中圖分類號(hào):G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0450-9889(2025)13-0118-04
傳統(tǒng)的學(xué)科教學(xué)往往以單一學(xué)科知識(shí)為核心,容易導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)碎片化,難以形成綜合分析能力和解決實(shí)際問題能力??鐚W(xué)科教學(xué)是新課改背景下逐漸興起的一種教學(xué)方式,通過整合多學(xué)科知識(shí)、研究方法和思維模式,幫助學(xué)生建立系統(tǒng)的知識(shí)體系,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。物理作為自然科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科,與數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地理等學(xué)科存在廣泛聯(lián)系?!读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》強(qiáng)調(diào)物理與學(xué)生日常生活的緊密關(guān)聯(lián),要求教師挖掘物理與其他學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系,幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中增強(qiáng)跨學(xué)科意識(shí),從而提高其分析問題和解決問題的能力[2。然而,當(dāng)前部分初中物理教師面臨跨學(xué)科教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足、資源匱乏的困境,學(xué)科間的壁壘難以打破。因此,如何有效設(shè)計(jì)和實(shí)施跨學(xué)科融合教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生多維度理解自然現(xiàn)象,培養(yǎng)跨學(xué)科思維,成為初中物理教師亟待解決的問題。
一、初中物理實(shí)施跨學(xué)科融合教學(xué)的可行性與必要性
初中物理知識(shí)涉及物質(zhì)運(yùn)動(dòng)、能量轉(zhuǎn)化、電磁現(xiàn)象等基本概念和規(guī)律,具有抽象性、邏輯性和實(shí)踐性特征,與數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地理等學(xué)科有著密切聯(lián)系。數(shù)學(xué)為物理提供精確的定量描述和計(jì)算方法,是物理學(xué)習(xí)和研究的重要工具;化學(xué)知識(shí)有助于學(xué)生理解物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)變化,與物理中的物質(zhì)狀態(tài)、能量變化等內(nèi)容相互關(guān)聯(lián);生物學(xué)中的生命現(xiàn)象和生理過程,都蘊(yùn)含著豐富的物理原理;地理中的自然環(huán)境、氣候變化等問題,與物理中的熱學(xué)、光學(xué)、力學(xué)等知識(shí)緊密相連。這種學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系,為初中物理跨學(xué)科融合教學(xué)創(chuàng)造了有利條件。初中階段是學(xué)生科學(xué)思維和探究能力發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期[3],物理教學(xué)不應(yīng)僅囿于公式和定律的傳授,而應(yīng)注重跨學(xué)科融合教學(xué),拓寬學(xué)生的知識(shí)視野,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
在當(dāng)今科技飛速發(fā)展、社會(huì)不斷進(jìn)步的時(shí)代背景下,知識(shí)更新的速度日益加快,各學(xué)科之間的界限逐漸模糊,學(xué)科相互滲透、融合的趨勢愈發(fā)明顯。社會(huì)對人才的需求更加體現(xiàn)了對人才綜合素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和跨學(xué)科思維能力的需求。這類人才能夠在復(fù)雜多變的社會(huì)環(huán)境中,靈活運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)和方法解決實(shí)際問題,推動(dòng)科技創(chuàng)新和社會(huì)發(fā)展。因此,初中物理教學(xué)應(yīng)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流,積極推進(jìn)跨學(xué)科融合教學(xué),以培養(yǎng)適應(yīng)未來社會(huì)需求的復(fù)合型人才。
