（注：確定的位置可適當調(diào)整，應(yīng)避開竹節(jié)）。

鉆孔：根據(jù)孔位，用鉆孔器鉆孔（注：鉆孔時應(yīng)盡量不要將孔鉆偏，注意安全）。

修孔：根據(jù)鉆好的孔，用修孔刀修整孔的大?。ㄗⅲ盒蘅讜r，應(yīng)修得美觀，適合手指按壓即可）。

去皮：用小刀刮去竹子的皮，并用砂紙打磨光滑，精致完美的竹笛就制作成功了。

學生制作的成品如圖4所示。

3.4" " 試吹竹笛——意外發(fā)現(xiàn)

學生在教師的指導(dǎo)下，順利完成竹笛的制作。由于每個學生選材不同，竹笛的粗細和長度也不同。學生試吹自己的竹笛，發(fā)現(xiàn)不同的竹笛發(fā)出聲音的音調(diào)不同。

教師引導(dǎo)學生思考：不同竹笛發(fā)出聲音的音調(diào)為什么不同？音調(diào)和竹笛的什么結(jié)構(gòu)有關(guān)呢？

學生認真觀察自己制作的竹笛和同學制作的竹笛，通過比較發(fā)現(xiàn)竹笛的粗細不同，發(fā)出聲音的音調(diào)不同；竹笛的長短不同，發(fā)出聲音的音調(diào)也不同；同一支竹笛，吹氣的氣流強弱不同，發(fā)出聲音的音調(diào)也不同；手指按孔位置不同，發(fā)出聲音的音調(diào)也不同。學生之間討論分析得出猜想：竹笛發(fā)出聲音的高低可能和竹笛的長短、粗細、氣流、按孔的位置等有關(guān)。

3.5" " 設(shè)計實驗方案

在教師的引導(dǎo)下，學生針對“影響竹笛音調(diào)高低的因素”，設(shè)計實驗進行探究。實驗設(shè)計的重點是如何用“控制變量法”進行探究，實驗的難點是如何區(qū)分竹笛發(fā)出聲音的高低，學生設(shè)計并完善實驗方案如表2所示。

教師對學生設(shè)計的實驗方案進行指導(dǎo)，提出在探究竹笛音調(diào)高低與竹笛長短和按孔位置時，設(shè)計不是很合理，因為竹笛是靠笛腔內(nèi)空氣柱的振動而發(fā)聲的，改變按孔位置，其實相當于改變竹笛內(nèi)空氣柱的長短，也就相當于改變了竹笛的長短，從而改變竹笛發(fā)出聲音的音調(diào)，發(fā)出“1、2、3、4、5、6、7”的聲音，所以在設(shè)計探究竹笛音調(diào)高低與竹笛長短和按孔位置時，相當于重復(fù)了，舍去其一即可。

3.6" " 進行實驗和科學探究

在教師指導(dǎo)下，學生根據(jù)自己設(shè)計的方案進行實驗探究，并作出科學判斷。

3.6.1" " 竹笛的音調(diào)高低與竹笛長短的關(guān)系

竹笛發(fā)聲的音調(diào)高低與竹笛長短的關(guān)系，即竹笛發(fā)聲的音調(diào)高低與按孔位置的關(guān)系。選取同一支竹笛，用相同的氣流吹氣（吹氣時盡量保持氣流速度一致），分別按住前3個孔、前2個孔、前1個孔，空氣柱的長度變短了，即相當于竹笛長度變短，記錄調(diào)音器上的頻率分別是527.06 Hz、591.60 Hz、664.05 Hz，顯示音調(diào)越來越高，對應(yīng)的數(shù)據(jù)如圖5所示，多次進行該實驗。

得出結(jié)論：在粗細和氣流速度相同時，竹笛里空氣柱越短，竹笛發(fā)聲的音調(diào)越高。教師給學生傳授樂理知識，按照竹笛筒音作“5”指法，剛剛竹笛發(fā)出的聲音分別是音樂中“1、2、3”的音階。竹笛就是依據(jù)“按孔位置不同，吹出不同音調(diào)的音階，構(gòu)成悅耳動聽的曲子”這個原理制作而成的。

3.6.2" " 竹笛的音調(diào)高低與竹笛粗細的關(guān)系

選取2支長短大致相同、粗細不同的竹笛，控制吹氣的氣流相同，按孔位置都只按前1孔，調(diào)音器顯示兩支竹笛發(fā)聲音調(diào)的高低分別是664.05 Hz、994.95 Hz，竹笛越細，音調(diào)越高，結(jié)果如圖6所示，多次進行該實驗。

