跨學科融合在初中物理教學中的應用研究

奚紅杰

摘要：“跨學科融合在物理教學中的探索”是一項新穎的課題研究。本文簡要梳理了本課題的研究現狀、研究價值、研究目標、研究內容和研究方法，探討在初中物理教學中滲透語文、歷史、數學、化學、音樂、體育、美術等學科的具體措施，以全面提升學生的核心素養。

關鍵詞：跨學科；初中物理；融合

初中物理高效課堂建設不僅符合初中生的身心特點和認知需求，而且推動了“啟潤課堂”模式的全面實施。跨學科知識的合理滲透和融合，有利于學生更好地理解物理基礎知識，掌握基本技能，促進學生高階思維的全面開發，同時還能進一步提高教師的教學水平。“跨學科融合在物理教學中的探索”屬于比較新穎的研究課題，自開題以來，課題組全體成員為了真正做到“減負增質”，同心協力，各負其責，目前已初步達成階段性目標。

1? ?本課題的研究現狀、研究價值和研究目標

1.1研究現狀

近年來流行的課程整合教學不僅注重消除各學科課堂教學中專業知識分散的情況，而且力爭避免教學內容脫離學生的現實生活。許多專家、學者和教師從不同角度投身于課程發展理論的研究中，形成如下共識：優質課程是幫助學生解決難題的特殊工具，但不能被學科束縛，以免讓學生產生以偏概全的邏輯錯誤；同時，各學科知識的融合基本上體現了因材施教的原則，有利于發展學生的綜合素養。

隨著新一輪基礎教育課程改革的不斷深化，許多行家里手積極借鑒跨學科教學的經驗，提出了獨具特色的教育理念與主張，并取得了一定的成果。其中，皇甫全和張華兩位學者是最早進行跨學科教學研究的，他們認為跨學科開發課程就是從實踐的視角構建高效課堂的新格局。北京師范大學教授王本陸《課程跨學科研究》的發表具有十分重要的意義，把跨學科教學推向了新的高度。在“雙減”政策的大好形勢下，廣大一線教師注重課堂的高效建設，樂于大膽嘗試跨學科融合，為提升學生的綜合素養而努力探索。

1.2研究價值

針對初中物理課堂教學現狀，本課題旨在全方位探索跨學科融合在物理教學中的應用途徑，以初中物理新課標為導向，以培養學生的創新思維能力為核心，緊緊圍繞三維教學目標，將學科之間的融合納入高效課堂的視域，充分尊重學生的個體差異，引導學生積極主動地參與自主學習和合作研究。同時，要求教師秉承“因材施教”原則，合理把握跨學科融合的最佳時機，積極營造師生互動合作的良好氛圍，利用自身積極向上的行為方式促進學生始終處于奮發圖強的求知狀態。

在研究課題的過程中要不斷豐富教學理論和教學案例，提高初中物理課堂教學效率，促進學生積極主動參與到課堂教學中，實現師生共同成長；同時，在實踐過程中還能發現跨學科融合過程中存在的問題與弊端，從而不斷修改完善，構建高效課堂，夯實基礎，優化校本課程資源。

1.3研究目標

第一，通過問卷調查和座談會等形式，分析初中物理跨學科教學的現狀，圍繞新課程標準和課堂高地建設的具體要求，提出符合濱海特色的可行性研究途徑。

第二，結合實際情況，參閱大量文獻資料和相關著作，初步了解跨學科融合在物理教學中的應用現狀和發展方向；同時，跨學科融合在物理教學中應用的過程中，讓學生既能牢固掌握基礎知識，又能在潛移默化中提升對基礎知識的理解能力，提高實踐操作水平，拓展學生參與自主學習和合作研究的空間，最終實現教學目標。

第三，秉承“以生為本”原則，深入開展跨學科融合在物理教學中的應用研究，通過個案展示與師生評比，充分調動學生的積極性，凸顯學生的主體地位，使初中物理課堂實踐活動日趨完善。

第四，全方位提高教師的業務素質，打造一支業務過硬的初中物理教師隊伍，以適應新時代的義務教育發展形勢；同時，通過對跨學科融合在物理教學的應用研究，不斷優化校本課程資源，提升學生的物理核心素養。

