實現多學科交融 優化初中物理教學

(江蘇省昆山市婁江實驗學校，江蘇 蘇州 215300)

學生進入初二才開始正式學習物理這門課程，但它并不是全新而陌生的，在我們熟悉的很多學科中都蘊含了豐富的物理知識。無論是在知識儲備、解題技巧方面，還是課堂呈現、動手實驗方面，學生都有了一定的基礎，教師可以集各學科所長，找準知識的互通點，優化物理教學，調動學生的積極性。

1 與語文交融——文理結合，生動形象

中國有著綿延數千年之久的傳統文化，歷代文人雅士給我們留下了許多彌足珍貴的文學珍寶，我們在感受其無盡韻味的同時，也能從中領悟豐富的物理知識。在物理教學中，教師可以將古代詩詞歌賦與現代科學技術互相融合，即“古今交融，喻理于文”，使物理知識更為生動，更易被接受，[1]下面以兩道例題來呈現文理結合下的生動情景。

例1：“滿眼風波多閃爍，看山恰似走來迎，仔細看山山不動，是船行”。詞中的第一句，一眼望去，山好似在走來相迎，末尾的船在航行，相對應的參照物各是什么？

分析:本題以詞句為背景，來考查學生的閱讀能力與分析能力。這一題涉及的是相對運動知識，在審題時，學生必須認真閱讀詞句，在正確理解其大意的基礎上作答，而一些文學基礎不夠扎實的學生就容易在此類題上出錯。

例2:下面成語中的“影”，由光的反射而形成的是( )。

A. 杯弓蛇影 B. 形影不離

C. 形單影只 D. 立竿見影

分析:教學中，筆者發現做錯的學生不僅僅是因為物理知識的欠缺，更多的是對成語的不理解，特別是“杯弓蛇影”的意思，他們會認為就是蛇的影子，而這個成語的真正意思是:墻上掛著一張弓，弓影倒映入酒杯，形似一條蛇。這是平面鏡成像，屬于光的反射。

物理和語文的結合不僅僅體現在知識的考查方面，也可以體現在上課形式的多樣化方面。以蘇科版物理九年級中“功”的教學為例，筆者在教學時利用了語文課堂經常用到的情景劇表演形式。在引導學生分析得出“什么是做功”“做功的兩個必要因素”的基礎上，筆者設計了一個表演環節，其中道具為：籃球，人物為：男主角、女主角、群眾演員，表演內容為：人對球做功、人對球不做功，表演要求：表演時自己設計臺詞。這種情景劇表演的形式很受學生歡迎，每一位同學都參與其中，“群眾演員”也會幫自己“加戲”，指出“主角”表演中的不足，課堂氣氛生動活躍，學生在歡聲笑語中鞏固了知識。

2 與數學交融——化繁為簡，求同存異

物理和數學密不可分，大多數物理問題的解決都依賴于數學作為工具，而數學知識的拓展也往往以物理為背景。在教學中我們發現很多數學能力較強的學生，解物理題目時會輕松一些，甚至會找到一些規律和技巧，大大提高了解題效率。

例如，在物理教學中常常會出現一些圖像題，這類題目既考察了學生的識圖能力，又要求學生有較高的數理分析能力，難度較大，有學生會無從下手。但是，結合數學中正比函數、一次函數、反比例函數和二次函數等圖像特點，學生不難發現：有時只要把每個選項的橫、縱坐標的函數關系式列出來，再對比圖像是否與函數關系式相符合，就可以找到突破口，化繁為簡。

例3:如圖1所示，滑動變阻器R＇的滑片在某兩點間移動過程中，電流表示數的變化范圍為1A到3A，電壓表示數的變化范圍為6V到8V。則定值電阻R的阻值以及電源電壓分別為多少？

圖1

分析:這是電學中很常見的一道題目，定值電阻和電源電壓兩個量都不知道，可以作為未知數，如同數學中的x、y，列出兩個二元一次方程，然后解方程組就可以了。但是在列方程組時要注意電流和電壓的對應，定值電阻R為負數時，沒有物理意義，應舍去。

