初中物理教學中跨學科融合理念的應用研究

肖振忠 （江蘇省蘇州灣實驗初級中學）

新課程改革背景下，初中物理教學理念與模式均有較大的變化，課堂教學逐漸呈現跨學科的特點，教師在課堂上可以引入更多的學科知識、學科方法和學科教具，豐富了課堂教學。按照新課程改革的相關要求，為更有效地培養學生的物理核心素養，教師要更加深入地貫徹跨學科融合理念，拉近物理教學與相關學科的距離，將各個學科的知識點整合起來，以此避免學生對知識點產生片面化的理解。針對此，教師必須充分意識到初中物理教學實現跨學科融合的重要性與必要性，并正確貫徹跨學科融合理念。本文結合當前初中物理教學的跨學科融合研究成果，更深一步分析探究跨學科融合理念在初中物理教學中的應用策略，現作如下論述：

一、初中物理與主要學科的融合教學現狀

物理是一門理論性和實踐性很強的學科，初中物理涉及較多的抽象知識和生活知識，學生在學習過程中不可避免地遇到困難，易出現知識的片面化理解。為幫助學生更加系統地學習物理知識，培養物理核心素養，當前，越來越多的教師主張將物理知識與相關學科知識融合起來，幫助學生系統學習。也正因如此，當前初中物理與多門學科具有較好地融合，尤其是與數學、語文、歷史、美術、化學這些學科有較好地融合。

在與數學融合的過程中，數學能夠有效培養學生的理性思維能力，并且一些數學知識可以幫助學生更好地理解物理概念。比如在蘇教版九年級上冊“能量的轉化與守恒”這一節教學時，為幫助學生更好地理解能量平衡的原理，教師可以利用數學中的公式演化原理，相信在此基礎上學生更容易理解。

在與語文融合的過程中，一些教師會將語文中的古代文學與初中物理結合起來，實現了語文知識與初中物理的有效結合，取得了較好的成效。通過這樣的課堂教學，可以大大豐富物理教學的趣味性，知識點更易融合。

在與歷史融合的過程中，學生若長時間從歷史的角度看待問題和物理知識，則可以學會一分為二地看待問題。如在引導學生學習蘇教版八年級上冊“噪聲的污染與防治”，教師可以將歷史課本中有關于“第一次工業革命”“第二次工業革命”中的相關知識引到課堂上，幫助學生意識到工業革命的“雙刃劍”作用，對包括空氣污染、噪聲污染、河流污染等一系列環境問題有深刻的認知。

在與美術融合的過程中，應認識到美術是一門藝術性很強的學科，可以激發學生的想象力和創造力，且有助于活躍課堂氛圍。比如在帶領學生學習蘇教版八年級下冊“宇宙探秘”這一節知識時，教師可以引導學生畫出太陽系的行星，并標注行星名稱和公轉方向，在“畫一畫”的學習活動中增強物理知識的學習樂趣，同時發展學生的繪畫能力，這樣可以促進學生的全面發展。

在與化學融合的過程中，因為物理與化學均是以實驗為基礎的學科，所以彼此之間有較緊密的聯系，尤其是實驗資源方面的聯系更為緊密。所以在初中物理教學中，會有很多教師利用化學課堂上的實驗資源組織學生實驗，在實驗過程中可以更好地理解物理知識，且可以有效培養動手操作能力，有利于培養物理核心素養。

新課程改革背景下，初中物理教學已經與多門學科有很好地融合，跨學科融合理念得到了有力的貫徹落實，對推動初中物理教學改革進程大有裨益。

二、初中物理教學中貫徹跨學科融合理念的意義

在初中物理教學中有力貫徹跨學科融合理念是非常必要和重要的，且可以取得較好的成效。具體來說，在初中物理教學中貫徹跨學科融合理念的意義集中體現在以下三個方面：

一是從素質教育的角度來說，要想順利推進素質教育，幫助學生更好地學習和理解初中物理知識，教師必須積極革新教學理念和方法，而跨學科融合理念無疑是當前一種先進理念。通過在初中物理課堂滲透跨學科融合理念，可以加強學生聽、說、讀、寫、想能力的訓練力度，可以幫助學生培養思維能力、邏輯判斷能力、空間思維能力、創造能力、計算能力、觀察能力、獨立思考與解決問題的能力，在此過程中可以實現素質教育的目標。

