跨學科知識在初中物理教學中的滲透和融合

黃東紅

摘 ? 要：在全面推進素質教育，深化教育領域綜合改革過程中，素質教育理念，提倡學生的全面發展，將各學科融合在一起是一種非常有效的教學手段。提高教育教學質量，促進學生核心素養的提升，教師應具備各學科聯系與滲透的知識，在物理教學中注重與其他學科知識的滲透與融合，培養學生遷移跨學科知識解決物理問題的能力，揭示各學科之間知識、技能的聯系，提高學習效率，建立科學研究方法，提高學生的綜合素質，促進學生的全面發展。

關鍵詞：跨學科知識；初中物理；滲透與融合；綜合素質；全面發展

物理是一門必修課，初中物理教材符合新課改對學生綜合素質的要求，教師應熟悉各學科教材內容和課程安排，聽全校性各學科交叉公開課，靈活運用各學科的相關知識，有機地進行物理教學，全面推進素質教育，培養學生的核心素養，在智育、德育、體育、美育等各方面全面發展[ 1 ]。

1 ?數學與物理聯系緊密

隨著教育改革實施，各學科之間的滲透不斷加強，作為對理解能力和演繹推理能力及運算能力都有很高要求的物理學科，平時教學中及時靈活地滲透數學知識，培養學生運用數學知識解決物理問題的能力尤為重要[ 2 ]。

1.1 ?基本應用

初中物理引入概念，得出公式，利用公式分析計算，都在數學基礎上進行。例如：速度、密度、壓強、功率、電功率概念等。

實驗中記錄數據，用數學作圖、運用數學方法進行分析得出規律或測量結果，如歐姆定律，測密度、伏安法測電阻等實驗。

用數學推導變形公式如速度、密度、壓強、功率等，比熱容公式和杠桿的平衡條件的公式推導要用到數學方程和比例，并聯電路總電阻與分電阻的關系式推導用到數學分式的通分。

1.2 ?典型應用

物理的各類習題中，不同的數學知識在物理中起著不同的解決問題的作用。

1.2.1 ?代數的應用

物理題有一類求比例的題型，特別是電流，電壓，電阻以及電功，電功率和電熱有很多比例關系，掌握好各物理量比例關系，可以幫助學生較快得出正確的答案。

有些題目要用到數學不等式解題，如：光學中已知物距和像距用不等式推算焦距，根據題目的條件，求在確保電路安全的前提下，滑動變阻器的阻值變化范圍。

物理中有一類是極值、范圍的計算題，特別是有滑動變阻器或者可變電阻的電學題求最大值和最小值，要利用數學中的一次函數或二次函數解題。

1.2.2 ?幾何的應用

幾何作圖在物理教學中是常見的，如光路圖和電路圖以及各類圖像，根據光在空氣中沿直線傳播，利用數學中的相似三角形測建筑物的高度。

1.2.3 ?解析幾何的應用

為了深化教育改革，增加了大量應用數學解析幾何解答物理的題目，也為今后高中教師的教學和學生進入高一級學校的學習奠定基礎。應用數學的圖像分析是物理的一種研究方法，直觀、形象、簡潔且概括力強，能再現物理全過程，詳細記錄相應的數據，大量的圖像習題都是數形結合的題目，分析變化過程中的規律也有進行數據計算的，這類題目是考試中難度較大的題目。

用數學解決物理問題是一種非常重要的能力，處理好物理與數學知識銜接，學生能更高效、更順利地學習物理。

2 ?語文中蘊含物理知識

2.1 ?審題的重要性

學習物理首先要具備理解能力，沒有正確理解含義，直接影響物理學習，如：阿基米德原理中的“浸入液體中”，“浸入”是指部分浸入和浸沒，牛頓第一定律中的“一切物體沒有受到外力”是指受到平衡力，合力為零。只有學生理解語言的含義，才能正確理解物理意義。

2.2 ?文字簡答題的理解

簡答題要求學生具有閱讀理解能力和語言表達能力，例如“火星車的車輪寬且有許多凸棱”，“寬”是指受力面積大，“凸棱”是指增大接觸面的粗糙程度，增大摩擦力。

2.3 ?字詞、俗語、成語、諺語和歇后語及古詩詞中處處皆物理

物理中有字詞的辨析，如熔化而不是溶化或融化，俗語、成語、諺語及歇后語中蘊含物理知識，如：“大樹底下好乘涼”是光的直線傳播現象，“杯弓蛇影”是光的反射現象，“人心齊，泰山移”是同一線上方向相同的合力，“戴眼鏡喝茶越喝越朦朧”是液化現象，物理和語文的組合表達了自然科學的本來含義。

古詩詞中有跨學科的思想，教師在傳承古代文化時要有學科滲透的思想使學生獲益其中。例如：“遙知不是雪，為有暗香來”是分子的擴散現象，“余音繞梁，三日不絕。”是回聲。用詩詞教學，不僅陶冶了情操，也理解了其中的物理知識。

3 ?德育在物理教學中的滲透

當前教育提倡立德樹人，學生不僅要學到知識和掌握技能，還要樹立正確的道德觀，教師應培養學生情感、態度與價值觀，利用物理事例進行德育教育，養成實事求是的態度，進行探究實驗，挖掘實驗現象中的物理規律，不抄襲，不捏造，養成獨立思考和團結合作的良好思想品質，敢于承擔責任，刻苦鉆研，有創新精神。