傳統(tǒng)的物理教學(xué)往往側(cè)重知識(shí)灌輸和應(yīng)試能力培養(yǎng),忽視理解和應(yīng)用知識(shí)能力的培養(yǎng)[4]。例如,教師在講解物理公式和定律時(shí),通常只是簡單地介紹公式的推導(dǎo)過程,然后通過大量的練習(xí)讓學(xué)生強(qiáng)化記憶,而較少引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)對公式進(jìn)行深入分析,也很少結(jié)合實(shí)際生活中的例子讓學(xué)生理解物理知識(shí)的實(shí)際意義,導(dǎo)致學(xué)生難以把握物理本質(zhì)和規(guī)律,缺乏解決實(shí)際問題的能力。物理學(xué)科的核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究能力和科學(xué)態(tài)度。初中物理跨學(xué)科教學(xué)應(yīng)在尊重物理學(xué)科獨(dú)特性的基礎(chǔ)上,通過與其他學(xué)科的融合,為學(xué)生提供更為豐富、多元的學(xué)習(xí)體驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,鼓勵(lì)學(xué)生在跨學(xué)科學(xué)習(xí)中主動(dòng)思考和探索,引導(dǎo)學(xué)生在解決跨學(xué)科問題的過程中深化對物理知識(shí)的理解,從而提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。
二、初中物理實(shí)施跨學(xué)科融合教學(xué)的策略
(一)立足教材內(nèi)容,系統(tǒng)規(guī)劃跨學(xué)科融合教學(xué)路徑
初中物理教材作為系統(tǒng)化的物理學(xué)科知識(shí)載體,蘊(yùn)含著完整的物理概念體系,是學(xué)生系統(tǒng)理解物理概念、原理的重要工具。初中物理教師只有精準(zhǔn)把握教材中知識(shí)點(diǎn)與其他學(xué)科的內(nèi)在聯(lián)系,才能明確跨學(xué)科融合教學(xué)目標(biāo),以物理核心概念為基石設(shè)計(jì)豐富的教學(xué)活動(dòng)和學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生在不同學(xué)科的視角下理解物理知識(shí),拓寬思維視野,培養(yǎng)跨學(xué)科素養(yǎng)[5。教師需要在教材的基礎(chǔ)上將物理學(xué)科知識(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化重組,結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生情況,有機(jī)整合多學(xué)科的知識(shí)和方法,通過實(shí)際案例分析、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和主題探究等形式,引導(dǎo)學(xué)生深入理解物理知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維。
以人教版物理八年級下冊“杠桿”教學(xué)為例,教師應(yīng)以教材知識(shí)點(diǎn)為根基,通過系統(tǒng)分析關(guān)聯(lián)學(xué)科知識(shí),構(gòu)建“物理核心概念一學(xué)科關(guān)聯(lián)點(diǎn)一綜合素養(yǎng)目標(biāo)”的教學(xué)框架,使物理知識(shí)成為跨學(xué)科融合的樞紐。首先,教師明確這一課的物理核心概念和教學(xué)目標(biāo),即讓學(xué)生知道什么是杠桿,理解杠桿的工作原理及其應(yīng)用。其次,教師從物理、數(shù)學(xué)、工程與技術(shù)和生物學(xué)等學(xué)科的知識(shí)維度,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行解構(gòu)式分析,確立跨學(xué)科教學(xué)目標(biāo):理解杠桿原理,掌握杠桿平衡條件;運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決杠桿問題;借助體育、生活實(shí)例,體會(huì)杠桿知識(shí)的跨學(xué)科領(lǐng)域應(yīng)用,培養(yǎng)綜合思維。最后,教師構(gòu)建跨學(xué)科教學(xué)框架,采用主題輻射式教學(xué)方法:課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),播放運(yùn)動(dòng)員投擲鉛球視頻,引導(dǎo)學(xué)生思考手臂可看作一種簡單的機(jī)械模型一一杠桿,從生物學(xué)角度分析手臂的杠桿結(jié)構(gòu)特征;課堂講解環(huán)節(jié),通過實(shí)驗(yàn)探究杠桿平衡條件,結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)推導(dǎo)并建立 F1L1=F2L2 的數(shù)學(xué)模型,要求學(xué)生利用數(shù)學(xué)比例知識(shí)進(jìn)行力和力臂的計(jì)算,繪制人體手臂杠桿示意圖,比較省力杠桿與費(fèi)力杠桿的特點(diǎn);拓展應(yīng)用環(huán)節(jié),讓學(xué)生尋找生活中的杠桿,用數(shù)學(xué)計(jì)算其省力或省距離情況,討論杠桿在生活中的應(yīng)用,設(shè)計(jì)“杠桿式垃圾夾”方案。這種教學(xué)設(shè)計(jì)既保持了物理學(xué)科的系統(tǒng)性,又通過精心選擇的跨學(xué)科聯(lián)結(jié)點(diǎn)整合多學(xué)科的知識(shí)和方法,培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力和問題解決能力,實(shí)現(xiàn)從知識(shí)傳授到素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)轉(zhuǎn)型。