二是可以將以往的“應試教育”轉變為“素質教育”，有利革新初中物理教學理念。在素質教育下，教師可以更加注重學生多種學習能力的培養，不再片面追求學生的成績和表現，在良好的學習氛圍中有利于學生更好地學習知識，道德情操和道德品質可以得到更好地培養。

三是可以極大地拓寬學生的知識面，提高學生的綜合素養。一直以來，較多的教師都在探究如何培養學生的學科共通能力，嘗試打破學科壁壘，也因此逐漸形成了一種教學理念，即促使學生在不同的學習內容與方法中相互交叉，開拓知識學習視野，拉近學科之間的聯系。當前將初中物理與多門學科融合，目標之一便是提高學生的共通能力與綜合能力，最終提升綜合素養，培育物理核心素養。

三、跨學科融合理念在初中物理教學中的應用

（一）借助跨學科知識豐富物理教學資源

初中物理與多門學科知識之間有較緊密的聯系，同時與學生生活中的知識也有所聯系，所以教師在豐富課堂教學資源時，可以引入跨學科知識，幫助學生拓寬知識視野。比如初中物理知識與學生的日常生活聯系較為緊密，所以教師可以考慮開展生活化教學，在課堂上引入更多的生活知識，或者可以將物理教學延伸至課堂外，引導學生學習生活中的物理知識?？偟膩碚f，在課堂教學時，教師要多方面挖掘與教學內容相關的跨學科知識，在豐富物理教學資源的基礎上調動學生的課堂學習積極性。

在蘇教版八年級上冊“樂音的特性”這一節教學時，為讓學生可以產生真實的學習體驗，學習到更多有關于“聲音”的知識，教師可以考慮帶領學生在音樂教室授課。在授課過程中，可以一邊使用樂器向學生演奏音樂，一邊引導學生認真觀察和分析，探究不同樂器的發聲原理和振動情況?？梢哉f，這樣的教學可以有兩方面的顯著優勢：一是因為學生處于從未有過的學習環境，所以學習興趣較為濃厚，課堂注意力會較為集中，學習效果自然可以得到保證和提升；二是物理知識與音樂學科的相關知識可以融合，且一些較為抽象的物理知識可以直觀、有趣地呈現出來，更便于學生學習與理解，同樣可以提升課堂學習效果。再如向學生講解“聲音的產生與傳播”的相關知識時，有一個知識點教師不能在課堂上一帶而過，即“人耳是如何聽到聲音的”。在向學生講解這一知識點時，教師可以與生物知識聯系起來，引導學生回憶所學習過的生物知識，此時可以建立學科知識點之間的聯系。除此之外，在向學生講解蘇教版八年級上冊“升華和凝華”這一節知識時，為確保學生可以更好地理解自然界中水循環的過程，教師可以與地理學科中有關于水循環的知識點聯系起來。將兩門學科的知識結合起來，可以很好地拓寬學生的學習視野，對水循環的知識有更深刻的理解，無論是對于物理學習還是地理學習均大有裨益。

（二）借助跨學科方法突破物理教學難點

在初中物理教學中滲透跨學科融合理念時，學習方法的交叉與融合至關重要，當學生掌握較多的跨學科方法后，學習物理知識的難度可以大大降低，學習效率與質量均可以提升。如物理與數學之間不僅知識點有相似之處，而且學習方法也有相同之處，學生可以嘗試使用數學知識和方法解決物理問題，尤其是可以突破重難點。目前來看，有較多的教師在初中物理習題教學過程中會選擇性地滲透數學知識與思維方法，學生可以借助數學思想與方法順利解決物理問題，非常值得推廣應用?？偟膩碚f，在初中物理教學中，為幫助學生突破學習過程中的重點和難點，教師可以從四個方面著手：

1.巧用數學公式解決物理問題

在初中物理教學中，一些公式和解題思路與數學學科有相似之處，尤其是解題時的思維邏輯是較為相似的。在解決物理問題時，學生必須明確物理公式的含義，具體字母所代表的意義和指向均需要明確，在此基礎上理順解決問題的思維邏輯。