學生的思想教育不只是在政治課中，物理中也有思想教育的題材， “噪聲”教學中，教師應注重環保，防止噪音污染，讓學生找一找有哪些噪聲和危害？怎樣減弱？從自己做起，創造安靜的學習和生活環境，培養學生養成良好的行為習慣。

4 ?物理學史引入課堂教學中

科學家們的故事，能有效激發學生對理論知識的興趣，例如：古希臘阿基米德從澡盆的水溢出得到啟發，產生靈感，測出王冠體積，鑒別王冠是否純金的故事能激發學生探究阿基米德原理。結合古今中外歷史故事進行教學，如牛頓的萬有引力定律，讓學生了解堅持科學真理的偉大精神。我國的神舟載人宇宙飛船的發射與回收，超導技術的研究處于世界領先地位，核磁共振大量用在醫學診斷中[ 3 ]，激發了學生的愛國熱情，也增強了學習物理的決心。

我國“四大發明”著稱世界，指南針在航海、探險、軍事方面都有實用價值，學生不僅了解人類文明史，還知道物理學上的重大突破推動了社會經濟的發展，激發學生學習電磁學熱情。

5 ?生物知識可以和物理學習有機結合

隨著生物科學的發展，它與物理學科之間不斷滲透和融合俞加顯現出來。生物主要研究生物現象和生命活動規律，許多知識點與物理學相關聯。如眼睛的結構，顯微鏡的原理等運用了光學的知識，耳的聽覺原理、動物的聲納定位知識的研究運用到聲學的知識。可見物理也需要生物知識的應用。

6 ?化學可以和物理有機結合

物理與化學有著交叉研究領域、相同的研究方法、共同的科學思想和科學家。如物理學中的分子結構，摩擦起電得失電子，化學中有分子，原子和得失電子的正負離子，物理中的化學效應是在化學中的置換反應中產生，物理學中測密度用到天平測物體的質量，化學中用天平稱藥品的質量，在實驗中二者有許多相同的實驗儀器。做“氣體分子的擴散運動”的實驗，需要通過化學的實驗手段從空氣中提取氮氣，有人把物理和化學稱作“兄弟科”。把握物理、化學教材的教學進度，能達到更好的教學效果。

7 ?物理與體、音、美

初中的學生酷愛體育音樂和美術課，熱愛體育課中的每一運動項目，大部分同學課后都有聽自己喜歡的歌，勾畫喜歡的圖畫。

7.1 ?體育課上學物理用物理

體育課中能學習許多物理知識，教師可以布置學生在體育課中測量一些物理量，如：測速度，壓強，功和功率。在校運會特別是體育中考， 掌握技巧可以取得更好的成績，如：仰臥起坐，立定跳遠起跳和跑步起跑時有力的相互作用，跳高跳遠助跑時利用慣性，沖刺時防止慣性。用學生的親身體驗分析物理問題，既鍛煉身體，又掌握了技能，對物理知識更加深刻理解。

7.2 ?音樂可以進入物理課堂

音樂是物理學中聲學的研究對象，音樂能熏陶情懷，帶給學生美的感受，音樂、視頻圖像能放松心情，把音樂帶入課堂，能夠更好的讓學生投入到物理教學中來。如：讓有才藝的學生唱一首歌，課堂氣氛更加融合，創設情境，引導學生思考，聲音是怎樣產生的？自然引入課題。利用課件中的音樂視頻，讓學生觀察演奏者的手勢，理解樂音的三要素。

7.3 ?用美術學物理

美術和物理相結合可以激后進生學習的興趣，大自然的美麗源于光的色散，帶給學生美的熏陶，光的色散這一節布置學生畫一幅畫或拍一張圖片，不僅加強三原色和三基色的認識，也激起學生對物理的熱愛。聯系房子的外裝修，現在不用瓷磚，玻璃墻，會產生光污染，根據光的色散和漫反射知識，采用單色外墻漆，既保護了眼睛，也達到了美觀的效果。

8 ?有機滲透天文、地理學科的知識

培養學生綜合文理知識解決實際問題的能力，地理和物理緊密相關，茫茫星空到遼闊大地，物理無處不在，太陽系八大行星在軌道上運行，伽利略探索宇宙，支持了哥白尼的“日心說”，牛頓的三大運動定律為探索宇宙奠定了理論基礎。最早的日食記錄在我國。天文、地理知識為物理規律的獲取提供了背景材料，物理與天文地理相互滲透，使學生學到的物理知識更加靈活有用。

9 ?結語

物理學科是一門綜合性學科，在推行新課程改革的今天，物理教學中注意多學科結合和滲透，將會成為一種必然的且行之有效的方法，不同課程的融合一方面能鞏固其他學科的知識，另一方面能提高物理教學效果，廣大教師教學水平的提高，不僅使學生愛上物理課程，也使學生對各學科的知識融會貫通，從而有效提升學生的綜合能力和學習能力，為社會輸送復合型的人才。

參考文獻：

［1］ 胡定榮.全面發展.綜合素質.核心素養[J].新疆師范大學學報（哲學社會科學版），2018，39（6）：61-78，2.

［2］ 朱田晟驁.培養學生應用數學處理物理問題能力的思考與探索[J].考試周刊，2016（73）.

［3］ 范小玲.高中物理教學中實施學科滲透的實踐研究[D].呼和浩特：內蒙古師范大學，2011.