數學作為一門基礎學科，學生從幼兒園就開始接觸。但是，我們要關注物理與數學的不同之處，物理不是簡單的代數運算，每個物理量都有它的物理意義，大多物理量都有單位，在進行公式運算時，必須單位統一，否則就會出錯。但是，像忘記加單位、單位混用的錯誤，在學生初學物理時經常會犯，需要老師不斷地糾正。

比如在數學中如果“x與y成正比”，那“y與x成正比”肯定也是成立的，但在物理上卻不一定正確。我們在研究歐姆定律時，結論卻只能說成“當電阻一定時，電流與電壓成正比”，反過來說就是錯誤的。因為電壓是自變量，而電流是應變量，電流隨電壓而改變。在得出歐姆定律后，可推得變形公式R=U/I，從數學角度可以說電阻與電壓成正比，與電流成反比，但是在物理中，這樣的理解卻又是錯誤的。因為電阻是導體本身的屬性，只與導體的材料、長度、橫截面積以及溫度等有關，與電壓、電流無關。所以，我們可以利用數學作為物理中數據分析和運算的工具，使復雜問題簡單化，但我們也要求同存異，發現兩者的不同。[2]

3 與生物相交融——深入淺出，相輔相成

生物、地理在初中階段屬于考查科目，往往會被學生所忽視，其實學好它們有利于更深刻地理解物理知識。比如，在蘇科版初中物理九年級上“杠桿”中就有關于“人體中的杠桿”的課后閱讀材料，而且在平時測試中也常會遇到此類問題，學生做題的錯誤率較高，分析原因，很多學生對于舉啞鈴時上臂中肱三頭肌伸展、肱二頭肌收縮產生動力使前臂繞肘關節轉動的理解不到位。在解題時，學生往往會找不到動力，畫不出動力作用點。究其本質，很多學生連肱三頭肌、肱二頭肌是人體哪里的肌肉也不知道，更別提它們是如何附著在骨骼上，如何通過肌肉伸展、收縮引起骨骼運動，而這些都是生物的基礎知識。其實，物理和生物都屬于自然科學，知識間互相融合，相輔相成。

物理和生物又都是一門以實驗為基礎的學科，進入初中后，學生就開始學習生物，經歷了提出問題、做出假設、設計實驗、分組實驗、交流討論的科學探究過程，為物理實驗的進行奠定了基礎。而且，生物實驗的器材也可以應用于物理實驗中，優化物理實驗教學。

如在蘇科版初中物理八年級上“透鏡”教學中，教師往往會引導學生用鐵絲來制作水透鏡，并通過觀察字的大小變化讓學生發現兩種透鏡的不同。方法如下：用鐵絲繞成一個小圓環，然后在清水中浸一下，取出，制成一個凸透鏡；再輕輕甩一下(水膜完好)，便是一個凹透鏡。但是在教學中筆者發現，學生很難控制鐵絲小圓環的大小，而且制成凸透鏡后，“輕甩”力度的大小也不好控制，導致在后面的凹透鏡的制作中，很多學生都失敗了，觀察不到字變小的現象。

圖2

針對上述實驗，我們借助生物實驗常用的載玻片，對水透鏡的制作進行了改進，具體操作如下：如圖2所示，用滴管在載玻片上滴一滴水，此時是凸透鏡，通過它看到的字是放大的；然后在載玻片上放上一個小橡皮圈(從橡皮軟管上剪下來)，再在中間滴一滴水，可制成一個凹透鏡，透鏡下方的字是縮小的。

通過兩次實驗對比，學生不禁感嘆：通過一滴水竟看出了放大、縮小的兩個像，大大激發了學生探尋其中原理的欲望。改進后的實驗，不僅操作簡單，而且成功率非常高。正如，朱正元教授所說：“瓶瓶罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”，教師開展實驗時，不能僅僅著眼于身邊既有的器材，還要善于與生物、化學等同樣以實驗為基礎的學科互通有無，優化實驗教學。

總而言之，學科間的相互滲透、相互促進，不僅能使物理教學形式多樣，也可使學生更深入、更全面地掌握物理知識。