新課程標準視域下初中物理跨學科實踐探究*

羅 榕 耿 健

(合肥市第四十五中學芙蓉分校南校區 安徽合肥 230000)

引言

物理是一門和學生現實生活有著密切聯系的學科,學習物理能夠使學生的邏輯思維、創新能力、解決問題能力等素養獲得較好的發展。而在物理教學中滲透學科融合的教育思想,能夠更好地落實物理學科的教學目標,改變過去初中物理學習中學生被動接受的學習狀態,讓學生更好地將學到的物理知識廣泛應用到生活各個領域中去。因此初中物理教師要積極探索跨學科學習的落實方式,改善物理教學質量。

一、新課程標準對初中物理跨學科學習的要求解讀

2022年版物理課程標準中新增了“跨學科實踐”這一概念,給教師培育學生的物理核心素養提供了更多的思路。實際上,早在2001年就有綜合實踐活動這一蘊含著跨學科思想的課程,為跨學科思想真正進入各門學科奠定了良好的基礎。綜合實踐活動這門課程強調讓學生開展跨學科學習,并且強調學生在學習活動中的自主性、實踐性,體現了以學生為本的教育理念。在物理新課程標準實施之后,教師要結合綜合實踐活動課程實施以來積累的經驗,深度解讀課程標準中對跨學科實踐提出的具體要求,基于物理課程來實施跨學科學習。

在初中物理教學中實施跨學科學習,目光不能局限在課本上,教師要結合教學目標來創設真實的情景,引導學生對實際的問題進行探索、發現、體驗,讓學生在解決實際問題的過程中獲得物理知識,了解物理和其他學科知識之間的聯系,從而落實“跨學科實踐”的要求。教師需要對學生物理核心素養的發展需求進行分析,靈活地處理物理和其他學科之間的聯系,讓學生養成以開放的態度學習物理的習慣。

二、新課程標準視域下初中物理跨學科學習的依據

(一)以核心素養發展為目的

物理新課程標準給出的“跨學科實踐”概念指向學生核心素養培養目標的達成,旨在讓學生在對知識的綜合應用中獲得終身發展所需要的必備品格以及關鍵能力。因此在初中物理教學中,教師要深入解讀物理核心素養的概念,了解學生在物理觀念、科學探究、科學思維等素養發展上的需求,基于核心素養來制定跨學科學習的目標,從而讓學生在跨學科學習中真正有所成長。

(二)以多學科資源整合為基礎

跨學科學習的落實要求教師脫離學科本位的觀念,形成跨學科教育的思想,以物理知識在現實生活中的應用作為出發點,探索物理和其他學科之間的聯系,加強對多學科資源的整合,創造出更加真實的生活情景,從而讓學生能夠放開手來進行探究,增強學生的發散思維能力、創新能力、實踐能力。教師在資源整合中要注重對學生已有知識經驗的分析,了解學生的最近發展區,從而篩選出適合學生使用的資源,更好地促進學生對問題的探索。

(三)以實踐探究為手段

教師在教學過程中要突出學生跨學科學習的實踐性,讓學生養成對物理知識實用性價值進行深入探索的習慣,促使其具備真正運用物理知識來解決問題的思維和實際能力。教師要改變過去教學中將教學局限在課堂上的做法,積極將物理教學向學生的現實生活延伸,讓學生能夠真正在現實生活中開展實踐探索,積極運用物理學科以及其他學科的知識來解決問題,獲得提出問題、提出猜想、制訂問題解決方案、實踐探索等學習體驗,從而強化學生的認識,讓學生的跨學科學習落到實處。

三、新課程標準視域下初中物理跨學科學習的對策

(一)開發多學科資源,促進思維發展

過去的初中物理教學存在著只講物理的問題,導致學生的思維發展存在很大的局限性,學生在解決實際問題的過程中只能夠從單一的視角去分析問題,無法形成比較完善的問題解決思路。而在新課程標準實施的背景下,教師應當加強對多學科教育資源的整合,讓學生能夠從更加完整的角度去分析問題,增強學生思維的靈活性、全面性,從而取得更好的教學效果。

比如,在教授“科學探究:聲音的產生與傳播”這一節內容的過程中,教師可以借助學校的音樂器材,在課堂上演奏琵琶、吉他等樂器,還可以給學生提供體驗的機會,讓學生自己動手來觀察樂器是如何發出聲音的、琴弦的松緊會給聲音帶來怎樣的影響等等,如此能夠讓學生自然而然地聯想到生活中各種產生聲現象的場景,增強學生對物理現象的探索興趣,從而提升教學的效果。此外,在這節課的教學中,教師還可以對教學內容進行拓展,讓學生思考:“我們的耳朵是怎么聽到聲音的?”這個問題聽上去很困難,但學生在生物課堂上已經學過耳朵的結構,擁有相關的知識儲備,因此教師可以引導學生去回憶在生物課堂上獲得的知識,從而讓學生運用已有的知識經驗來解決這一問題。