得出結(jié)論，在竹笛長短和氣流速度相同的情況下，竹笛越細，發(fā)聲的音調(diào)越高。教師進一步給學生講解樂理知識，竹笛就是根據(jù)“在相同條件下，竹子粗細不同，發(fā)出聲音的音調(diào)不同”的原理制作了不同調(diào)的笛子，最常用的是“C、D、E、F”調(diào)。如圖7所示的是能發(fā)出不同音調(diào)的竹笛。

3.6.3" " 竹笛的音調(diào)高低與氣流的關(guān)系

選取1支竹笛，控制按孔位置相同，用不同的氣流進行吹奏，在調(diào)音器上顯示的頻率分別為185.00 Hz、703.54 Hz、994.95 Hz，氣流速度增大，音調(diào)越來越高，如圖8所示，多次進行該實驗。

得出結(jié)論：竹笛發(fā)聲的音調(diào)高低還與吹竹笛時的氣流有關(guān)，其他條件相同時，氣流越大，竹笛發(fā)聲的音調(diào)越高。

通過以上探究，總結(jié)結(jié)論：影響竹笛發(fā)聲的主要因素有竹笛的長短（即手指按孔位置）、竹笛的粗細和氣流速度。

3.7" " 跨學科實踐的升華與優(yōu)化

通過上面的跨學科探究和學習，學生基本明白了竹笛的構(gòu)造原理和發(fā)聲原理，也知道了物理學中音調(diào)與頻率有關(guān)。接著，點燃學生的音樂夢，教師展示《茉莉花》的歌譜（圖9），用竹笛給學生演奏。

教師帶領(lǐng)學生學習歌曲《茉莉花》，并教學生竹笛的指法，教學生用竹笛吹奏《茉莉花》，此過程是學生感情的深化，不但可以激發(fā)學生學習物理的信心和興趣，還會重新點燃學生的音樂夢，在自己的興趣愛好上走得更遠，飛得更高。

最后，將學生分成小組，讓他們通過討論交流，對本次跨學科實踐對應(yīng)的不同學科知識進行歸納，如表3所示。

4" " “笛聲悠悠”跨學科教學的評價

跨學科實踐的評價可以增強學生學習的積極性，因為跨學科實踐不像紙筆評價那樣只看最后的結(jié)果，而是注重過程性評價。以“笛聲悠悠”為主題的跨學科實踐采取多維度、多角色的評價方式，其目的是鞏固學生的物理觀念，提高學生的科學探究能力，培養(yǎng)學生的科學思維、科學態(tài)度與責任，提高學生的實踐能力?！暗崖曈朴啤钡倪^程性評價方式如表4所示。

5" " 結(jié)" 語

常規(guī)的課堂教學和跨學科實踐對培養(yǎng)學生物理學科核心素養(yǎng)的作用是融會貫通的，而非孤立的，二者有異曲同工之妙，只是側(cè)重點不同［3］。有學者認為，知識只有在動態(tài)運用中才具有價值，學生的學習不僅僅是對新知識的理解，更重要的是在真實問題情境中分析知識、判斷知識、檢驗知識，因此學習并不是簡單的信息輸入和提取的過程，而是在真實的情境中，學生主動建構(gòu)知識、應(yīng)用知識的過程?？鐚W科實踐活動不但能幫助學生將所學知識重新建構(gòu)，還能培養(yǎng)學生在真實情境中獨立分析和解決問題的能力，培養(yǎng)他們形成科學的自然觀，提升物理學科核心素養(yǎng)［4］。

雙減政策下，初中物理跨學科教學應(yīng)以《新課標》為指導(dǎo)思想，培養(yǎng)學生物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任和實踐能力，在真實情境中，努力把學生培養(yǎng)成一個德智體美勞全面發(fā)展的人［5］。真正讓雙減政策落地、生根、開花，最終結(jié)出甘甜的果實。

參考文獻：

［1］湯清修.把握物理課程改革新方向——解讀《義務(wù)教育物理課程標準（2022年版）》的主要變化［J］.全球教育展望，2022，51（6）：75-84.

［2］徐穎，魏慎瑩.指向創(chuàng)新素養(yǎng)培育的初中物理跨學科實踐學習——以“柳哨聲聲”教學為例［J］.物理教學，2023，45（9）：38-42，23.

［3］李春梅，白榮華.基于“雙減”的初中物理實踐作業(yè)設(shè)計——以人教版第3章“物態(tài)變化”為例［J］.物理教師，2023，44（3）：49-42.

［4］陳海濤.初中物理跨學科實踐方案設(shè)計策略［J］.物理教師，2022，43（11）：45-48.

［5］荊鵬，侯恕.初中物理跨學科實踐教學的內(nèi)涵、價值與路徑［J］.物理教師，2022，43（10）：32-36.

（欄目編輯" " 李富強）