2? ?本課題研究內容的實施與進展

本課題研究內容雖然是課題預設的，但需要緊密結合教學實際，從以下幾方面予以調整與完善：一是跨學科融合在物理教學中應用的現狀研究，通過問卷調查匯總適宜本課題的深層次研討；二是跨學科融合在物理教學中應用的意蘊和特質研究；三是開展跨學科融合在物理教學中應用研究的相關文獻研究，要求參與者聯系國內學者的理論和實踐經驗，撰寫心得筆記和反思性論文；四是跨學科融合在物理教學中應用研究體現了“以生為本”的原則，充分尊重學生的個體差異，緊密聯系教學實際開啟卓有成效的課堂教學，為提高課堂教學效率奠定基礎；五是課堂大融合成果展示形式與策略研究：全體核心成員既要認真總結經驗，又要反思實踐中的失誤，通過交流互動，逐步匯編成本課題的研究成果。

3? ?本課題研究方法的應用與效果剖析

3.1問卷調查法

發放問卷，搜集跨學科融合在物理教學中探索方面的信息，目前對本校實驗班學生進行抽樣問卷調查：一共發放問卷150份，回收問卷149份，有效問卷148份，有效率99％。

3.2比較研究法

從初中物理跨學科融合入手，把握國內外相同領域的研究動態，積極借鑒已經取得的研究成果，認真吸取教訓，從而幫助學生在學習過程中積累豐富的物理學習經驗，利用課堂實驗操作環節，提升學生的綜合素質與科學素養；同時，幫助教師提升自身的專業素養，拓寬視野，并通過跨學科融合在物理教學中探索資源的開發，逐步形成特色化校本資源。

3.3案例研究法

認真分析教研活動的材料，總結行之有效的教學措施，通過評比提高認識，并且撰寫成描述性文字材料。總結出解決問題的具體措施與注意事項，從而凸顯學生的主體地位，提升學生發現問題、解決問題的能力，使其逐步養成實事求是的科學態度，真正發揮學生的主觀能動性和創造性。

3.4文獻研討法

通過查閱相關文獻，廣泛搜集“跨學科融合在物理教學中的探索”的有關資料，了解目前這個課題在各地的研究動態、研究成果、發展歷史和現狀；同時，精心選取適用于課題的外部資料，對這些資料進行分析并使用，為課題的研究奠定堅實的理論基礎，不斷提升教師的認知能力和業務水準。

4? ?跨學科融合在初中物理教學中的應用策略

4.1適應課改要求，更新教學觀念

初中物理新課標指出：注重全體學生的發展，改變學科本位的觀念，注意學科滲透，關心科技發展。這要求教師在教學實踐中既要向學生傳授知識和技巧，又要高度重視觀察和測量、控制變量、推理與比較、實驗教學等方法的滲透，進一步完善教學目標、教學手段、教學方法之間的關系，加強物理教學與其他學科知識的協調，不斷加強對學生德育和技能方面的訓練，全面提高課堂教學效率，充分發揮學科之間融合的優勢。因此，在初中物理教學中，每個執教者應堅持“文理滲透和情理交融”的原則，既要緊密聯系學生的生活實際，又要重視物理知識在其他學科中的靈活滲透，使“五育”貫穿于課堂的每個環節，有效激發學生的學習興趣，為學科之間的大融合奠定基礎。

4.2挖掘融合資源，合理滲透生物學科知識

隨著生物科學的蓬勃發展，它與物理學科之間的聯系也更加緊密。初中生物主要研究生命活動規律與生物現象，許多知識點與初中物理有融合的空間，如顯微鏡的原理與眼睛的結構等就運用了光學的知識；動物的聲納定位與人的耳朵聽覺原理的研究都涉及聲學的知識。因此，教師要合理地滲透生物知識，深挖學科之間的融合資源。

