初中物理跨學科實踐項目設計的研究

徐冬玲

【摘 ?要】 ?跨學科實踐教育在現代教育體系中占據了越來越重要的地位，尤其在科學領域，如物理學，其意義更加突出.《義務教育物理課程標準（2022年版）》的發布，將“跨學科實踐”與“物質”“能量”等內容并列，作為課程內容的五大重要部分之一，這無疑為初中物理教育注入了新的活力和方向.本文提出跨學科實踐項目設計的原則，強調與日常生活、工程實踐及社會熱點問題的緊密結合，旨在發展學生跨學科運用知識的能力、綜合分析和解決問題的能力及實踐創新精神.

【關鍵詞】 ?新課標；初中物理；實踐項目

初中階段，作為學生認知發展和綜合素質培養的關鍵時期，對于培養學生的學科認知能力、批判性思維能力和創造性思維能力具有重要意義.在這一發展階段，跨學科實踐教育逐漸成為滿足學生這一需求的有效路徑之一.然而，如何在初中物理教育中有效地設計和實施跨學科實踐項目，以使學生真正受益，仍是一個值得深入探討的課題.教育工作者需要在探索如何在符合新課程標準的前提下，整合物理學與其他學科的知識和方法，設計出既具有科學性又富有創新性的跨學科實踐項目.

1 ?初中物理跨學科實踐項目設計原則

1.1 ?以“雙減”教育政策為指導

“雙減”教育政策，即減輕學生課外負擔和課內學習壓力的政策，是我國教育格局的一項重要改革，其中也對物理教學的跨學科實踐項目的設計進行了指導.“雙減”政策提出，物理教育需要立足現實，實現跨學科融合.在初中物理教學中，通過跨學科融合可以讓學生更好地理解和解決復雜的現實問題.比如，通過一個涉及物理、化學和生物的綜合項目，學生可以探討環境保護和能源利用等現實問題，從而增強學生的實踐能力.并且，“雙減”政策認為，跨學科項目應設計為將理論知識與生命情感體驗融為一體，連接主觀認知與客觀現實.這種連接有助于學生達到“知行合一”的生命境界.通過實踐，學生可以將物理學知識運用到真實情境中，形成深刻的認識和感悟.

1.2 ?以物理學科視角為原點

初中物理跨學科實踐項目設計原則強調將物理學科的特性和方法作為實踐教學的核心和出發點.物理學科的知識不僅是跨學科實踐的融合點，更是其生長點.這意味著，雖然跨學科實踐需要借助不同學科的理論和方法，但物理學科的角度始終是不可或缺的中心.“跨學科”并不意味著學科的自我否定，而是一種學科間的有機融合和相互補充.沒有各自獨立的學科，就不存在跨學科或學科整合的問題.跨學科實踐正是借助每一門學科的獨立性和特色，將不同領域的知識結合在一起，以一種全新的方式展現學科的魅力.初中物理跨學科實踐要求學生運用物理學科的特有方式來學習物理知識，這一設計原則不僅強調物理學科知識的掌握，還注重技能和方法的培養.

1.3 ?以學生接受情況為基礎

學生作為教育活動的主體，其興趣、認知水平和學習風格等因素都會直接影響到學習效果.因此，任何教育設計都需要以學生的實際接受情況為出發點.初中物理跨學科實踐項目設計也不例外，它需要關注學生的前知知識、實際需求和認知特點，使設計與學生的實際情況相適應.“因材施教”強調對每個學生的差異進行尊重和照顧.這意味著，初中物理跨學科實踐項目設計要具有一定的靈活性，能夠根據學生的差異調整教學內容、方法和評價方式，滿足不同學生的學習需求.