總之,在初中物理教學中,教師要積極進行多學科知識的融合,讓學生學會從多個角度去分析問題,發散學生思維,提升課堂教學的效果。

(二)靈活跨學科學習,突破學習難點

物理作為一門自然科學,和數學、語文、地理、生物等學科之間的聯系十分密切。而由于物理知識的抽象性較強,學生在物理學科學習中容易產生枯燥乏味的感受,并且難以真正理解物理知識形成的過程。因此教師可以基于跨學科學習的思想,運用其他學科的知識來幫助學生突破學習上的難點,讓學生更好地理解物理知識。

1.借助數學公式

物理和數學在解決問題的思路上存在著很強的相似性,因此教師可以引導學生借助在數學中獲得的經驗分析物理知識的含義,降低學生在理解上的難度,讓學生厘清物理知識形成的過程。為了保障學生物理觀念的形成,教師要注重引導學生以數學公式為手段來探索物理知識,同時讓學生站在物理的角度來分析數學公式和物理知識之間的差異,從而確保學生可以對物理概念形成正確的理解,而不會產生混淆。

比如,在教授“科學探究:物質的密度”這一節內容的過程中,教師可以將數學定量關系引入教學。首先,教師給學生提供充足的實驗材料,讓學生在實踐操作中積累數據,獲得物質的質量和體積方面的信息。接下來,教師引導學生制作數據表格,在這個過程中教師要注重對學生滲透物理觀念,讓學生站在物理的角度思考哪些數據是可用的、哪些數據存在問題(例如對于同一種材料,體積越大,質量也一定會越大,如果數據出現了相反的情況,說明測量有錯誤,數據不可用),從而讓學生實現數學思維和物理思維的切換。之后,教師再引導學生應用數學定量計算的方法來推導出物質密度的計算公式,從而幫助學生獲得物理概念。

2.借助地理知識

地理和物理之間同樣存在著十分密切的聯系。在初中物理教學中,教師可以利用地理知識來輔助物理知識探究,讓學生感受到物理在現實生活中的實際應用價值。

比如,在學習“小粒子與大宇宙”這一單元的過程中,很多學生無法將“走進微觀”“看不見的運動”“探索宇宙”這三個小節的內容聯系在一起,從微觀和宏觀兩個角度來看待宇宙,因此教師在教學中可以給學生提供閱讀資料或者視頻,向學生介紹人類探索太陽系以及宇宙的大致歷程,并且讓學生思考:隨著探索的深入,人們都獲得了哪些認識?從而讓學生從宏觀到微觀認識物質世界,將原本零散的知識整合到一起,降低學生在記憶和理解上的難度,并且提升學生的物理探索興趣。

3.借助生物知識

物理和生物與實際生活聯系緊密,比方在搬運東西時,為了避免手痛,需要戴上手套,其中就涉及了物理和生物知識。在初中物理教學中,為了降低物理知識的抽象性,讓學生掌握更多有效的科學探究方法,教師要加強物理和生物的聯系,讓學生在生物知識的應用中產生解決問題的新思路。

比如,在學習“走進微觀”的過程中,學生需要完成從宏觀到微觀的思維轉變,這對于學生來講存在著很大的困難。而從初中生物教學內容來看,細胞、分子等微觀內容的占比是十分大的,因此教師可以借助學生熟悉的蛋白質、脂肪等知識來引導學生學習物理知識,從而讓學生對這節課內容的理解不會浮于表面,使學生真正形成微觀探析的物理觀念和科學思維,進而落實教學目標。

除了數學、地理、生物,物理學科和化學、道德與法治等學科之間也存在著十分密切的聯系,因此教師要以開放的態度來實施物理教學,讓學生獲得更加廣闊的物理學習空間,加深學生對物理知識的理解,提升教學的質量。

(三)使用跨學科工具,創新物理實驗

實驗是物理教學的重要內容。為了讓學生對物理現象的本質有更深刻的理解,并且提升學生對實驗探究的興趣,教師可以在實驗中滲透跨學科的理念,引導學生使用跨學科工具來進行開放性的實驗探究。

比如,在教授“物體的浮與沉”這一節內容時,教師可以利用學校的化學實驗室來組織學生展開實驗探究,讓學生利用實驗室內的啟普發生器、稀硫酸、鋅、肥皂水等材料來制作泡泡。在制作好泡泡之后,再讓學生去觀察泡泡運動的方向,并且借助這一現象來分析氫氣球上升的原理,從而讓學生正確理解物體浮與沉的條件。教師在整個實驗過程中要尊重學生的主體地位,調動學生已有的知識經驗,讓學生結合實驗探究的目標,自主設計實驗方案并且實施方案,從而讓學生的科學探究能力得到進一步的增強,并且使學生養成使用化學和物理知識解決問題的習慣,提升學生的綜合素質。

總之,教師要注重對物理實驗教學的方式進行創新,利用其他學科的學習工具來豐富學生的物理探究體驗,切實實現對學生科學探究素養的培養,促進物理實驗教學質量的提升。

四、結語

在新課程標準實施的背景下,初中物理教師要正確認識組織學生開展跨學科學習的必要性,結合學生的綜合素質發展需要,將跨學科教育理念融入物理知識探究過程,讓學生能夠正確理解物理和其他學科之間的聯系,從而培養學生的物理核心素養,優化學生的思維方式,真正發揮物理教育促進學生終身發展的作用。