(二)構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),深化跨學(xué)科認(rèn)知理解
在初中物理教學(xué)中,普遍存在“學(xué)科壁壘\"現(xiàn)象,表現(xiàn)為將各學(xué)科知識(shí)割裂理解,缺乏整體認(rèn)知視角。物理作為一門以實(shí)驗(yàn)探究和模型建構(gòu)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),與數(shù)學(xué)的邏輯推理、化學(xué)的物質(zhì)特性、生物學(xué)的生命現(xiàn)象等有著密切聯(lián)系。教師應(yīng)通過構(gòu)建跨學(xué)科知識(shí)網(wǎng)絡(luò),引導(dǎo)學(xué)生將物理知識(shí)與其他學(xué)科知識(shí)有機(jī)融合,在跨學(xué)科聯(lián)系中深化對物理知識(shí)的理解與應(yīng)用,提升綜合素養(yǎng),培養(yǎng)系統(tǒng)性思維。
例如,人教版物理八年級上冊“透鏡及其應(yīng)用”這一章節(jié)包括成像規(guī)律、光的傳播和透鏡在生活中的應(yīng)用等知識(shí),教師可通過數(shù)學(xué)建模、實(shí)驗(yàn)觀察和跨學(xué)科聯(lián)動(dòng),幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)化的知識(shí)體系。首先,教師可引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具分析透鏡成像:通過繪制主光軸、焦點(diǎn)、光線路徑,解析光路圖的對稱特性,幫助學(xué)生建立空間模型;利用物距(u)像距 (v) 與焦距 (f) 的幾何關(guān)系,結(jié)合相似三角形證明成像規(guī) ,將抽象的物理量轉(zhuǎn)化為可視化的數(shù)學(xué)關(guān)系;通過改變物距
等)繪制不同的成像情況,對比分析虛像與實(shí)像的特點(diǎn),強(qiáng)化數(shù)形結(jié)合的思維訓(xùn)練。學(xué)生借助數(shù)學(xué)邏輯推理,逐步掌握成像規(guī)律,同時(shí)提升空間想象能力和抽象建模能力。其次,教師可以講解初中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常見的光學(xué)儀器透鏡知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。教師通過實(shí)物展示或播放視頻,講解顯微鏡中雙凸透鏡的組合使用及焦距調(diào)節(jié)原理,讓學(xué)生直觀感受到凸透鏡在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要作用。最后,教師將物理知識(shí)與生物學(xué)結(jié)合開展探究活動(dòng),讓學(xué)生從生命現(xiàn)象中透視物理機(jī)制,如開展“人眼是否為透鏡系統(tǒng)”的小組探究活動(dòng)。學(xué)生查閱生物學(xué)教材、觀看眼球模型或眼球講解視頻,了解眼球晶狀體的成像特性,探討近視眼、遠(yuǎn)視眼的形成及其矯正原理,培養(yǎng)跨學(xué)科分析問題的能力。這種跨學(xué)科的聯(lián)系,使學(xué)生明白物理知識(shí)并非孤立存在,而是廣泛應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活和科學(xué)研究的諸多領(lǐng)域。為強(qiáng)化知識(shí)的系統(tǒng)性與可視化表達(dá),教師還可以指導(dǎo)學(xué)生繪
制多維知識(shí)圖譜,將物理概念、幾何作圖、數(shù)學(xué)比例關(guān)系等內(nèi)容系統(tǒng)關(guān)聯(lián),構(gòu)建可視化的跨學(xué)科知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。如此,學(xué)生不僅能深入理解物理本質(zhì),而且能在多學(xué)科融合的學(xué)習(xí)體驗(yàn)中,培養(yǎng)“以理析象、以數(shù)解理”的科學(xué)思維,有效促進(jìn)知識(shí)遷移與核心素養(yǎng)的發(fā)展。
(三)創(chuàng)設(shè)問題情境,培養(yǎng)科學(xué)探究能力
傳統(tǒng)的初中物理教學(xué)往往局限于單一知識(shí)點(diǎn)的講解,忽視知識(shí)的遷移應(yīng)用,導(dǎo)致學(xué)生的科學(xué)探究興趣與主動(dòng)性欠佳,容易陷入知其然而不知其所以然的困境。在初中物理跨學(xué)科教學(xué)中,教師應(yīng)精心創(chuàng)設(shè)貼近生活、富有挑戰(zhàn)的問題情境或?qū)嶒?yàn)任務(wù),有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),引導(dǎo)學(xué)生在探究過程中主動(dòng)調(diào)用多學(xué)科的知識(shí)和方法解決實(shí)際問題,逐步形成系統(tǒng)性思維,切實(shí)培養(yǎng)科學(xué)探究能力。