1.4 ?以培養核心素養為導向

新版《義務教育物理課程標準》強調學生核心素養的培養，不僅是物理教學的新方向，也是跨學科實踐項目設計的關鍵所在.物理學科核心素養中的物理觀念是理解物理學科的基礎，項目設計應結合實際問題，引導學生探討物理規律，深化對基礎概念和原理的理解.科學思維則涉及邏輯分析、問題解決、批判性思考等能力.跨學科實踐項目應促進學生運用物理知識分析問題、找出解決方案，并敢于對現有知識和觀點提出質疑.

2 ?初中物理跨學科實踐項目設計策略

2.1 ?剖析教學內容，進行合理選題

在初中物理的跨學科實踐項目設計中，剖析教學內容并進行合理選題是一項基礎且關鍵的任務.這一階段的目的是確保所選項目主題與教學大綱緊密結合，促進學生對特定物理知識點的深入理解，并通過跨學科的方法增強學生的實踐能力和創新精神.教師首先要分析和理解教學大綱中的知識點和學科要求，識別那些具有潛在跨學科連接的部分.在教學內容剖析的基礎上，教師需根據學生的興趣和背景，社會現實情境，以及可能的跨學科聯系來合理確定項目主題.確定的實踐主題不僅要與物理學科的核心知識點相連，還應該能拓展到其他學科的應用場景，以此增加項目的復雜性和趣味性.最后，項目設計的過程中必須時刻關注與物理學科核心目標和教學大綱的一致性.項目的最終目的應是深化學生對物理概念的理解，培養科學思維和實踐能力，而非僅僅是完成一個有趣的實踐活動.

例如針對八年級下冊第十章“壓強和浮力”第五節“物體的浮與沉”的物理跨學科實踐項目設計，教師首先必須深入理解“物體的浮與沉”這一節的核心知識和概念.了解到浮力原理闡述了物體在流體中受到的向上推力，與日常生活和工程實踐有著直接的聯系.接著，結合教材內容和現實情景，可以將項目的主題定為“探索浮力在工程和日常生活中的應用”.這一主題不僅涉及物理，還可以與化學（液體性質分析）、數學（量化分析）、地理（水域分布）和工程學（船舶設計）等學科相結合.在實踐活動過程中，學生團隊需要探索浮力在生活和工程中的具體應用，如船舶、水上娛樂設施等.學生可以進行現場考察，通過實驗、觀察和數據收集來理解浮力原理，并使用數學方法對其進行量化分析.最后，教師可以要求學生將運用所學知識，設計并構建一個具體的浮力應用模型，如自制的小船等.通過跨學科的實踐項目，使學生能夠深入理解浮力原理，通過提供一個真實、綜合的情境，促使學生在實踐中發現問題、提出假設、找尋證據，解決問題.

2.2 ?借助思維導圖，設計項目框架

借助思維導圖設計初中物理跨學科實踐項目框架已逐漸成為一種普遍接受的有效策略.其優勢體現在思維導圖的直觀性、結構化和靈活性，通過圖形化展示可以使復雜的物理概念和跨學科關系變得易于理解和掌握.這種可視化工具促進了項目的整體規劃和跨學科融合，使得物理與其他學科（如數學、化學等）能夠有機地結合在一起.同時，思維導圖作為一個多層次、多節點的表示方式，能夠精確捕捉到知識的細節與層次關系，使得教師在設計項目時能夠更有條理地組織內容，防止遺漏重要信息.它不僅方便了教師對學科間的橋接和聯系進行可視化呈現，還為學生提供了一個清晰的路徑來追蹤、鏈接和擴展其知識體系.此外，隨著技術的發展，現代的思維導圖軟件通常具備云同步、多人協作等功能，使得初中物理跨學科實踐項目的設計和管理更為簡便高效.教師可以輕松分享、修改和更新思維導圖，確保項目始終保持最新狀態.