4.3結合教學實際，滲透語文和歷史知識

學好語文，學生既能提升文字的閱讀和理解能力，又能提升書面表達和邏輯思維能力。物理教材中闡述的原理、定理、定律等內容邏輯性強、表述嚴謹，只有從本質意義上理解和掌握，才能不斷提升學生的理解能力，為正確解題鋪平道路。部編版初中語文教材中有些篇目就蘊含了較多的物理知識，如八年級語文上冊《落日的幻覺》一文中如此描述夕陽：“太陽看起來深黃與殷紅。”這個句子簡要反映了光的折射現象，夕陽接近地平線時，隨著大氣層的增厚，光線的折射也同步增強，頻率與波長較長的紅、黃光線偏折角度都比較小，所以紅、黃光能夠穿過大氣層，從而使夕陽呈現出深黃、殷紅的顏色。像“猴子撈月亮”“小小竹排江中游，巍巍群山兩岸走”“海市蜃樓”等現象都蘊含著反射、參照物、折射等知識。教師如果把相應的文學內容融入初中物理課堂中，能幫助學生加深對物理知識的理解和掌握。

古今中外的許多歷史故事都講述了人類探索物理科學的事跡，無論是沈括比西方早四百多年發現的磁偏角，還是墨子的《墨經》中詳細描述的小孔成像，都有利于學生了解物理學上的重大突破對人類認識的沖擊，有效促進技術革命升華與社會經濟的蓬勃發展。例如，教師在教學《噪聲的污染與防治》一課時，可以滲透世界歷史中關于第一、二次工業革命的成果與影響的內容，讓學生了解工業革命雖然促進了社會生產力的發展，但伴隨著工業化進程的加快，也在一定程度上破壞了環境，出現了一系列污染問題，讓學生從辯證的角度思考“科學技術是一把雙刃劍”這一說法，從而幫助學生形成環保意識，立志為促進人類的發展和社會的進步做貢獻。

4.4堅持因材施教，融合數學和化學知識

數學是義務教育階段的重點學科，有助于培養學生的創新思維和邏輯思維能力。在教師指導初中生學習物理知識的過程中，只有適度滲透相應的數學知識，才能讓學生更好地理解物理概念和原理。例如，教師在教學《能量的轉化和守恒》一課時，為了讓學生輕松掌握能量平衡原理，可以借助數學中的公式演化原理加深學生對能量守恒概念的理解。大部分學生數學知識豐富，他們通過回顧各類數學公式的演化，能很容易地理解能量守恒定律的原理。可見，物理和數學之間有著緊密的聯系，諸如密度、金屬含量和行程等問題本身就兼顧了物理和數學知識。另外，采用數學函數圖像來描述物理規律也是不錯的選擇，如可以借助曲線圖描繪出晶體在熔化過程中溫度的變化規律，使教學效果事半功倍。

物理與化學有著交叉的知識，物理學科涉及的分子、原子結構不僅屬于化學知識，而且也能詮釋摩擦起電的成因；電流化學效應的本質就是電解質溶液通電后的化學反應；學生計算化學學科中的溶解度、溶液濃度等問題時，可以借助物理學的密度公式來完成，并且物理和化學在做實驗時往往可以利用相同的實驗儀器。

4.5注重以生為本，融合音體美知識

音樂屬于物理學科中聲學的研究對象之一，學生必須深層次研究音樂與音調、響度、音色等在物理學方面的異同，如聲樂中的高、低音是由聲帶的振動頻率決定的，各種樂器發出不同的音色均取決于不同頻率的泛音數目，這充分說明了音樂與物理學中聲學有異曲同工之妙。

不管是田徑項目還是各種球類比賽，運動員的刻苦耐勞精神雖然是戰勝對手的法寶之一，但離不開高科技的輔助。教師在引導學生學習能量轉化的過程中，可以列舉撐竿跳高運動的轉換過程：動能→彈性勢能→重力勢能，并強調助跑速度的重要性。

美術是一門綜合性與藝術性很強的學科，任何藝術家創作的作品都蘊含自身的想象力和一定的生活氣息，所以在初中物理教學中滲透美術知識至關重要。例如，教師在指導學生學習“宇宙天體”知識時，可以先利用電子白板畫出太陽系的行星，要求學生自己動手標注不同行星的名稱、公轉與自轉的方向，然后，鼓勵學生發揮想象力口述宇宙空間的美妙景象，教學效果會比較理想。

總而言之，初中物理教學中合理滲透其他學科至關重要，希望大家八仙過海，各顯神通，秉承“一切為了學生，為了學生一切”的理念，構建各學科知識融會貫通的平臺，為全面提升學生的核心素養努力。

參考文獻：

[1]馬星海.物理解題中條件的運用[J].寧夏教育，2011（3）：66.

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