例如,在人教版物理八年級下冊“運(yùn)動(dòng)和力”單元教學(xué)中,教師可通過導(dǎo)入生活情境、開展實(shí)驗(yàn)探究和跨學(xué)科拓展等,幫助學(xué)生深入理解力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師以“騎自行車上坡為什么比下坡吃力?”“跑步時(shí)為什么啟動(dòng)最費(fèi)勁?”等學(xué)生熟悉卻未深入思考的問題,激發(fā)學(xué)生的探究興趣,讓學(xué)生帶著疑問開啟學(xué)習(xí)之旅。實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié),教師通過多媒體設(shè)備播放模型小車在不同材質(zhì)斜面下滑的視頻,讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)“探究不同材質(zhì)斜面與小車運(yùn)動(dòng)關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。在制作斜面時(shí),學(xué)生結(jié)合勞動(dòng)課程,利用木板、砂紙等材料,動(dòng)手搭建斜面并調(diào)整坡度,鍛煉了實(shí)踐操作能力。斜面搭建好后,學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)分析摩擦力、重力對小車運(yùn)動(dòng)的影響,使用秒表、標(biāo)尺等工具完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量并將相關(guān)數(shù)據(jù)記錄下來,借助數(shù)學(xué)知識(shí)繪制運(yùn)動(dòng)距離與時(shí)間的關(guān)系曲線,直觀呈現(xiàn)數(shù)據(jù)變化。這一過程,既深化了學(xué)生對力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的理解,又鍛煉了動(dòng)手實(shí)踐能力和數(shù)據(jù)處理能力。為進(jìn)一步拓展學(xué)生思維,教師提出驅(qū)動(dòng)問題“運(yùn)動(dòng)員啟動(dòng)為什么要蹬地?”,引導(dǎo)學(xué)生借助生物學(xué)知識(shí),理解肌肉收縮產(chǎn)生力的原理。之后,教師運(yùn)用牛頓第三定律解釋力的相互作用,讓學(xué)生明白“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因\"這一核心概念。通過跨學(xué)科實(shí)踐,學(xué)生將物理知識(shí)與數(shù)學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科有機(jī)融合,深入理解相關(guān)概念和原理,學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)工具建模、用科學(xué)思維解釋現(xiàn)象,從而實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的內(nèi)化和科學(xué)探究能力的提升。
(四)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),豐富跨學(xué)科學(xué)習(xí)體驗(yàn)
物理作為科學(xué)課程中的一個(gè)重要分支,其知識(shí)體系與數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地理等學(xué)科相互交織。在初中物理教學(xué)中,教師應(yīng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、科學(xué)制作等實(shí)踐活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生在動(dòng)手操作中綜合運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)和方法解決實(shí)際問題,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新能力,推動(dòng)物理課堂教學(xué)從知識(shí)傳授向能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)型。同時(shí),實(shí)踐活動(dòng)將物理知識(shí)置于真實(shí)任務(wù)情境中,能幫助學(xué)生建立知識(shí)關(guān)聯(lián),讓學(xué)生在“做中學(xué)”“用中學(xué)”的過程中深化對物理原理、規(guī)律的理解,實(shí)現(xiàn)多學(xué)科知識(shí)的融會(huì)貫通。
例如,學(xué)生學(xué)習(xí)了人教版物理八年級上冊“物態(tài)變化”單元后,教師可以安排一個(gè)“制作節(jié)能小冰箱”的跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)。在活動(dòng)中,教師首先引導(dǎo)學(xué)生思考:“冰箱為什么能制冷?日常生活中有哪些保溫或制冷的方法?”繼而提出挑戰(zhàn)任務(wù):“請同學(xué)們設(shè)計(jì)并制作一個(gè)不用電的微型制冷裝置,要求能實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)降溫的效果,并解釋其中蘊(yùn)含的物理原理?!睂W(xué)生以學(xué)習(xí)小組為單位進(jìn)行討論,自主提出設(shè)計(jì)方案:利用水蒸發(fā)吸熱的原理,借助化學(xué)冷包、反射材料等方式實(shí)現(xiàn)降溫。教師需要適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生回顧物態(tài)變化中的汽化吸熱、凝固放熱等知識(shí),結(jié)合科學(xué)方法優(yōu)化設(shè)計(jì)思路;引導(dǎo)學(xué)生借助數(shù)學(xué)知識(shí)估算保溫時(shí)長與材料用量的關(guān)系式等。