有這樣的一道物理習題，即“有一個質量為7.9kg的正方體鐵塊，現在將其放在0.79m2的水平桌面上，那么鐵塊對桌面產生的壓強是多少？”一些學生因為初步學習壓強的相關知識，所以解題時難免出現邏輯錯誤，導致無法正確解題。針對于此，教師要引導學生認真分析，確定出解題思路。學生在認真分析后可以發現，將7.9kg的正方體鐵塊放在0.79m2的水平桌面上，與桌面之間的接觸面積必然不是0.79m2，解決這一問題的關鍵是求出鐵塊與桌面的接觸面積。結合題目已知條件，學生可以利用數學知識求出正方體的邊長，鐵球與桌面的接觸面積是鐵塊的一個表面，也就是正方體邊長的平方，此時學生較容易求解。

2.利用不等式解決物理問題

不等式的相關知識在生活中有廣泛的應用，也可以幫助學生解決物理學習過程中所遇到的問題。以蘇教版八年級上冊“凸透鏡成像的規律”這一節教學為例，學生在求凸透鏡焦距的取值范圍時，可以使用不等式的相關知識，問題可以因此化難為易。

3.利用比例解決物理問題

數學中的比例知識，學生早在小學階段便有接觸和學習，基本上進行了較為系統的學習，可以考慮應用在初中物理學習中。具體來說，在初中物理學習過程中，學生可以嘗試使用比例關系建立未知量與已知量的關系，而后借助比例性質計算未知量，物理知識與問題可以變得簡單化。使用數學中的比例知識解題時，通常情況是較為有效和簡單的，當比量的單位相同時即可求解。比如在蘇教版八年級下冊的《壓強和浮力》《力與運動》《力》的相關習題中，學生均可以嘗試使用比例的相關知識解決問題，在長時間的學習中可以將數學學習方法與物理解題相結合，物理學習能力和解題能力勢必可以得到有效的培養。

4.利用數形結合思想解決物理問題

在初中物理學習中，教師多引導學生利用數學中的圖像方法將物理現象與知識之間的關系呈現出來，如可以直觀呈現電流、電阻、電壓的關系圖像，再如可以呈現質量與體積的關系?？偟膩碚f，借助數學中的數形結合思想，物理知識點可以更加直觀地呈現在學生的眼前，尤其是可以幫助學生理解一些抽象知識，對提升課堂教學質量大有裨益。新課程改革背景下，教師應高度重視數形結合思想的應用，努力與初中物理的一些抽象知識點結合起來，從數學角度給學生講解物理知識，相信可以有效培養學生的物理思維。

（三）借助跨學科教具開發物理創新實驗

物理是一門以實驗為基礎的學科，較多的知識點均可以從實驗中得出，所以實驗教學一直是物理課堂教學的重點。就初中物理實驗教學來說，與化學、生物這兩門學科均有聯系，一些實驗所使用的資源可以共用，更有利于實驗教學的開展。基于此，教師在初中物理實驗教學中，可以考慮使用跨學科教具，以此開發物理創新實驗，引導學生參與到更有趣的物理實驗中。比如在初中物理與化學的跨學科實驗設計中，教師可以組織學生參與“浮沉條件的應用”這一實驗，實驗過程中需要使用到啟普發生器，教師可以通過溝通從化學實驗室借用，以保證實驗順利進行。再如設計初中物理與生物的跨學科實驗時，教師可以引導學生參與“模擬胸腔呼吸證明大氣壓強的存在”這一實驗，將物理知識與生物知識有機結合起來。除此之外，教師可以設計“杠桿原理在伸屈臂模型中的應用”這一實驗，進一步拉近初中物理知識與生物知識的距離，幫助學生同步學習物理和生物知識。總的來說，物理學科以實驗為基礎，教師應重視實驗教學的開展，并將物理實驗與化學實驗和生物實驗結合起來，以此開發物理創新實驗，在實驗中幫助學生更好地學習與物理學科相關的知識，將物理知識、生物知識和化學知識融會貫通，可以靈活地應用。

新課程改革背景下，實現跨學科課程整合教學已經成為必然的趨勢，教師要高度重視，大力推進跨學科教學。在初中物理教學中滲透跨學科教學理念時，教師要注重初中物理與各學科知識關系的挖掘，以初中物理為主體，將更多與之相關的知識點引入課堂，重點從跨學科知識、跨學科方法、跨學科教具這三個方面著手，以此培養學生的物理核心素養。