初中物理大單元背景下的“互聯網+跨學科”實踐

張躍文

創新整合點

①“互聯網+跨學科”教學模式通過結合互聯網技術和多學科資源，構建一個綜合性的教學平臺，為學生提供多元化的學習機會和實踐體驗，使學生的學習更具實踐性、探究性、趣味性，從而提高學生的學習興趣和學習效率。

②借助多種形式的信息技術手段，促進教學活動的有效開展。依托大數據學情分析，為學生量身定制個性化學習資源包，供其進行自主學習，學生的學習效果顯著提升。借助在線共享表格，實時跟蹤學生的實踐活動完成情況，在督促學生有計劃開展活動的同時，方便教師及時了解學情，進行指導。

③教師和學生以互聯網為平臺開展教與學，線下活動和線上活動互相補充拓展，打破了傳統課堂場地受限、時間受限、信息受限的障礙，將互聯網與跨學科進行了有機融合，真正實現了教學多元化。

教材分析

“機械能及其轉化”單元選自魯科版初中《物理》（五四版）八年級下冊第十章，本單元是認識能量的起始單元，同時也是初中物理學科的核心內容之一，涉及能量的概念、轉化及守恒等基本知識點。“能量”這一主題的課程內容具有一定的綜合性和跨學科性，與生產生活及社會發展密切相關。本單元旨在幫助學生理解機械能的概念和分類，掌握機械能轉化與守恒的原理和應用，為后續學習奠定基礎；引導學生從物理學視角認識能量，了解不同形式的能量，認識能量轉化與守恒的普遍規律，了解節約資源與可持續發展的重要性，初步形成能量觀念；發展學生綜合分析問題的能力和解決問題的能力，培養學生為可持續發展做貢獻、將科學服務于人類的使命感。

選擇“機械能及其轉化”單元進行跨學科實踐，不僅能夠幫助學生建立知識框架，深化對“能量”的理解，還可以培養學生的綜合應用能力和解決問題的能力，啟發學生在力所能及的范圍內踐行低碳生活。

學情分析

學生在進行此次跨學科實踐活動之前，對“機械能及其轉化”單元已經進行了基礎學習，對能量、動能和勢能的概念有一定的了解，但是缺乏對單元內容系統性和深入性的學習。特別是對“能量”概念的理解、“機械能及其轉化”在生活中的應用，以及“能量”在生活中的體現等都還存在一定的困惑。八年級學生對物理學科通常有較高的興趣和熱情，具備一定的觀察、實驗和推理能力，對與實際生活息息相關的機械能轉化與守恒問題更是充滿好奇。因此，在教學過程中可以選用靈活多樣的教學方式，幫助學生逐步形成能量觀念。同時，設計豐富的實踐活動，提高學生的共通性素養，啟發學生關注科學、技術、社會、環境之間的關系，引導學生認識環境保護的重要性。但在面對較為復雜的機械能轉化與守恒問題時，特別是對“機械能轉化與守恒”的原理和應用方面學生還存在較大疑惑，需要教師設計與生活相關的實踐活動讓學生進行主動探究，在實踐中分析“機械能轉化與守恒”的原理，體會“機械能轉化與守恒”在生活中的應用，真正實現理論聯系實際，真正做到學以致用。

教學目標

知識與技能目標：深入理解“能量”概念，充分了解機械能轉化在生活中的具體應用以及能量在生活中的體現。

過程與方法目標：通過跨學科實踐活動的探究，培養跨學科融合的思維能力和實踐能力，提高創新能力和解決實際問題的能力。

情感態度與價值觀目標：關注科學與社會的聯系，樹立科技強國的理想。

教學環境與準備

教學環境：①線上教學環境：釘釘平臺、QQ、微信等多種在線交流平臺、在線調查問卷、在線共享表格、云空間資源；②線下教學環境：希沃觸控一體機、可移動投屏裝置、寬帶網絡、麥克風、音響設備等、操場展示區。

教學準備：學生能夠流暢使用在線平臺，熟練完成在線調查問卷、在線共享表格的填寫，并能準確在云空間中進行文件的獲取及上傳。學生能熟練使用希沃一體機，能夠依托一體機進行相應展示，并適時利用投屏裝置進行實時呈現。

教學過程

1.學情調查，以學定教

學情調查：教師發布“機械能及其轉化”單元學情調查問卷，問卷內容主要包括知識點的學習程度、學習意愿以及喜愛的教學方式三個方面。

學生按照要求，結合自己學習“機械能及其轉化”單元的學習感受，真實填寫調查問卷并上傳，方便教師充分了解學情。

數據分析：教師對收集到的調查問卷進行分析，通過數據分析，發現學生在對能量概念的理解、機械能及其轉化在生活中的具體應用以及能量在生活中的體現等方面還存在一定問題。但是大部分學生還是比較愿意花時間去學習這一領域的問題并參與相關實踐項目。此外，調查還發現學生更偏愛自主學習、合作探究以及實踐活動等教學方式。

主題確定：教師基于學情分析結果，選取“能量”這一大概念為主題，進行跨學科實踐教學設計。分別選取“能量”概念下的兩個子概念—“機械能”和“風能水能”，同時根據初中物理跨學科實踐的要求，分“高空墜物”“探尋生活中的‘能’”“風能和水能”三個主題設計跨學科實踐活動。