在制作環(huán)節(jié),學(xué)生通過查閱資料、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、材料測試等方式,不斷調(diào)整方案,提升微型制冷裝置的科學(xué)性與實(shí)用性:如使用濕毛巾包裹瓶子并置于通風(fēng)環(huán)境中,模擬蒸發(fā)制冷;利用泡沫箱和鋁箔紙進(jìn)行隔熱測試,分析熱傳遞效率。在此過程中,學(xué)生既要理解物理原理,又要結(jié)合生物學(xué)中關(guān)于熱調(diào)節(jié)的內(nèi)容,以及美術(shù)和工程技術(shù)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料選擇,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的跨界融合。活動(dòng)完成后,教師組織學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目成果展示和效果測試,鼓勵(lì)學(xué)生用圖表、視頻或?qū)嶒?yàn)演示等多種方式呈現(xiàn)項(xiàng)目成果,并評價(jià)彼此設(shè)計(jì)的科學(xué)性與實(shí)用性。通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)的實(shí)施,學(xué)生在真實(shí)任務(wù)中豐富跨學(xué)科學(xué)習(xí)體驗(yàn),培養(yǎng)了跨學(xué)科綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。
(五)設(shè)計(jì)跨學(xué)科課題,提升探究深度
跨學(xué)科融合背景下的初中物理教學(xué),教師應(yīng)積極挖掘可用于跨學(xué)科教學(xué)的素材,充分整合社會(huì)熱點(diǎn)問題或其他學(xué)科中與物理相關(guān)的知識(shí),設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的跨學(xué)科課題,鼓勵(lì)學(xué)生深入探究,促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。
首先,教師可以將物理與其他學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,設(shè)計(jì)綜合性研究課題,以增強(qiáng)學(xué)生對知識(shí)的綜合理解。例如,學(xué)生學(xué)習(xí)了人教版物理九年級全一冊“能源與可持續(xù)發(fā)展”單元后,教師可以從物理、地理學(xué)科視角出發(fā),提出一個(gè)實(shí)際課題如“如何打造一個(gè)環(huán)保的小鎮(zhèn)?”等,引導(dǎo)學(xué)生思考如何利用太陽能、風(fēng)能、水能等可再生能源,滿足小鎮(zhèn)的能源需求。教師要鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用地理知識(shí)評估不同地理環(huán)境對能源利用的影響,設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的能源規(guī)劃方案。如此,學(xué)生便能將物理知識(shí)與地理知識(shí)有效結(jié)合,在跨學(xué)科課題活動(dòng)中更好地發(fā)展批判性思維,促進(jìn)多學(xué)科核心素養(yǎng)的協(xié)同發(fā)展。
其次,教師可以從社會(huì)熱點(diǎn)問題切入,引導(dǎo)學(xué)生深入探究物理與其他學(xué)科知識(shí)的關(guān)聯(lián),增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在課題選擇上,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生開展“城市交通中的物理原理\"這一課題研究,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理、地理、信息技術(shù)等多學(xué)科知識(shí),探討交通燈的設(shè)置時(shí)長、汽車的制動(dòng)距離等問題。此外,教師也可以將探究課題交由學(xué)生自主,鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)興趣自主選擇探究方向。例如,教師可以讓學(xué)生自主決定一個(gè)與物理相關(guān)的課題,研究熱門科技在生活中的應(yīng)用,如智能家居中的傳感器原理、無人駕駛技術(shù)中的路況感知與適應(yīng)等。學(xué)生通過查閱相關(guān)資料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或模擬分析,探討這些高科技領(lǐng)域的基礎(chǔ)物理原理,理解如何將抽象的物理原理應(yīng)用于前沿科技。這種基于跨學(xué)科內(nèi)容的課題設(shè)計(jì),讓學(xué)生能夠在興趣的驅(qū)動(dòng)下主動(dòng)學(xué)習(xí)探究,培養(yǎng)其創(chuàng)新思維。
三、初中物理跨學(xué)科融合教學(xué)的效果評價(jià)