例如在結合九年級下冊第十六單元“電磁轉換”第五節“電磁感應 發電機”內教學知識點進行跨學科實踐項目設計時，借助思維導圖設計項目框架可以展現其極大的優勢和實用性.實踐項目主題可以聚焦在“電磁感應在現代生活和工業應用中的作用”.在思維導圖的中心節點，可以明確項目的核心目標，如“理解電磁感應的基本原理，并探索其在日常生活和工業中的應用”.在思維導圖的分支節點中，可以拓展至數學（例如，計算電磁場的強度）、化學（例如，磁場對化學反應的影響）、工程學（例如，發電機設計與優化）等學科.另外幾個分支可以專門用于規劃具體的實踐任務，例如設計小型風力發電機、模擬發電廠的工作流程等.通過思維導圖的輔助分支，教師可以清晰地列出項目的評估標準和時間線，確保實踐項目的順利進行.通過思維導圖的不同層級和分支，可以直觀地展示電磁感應知識與其他學科之間的聯系和整合，強化了跨學科的連貫性.隨著項目的進行，思維導圖還可以靈活地調整和更新，以確保其與實際進展保持一致.

2.3 ?結合教學現狀，調整學習內容

在進行跨學科的實踐項目過程中，教師還需要結合教學現狀，實時調整學習內容，提升教學的靈活性和適應性.

例如一個以九年級的“機械能守恒定律”為主題的項目，旨在通過設計能量轉換裝置，展示機械能的轉換和守恒.項目原計劃涉及物理、數學、工程和環境科學等學科.在項目執行初期，教師可能會發現一部分學生對于能量轉換的數學模型理解有困難，另一部分學生在工程設計方面感到挫敗，從而導致教學進度相對滯后，時間緊張.此時，教師便可以根據學生的反饋和觀察，了解到數學模型的理解難點在于公式的運用和變量的解釋，于是教師便增加一些實際例子和具體練習來幫助學生掌握.同時，考慮到時間緊張和學生的現實情況，教師可以調整項目方向和活動計劃，聚焦于物理、數學和工程三個學科的融合，暫時取消對環境科學的涉及.教師還可以讓學生提出自己的問題，分享自己的理解和創意，以此不斷調整教學內容和方法，使之更符合學生的實際需求.結合教學現狀，靈活調整學習內容的策略，體現了教學的人性化和實用化.它要求教師敏感于學生的學習狀態和需求，勇于對項目進行必要的調整，同時也體現了教師對教學過程的敏銳洞察和專業把控.

2.4 ?考慮學科特點，助力全面發展

在初中物理跨學科實踐項目設計中，考慮學科特點并助力學生全面發展是一個關鍵步驟.在設計跨學科項目時，首先應理解物理學的核心理念和基本法則.例如，如果項目涉及能量轉換，應確保學生掌握能量守恒定律.接著，需要考慮利用物理的普適性與其他學科結合.例如，與數學結合可以讓學生使用方程式來描述物理現象，與化學結合可以讓學生探討物質的分子結構與物理性質的關系等.并且，由于物理學是一門實驗科學，所以項目設計應鼓勵學生使用觀察、假設、實驗和總結的科學方法.在初中物理跨學科實踐項目設計中，助力學生全面發展是一個關鍵目標.通過借助物理學科的特點，和其他學科的整合，不僅可以促進學生對不同學科間聯系的全面理解，更深入地理解和應用所學的理論知識.這種整合也可以擴展到實際操作和實驗層面，讓學生通過親手動作增強操作能力，學習使用科學儀器和設備，并通過不斷實踐來提升自己的實驗設計和分析能力.

3 ?結語

經過深入的探索與研究，初中物理跨學科實踐項目設計不僅是一種創新的教學策略，更是一種教育革新的體現.它強調的是學生的全面發展，通過跨學科的融合，學生們能夠從多維度、多角度來看待、思考問題，培養出更為豐富和完整的世界觀.此外，跨學科項目的設計和實施，不僅加強了物理學科的學習深度和廣度，更促進了教育的實踐性和創新性.隨著教育的不斷進步，教育界應持續關注和研究跨學科教學的最佳實踐，以期為初中生打造一個更為豐富、科學的學習環境.

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