設計意圖：利用大數據進行學情分析，有助于教師更好地了解學生的需求，在強調學生主體地位的同時，提供更符合學生學習需求和節奏的教學內容，從而提高教學質量。

2.情境引入，選定主題

播放視頻：《我國新能源的發展》《會自己前進的企鵝》《天降被子傷人新聞》。

師：同學們看了剛才的三個視頻，相信其中一定有讓你十分感興趣的或感受最深刻的，下面就請同學們來分享一下你的觀后感受。

分組交流：學生以四人為一小組，在組內交流分享自己看完三個視頻后的真實感受，小組結合組員實際情況，選定感興趣的跨學科實踐主題。

設計意圖：通過真實的生活情境及科技前沿發展，激發學生的學習興趣，借助生活中的鮮活案例，引導學生進行理性思考，從而選定自己感興趣的主題，充分體現“從生活走向物理”這一理念。

3.自主探究，同伴互學

自學任務布置：教師通過釘釘發布自主學習任務單，組織學生進行自主學習，并將以學生名字命名的個性化學習資源包發布在云空間供學生獲取，學習資源包中主要包含圖書資源、公眾號精品微課、調查報告樣例等。

學生自主學習：利用學習資源包內的資源進行學習，并在此基礎上進行拓展學習，對自己的學習資源包優化升級并在云空間中共享，隨后通過在線互動平臺，與其他同學互動交流，在交流中碰撞思維，互相學習，共同成長。

設計意圖：依托前期大數據學情分析結果，根據學生的需求和偏好，為其定制個性化學習資源包，方便教師后續進行個性化教學，真正做到因材施教，充分發揮學生的主觀能動性，激發學生的學習內驅力。

4.合作實踐，提升素養

教師推送任務：學生分組合作進行實踐，并注意實時更新本組跨學科實踐活動的進度以及完成情況，及時填寫在線共享表格。

學生更新進度：在進行實踐活動過程中，利用在線共享表格實時更新跨學科實踐活動的進度以及完成情況，并及時在云空間中上傳自己的實踐成果。

教師指導：結合學生上傳的實踐成果的情況，利用釘釘、微信、QQ等在線交流平臺，進行點對點指導，并提供有針對性的指導意見。

學生反饋：依據教師的指導意見在組內研討后進行相關修改，并再次上傳修改后的實踐成果進行反饋。

如還有需要修改之處，教師進行再次指導，學生再次進行修改。

設計意圖：通過合作實踐，學生的實踐能力能得到很大程度的提升，這也是讓學生能夠從“物理”走向“生活”的一種有效方式，讓學生真正學以致用，在此過程中學生的合作意識、交流能力也會得到顯著增強。此外，通過在線共享表格讓學生更新進度，這樣一方面可以督促學生有計劃地開展活動，另一方面可以方便教師及時進行指導。

5.展示交流，多元評價

項目分組：展示項目主要包括“高空墜物危害”宣講會、“淄博市風能和水能資源調查”小型報告會、“水動力裝置”展覽會，學生根據自己的實踐主題分別到對應位置進行展示前的準備。

展示準備：教師組織學生進行實踐成果展示的前期準備，主要包括展示PPT的準備、實踐作品的布置等。

學生展示：在課堂上以個人及團隊的方式展示實踐成果，如高空墜物危害宣講、宣傳海報制作分享、淄博市風能和水能資源調查報告、“水火箭”的發射原理講解并在操場上進行發射演示等。

自由參觀：學生根據自己的喜好選擇感興趣的作品展示區自由參觀，并利用評價量表對相關作品進行相應的評價。

多元評價：教師組織學生分別從自評、互評、師評三個視角，借助跨學科實踐過程性評價表，以物理核心素養的四個維度作為評價標準進行評價，同時結合項目綜合評價量規進行綜合評價。

表彰時刻：綜合多方評價結果，最終評選出10支表現突出的團隊，教師對這些團隊進行表彰，拍照留念，同時將成果予以量化記入綜合實踐能力附加分。

設計意圖：通過現場展示交流，一方面可以進一步加深學生對知識的內化，另一方面能培養學生的表達交流能力。此外，通過多元評價激勵學生主動進行實踐探究，在此過程中關注科學與社會的聯系，樹立科技強國的理想。在整個過程中，評價貫穿始終，真正做到以評導學、以評促學，激勵學生進步。

教學反思

線上教學打破時間、空間以及教學資源的限制，讓學生可以在任何時間、任何地點進行學習，使得學生的學習更具靈活性，此外教學資源得到了優化。同時，線上教學可以提供學生的學習行為記錄和分析，便于教師掌握學生的學習情況，可以根據學生的需求、能力和興趣，為他們提供定制化的學習路徑和資源，進行個性化教學，還可以實時跟蹤學生的學習進度和成果，為他們提供及時的反饋和支持。

線下教學提供了更真實的教學環境，學生可以在教師的指導下進行實際操作和練習，有利于培養學生的實踐能力和技能；線下教學提供了更多的情感交流和人際互動，在學生進行展示交流的過程中，學生的社交能力和情感智力得到了培養；線下教學還可以更好地培養學生的創新能力和解決問題的能力。

“互聯網+跨學科”這一線上線下混合式教學模式為學生提供了多元化的學習機會和實踐體驗，使得學生的學習更具實踐性、探究性、趣味性，從而提高了學生的學習興趣和學習效果。在后續教學中，如何平衡線上學習和線下學習的比例，確保學習效果的最大化，還需不斷探索。