傳統(tǒng)的教學(xué)評價(jià)機(jī)制重知識(shí)點(diǎn)考查,輕能力評價(jià),導(dǎo)致教師難以從學(xué)科整合視角科學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué),制約跨學(xué)科教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。因此,探索科學(xué)、可操作的評價(jià)機(jī)制,既能有效檢驗(yàn)跨學(xué)科融合教學(xué)的實(shí)際成效,又能幫助教師優(yōu)化教學(xué)策略,推動(dòng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。初中物理跨學(xué)科融合教學(xué)的效果評價(jià)可以從知識(shí)整合、能力培養(yǎng)、學(xué)習(xí)體驗(yàn)三個(gè)維度綜合考量(如表1)。教師秉持多維性、過程性和發(fā)展性原則,綜合運(yùn)用課堂表現(xiàn)觀察、紙筆測試、實(shí)驗(yàn)操作、項(xiàng)目報(bào)告等評價(jià)方式,并引入學(xué)生自評與互評機(jī)制,實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的全方位診斷。通過綜合評價(jià),教師能精準(zhǔn)識(shí)別教學(xué)優(yōu)勢與改進(jìn)空間,為后續(xù)教學(xué)調(diào)整提供依據(jù),不斷優(yōu)化初中物理跨學(xué)科融合教學(xué)。
為驗(yàn)證初中物理跨學(xué)科融合教學(xué)實(shí)效,筆者選取所教兩個(gè)班級進(jìn)行對比分析,從學(xué)生學(xué)習(xí)參與度、知識(shí)理解深度、跨學(xué)科聯(lián)系能力和問題解決能力等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)。評價(jià)結(jié)果顯示,初中物理跨學(xué)科融合教學(xué)在多個(gè)方面取得積極效果:學(xué)生學(xué)習(xí)參與度高達(dá) 88.6% ,顯示跨學(xué)科教學(xué)的吸引力;知識(shí)理解度為 80.3% ,大部分學(xué)生能夠理解、掌握物理知識(shí)并與其他學(xué)科相結(jié)合;跨學(xué)科聯(lián)系能力為 82.5% ,說明學(xué)生能夠理解學(xué)科間的關(guān)聯(lián);問題解決能力為83.6% ,表明學(xué)生具備一定的獨(dú)立思考和解決問題的能力??傮w來看,初中物理跨學(xué)科融合教學(xué)有效提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和綜合能力。
綜上所述,在初中物理跨學(xué)科融合教學(xué)實(shí)踐中,教師在堅(jiān)持物理學(xué)科獨(dú)特性的基礎(chǔ)上,通過突破學(xué)科邊界、融合多學(xué)科的知識(shí)和方法,激發(fā)學(xué)生的探究動(dòng)機(jī)和認(rèn)知潛能,培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)整合能力;通過運(yùn)用構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)、創(chuàng)設(shè)問題情境、創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)和設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)性課題等教學(xué)策略,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)聯(lián)結(jié)多學(xué)科知識(shí)解決復(fù)雜問題,增強(qiáng)學(xué)生對物理本質(zhì)的理解深度,培養(yǎng)其動(dòng)手實(shí)踐、邏輯推理和系統(tǒng)思維等關(guān)鍵能力,從而實(shí)現(xiàn)了物理教學(xué)從知識(shí)傳授向素養(yǎng)培養(yǎng)的轉(zhuǎn)型。
參考文獻(xiàn)
[1]陳剛.古代科學(xué)技術(shù)與跨學(xué)科教學(xué)的融合:以《天工開物》中初中物理相關(guān)技術(shù)為例[J.中學(xué)物理,2024,42(14):18-22.
[2]趙志強(qiáng),閆美娟,孟揚(yáng)旗.初中物理教師跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀、問題及提升建議[J].中學(xué)物理,2024,42(12):2-6.
[3周艷,王濤,張靜.指向素養(yǎng)發(fā)展的初中物理跨學(xué)科項(xiàng)目式教學(xué):以“防洪堤壩的設(shè)計(jì)”為例[J].物理教師,2022,45(6):38-42.
[4夏小昕.基于新教育理念下的初中物理教學(xué)優(yōu)化策略研究[J].廣西物理,2024,45(2):121-123.
[5]吳弟斌,馬興娟.基于“大概念 + 項(xiàng)目化學(xué)習(xí)”的初中物理跨學(xué)科實(shí)踐單元教學(xué)設(shè)計(jì)J」.理科考試研究,2024,31(10):42-46.
注:本文系廣西教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2024年度專項(xiàng)課題重點(diǎn)課題“跨學(xué)科理念在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究”(2024ZJY1005)的階段研究成果。
(責(zé)編韋榕峰)