基于新課標的初中物理跨學科教學策略

摘 要：在新課標的指引下，教師要準確把握跨學科實踐教學定位，以日常教學為依托，著力進行“初中物理跨學科教學”研究，探索適當的教學策略，從而進行跨學科教學。文章依據相關研究成果，結合具體教學實例，論述了初中物理跨學科教學策略。

關鍵詞：初中物理；新課標；跨學科教學；教學策略

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2097-1737（2024）06-0014-03

《義務教育物理課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）提出了諸多物理教學建議，如“準確把握跨學科實踐教學定位”，要求教師處理好物理學科與其他學科的關系，合理選用其他學科內容，進行跨學科教學[1]。有效的物理跨學科教學，既可以使學生融會貫通各學科內容，強化認知，主動進行科學思

維、科學探究等，還可以使學生順其自然地發展物理學科核心素養。教師可按照以下策略實施物理跨學科教學。

一、依據學情，融合知識

眾所周知，跨學科教學是以生為本的教學活動。所以，學生學情是教師融合知識的依據。在實施物理跨學科教學之前，教師可以依據教學內容，分析學生學情，了解其學科學習情況，繼而確定相關學科知識和方法，實現知識融合[2]。

例如，在學習“汽化與液化”時，學生在生活中已經接觸了蒸發和沸騰現象，對此有一定的客觀認知。同時，一些學生也學習了與汽化和液化相關的古詩詞，如白居易的“可憐九月初三夜，露似珍珠月似弓”等，初步感知了液化現象。所以，在學習時，學生可以遷移已有認知，積極探究“沸騰的條件和特點”。在探究過程中，有些小組由于杯子加了蓋子，出現水的沸點高于100℃的現象。這時，教師可以讓學生結合地理學的高原上空氣稀薄氣壓低，水的沸點低的知識，引導學生進行分析：加蓋子時杯子內的水蒸氣不易散發出去，大部分集中在杯子內部，使杯子內的氣壓增大、沸點升高的現象。在此基礎上，教師還可以引導學生分析高壓鍋煮東西熟得快的原因，學習高壓鍋的原理。此外，教師還可以引導學生跳出課堂，觀察家中燒水過程中的現象，如水溫的變化、沸騰前后氣泡的變化、燒水過程中產生的“白汽”及其濃度變化等，并利用所學的物理知識對這些現象進行解釋。這樣的教學過程立足于學生的學習情況，有語文、地理、物理知識之間的融合，還有物理學科內部知識模塊之間的融合，以及將物理與日常生活相融合，實現了跨學科教學，并能夠利用學科融合解決生活、生產中的問題。

二、創設情境，激發興趣

一般情況下，情境具有綜合性、針對性，可以使學生走進特定的場景中，建立積極的情感傾向，實現主動探究[3]。在物理跨學科課堂上，教師可以利用跨學科內容，創設教學情境，激發學生的學習興趣。

例如，在“物體的浮與沉”一節中，在教授浮沉的應用時，教師可以對世界文化遺產安平橋進行介紹，并通過播放安平橋建造過程的相關視頻來創設情境，然后提出問題：“在古代，沒有起重機等先進設備，

人們是如何將數噸重的石板安裝到安平橋上的？”通過情境，學生知道安平橋石板橋面的鋪設，都是通過水路靠船進行運載的。接著，教師繼續提問：“那么重的石材壓在船上，船為什么不會沉到水里？”學生通過觀察船只，發現船都是空心的，進而利用同一塊橡皮泥先后捏成實心球體和捏成碗狀放入水中進行觀察探究，發現利用空心法可以增大排開水的體積，增大船只所受的浮力，所以船才不會沉入水中。接著教師追問：“那么石板又是如何從船上搬運并鋪設到橋墩上的呢？”這時，教師播放安平橋石板橋面鋪設的視頻進一步創設情境，從情境中可引導學生發現安平橋橋面的鋪設是借助漲潮時船運載石板到達兩個橋墩中間，讓石板兩端架設在兩個橋墩上固定，落潮時船只隨水面下降后駛出橋墩，從而完成橋面石板的架設。這讓學生感受到了古人利用“浮運架橋”的智慧和對浮力的應用。

通過這樣的情境教學把物理與工程技術相融合，不僅讓學生在情境中學習了“浮沉”的應用知識，還讓學生了解了我國古代巧妙的橋梁建筑技術，增強了學生的民族自豪感和社會責任感。

三、問題導學，推動探究

在物理跨學科教學課堂上，教師可以物理知識及相關的生活現象為基礎，提出諸多問題，推動學生靈活運用學科知識逐步探究，解決問題。

例如，在教學“科學探究：物質的密度”時，教師提出問題：“要如何測量出物質的密度？”在已有認知的作用下，大部分學生很容易聯想到密度公式。基于此，教師追問：“按照密度公式原理測量物質的密度時，需要知道哪些數據？”學生在了解問題內容后，通過分析密度公式，就能得到答案。在學生回答“要測量物質的密度，需要知道該物質的質量和體積”時，教師可以繼續發問：“請大家回顧上節課所學，想一想在用天平測量物體密度時，要注意哪些事項？”此時，大部分學生的腦海中會浮現出“用天平測量物體密度”這一場景，同時遷移課堂認知，總結注意事項，踴躍作答。

之后，教師為每個學生發放一個正方體木塊并提出問題：“這個正方體木塊的體積是多少？密度是多少？”在聽到問題后，大部分學生能快速想到“正方體的體積公式是V=a3。要想知道它的密度，就要用天平測量出質量，接著用質量除以體積。”經過一番操作，大部分學生獲得了正方體木塊的質量、體積，并通過數學運算，得出正方體木塊的密度。教師可以繼續提出其他問題：“這個正方體木塊的形狀是規則的。在生活中，我們會接觸很多不規則的物體，如液體。我們還能使用如上方法測量液體的密度嗎？以水為例，如何測量出水的密度呢？”此問題引發了學生的認知沖突，激發了學生的探究欲望，從而使其主動深入探究。由此可見，學生在問題的引導下，綜合運用了數學、物理知識，解決了問題，做好了深入探究的準備。

四、分組合作，建構知識

在實施物理跨學科教學時，教師可以依據課堂教學情況，組織小組合作活動，助力學生綜合運用各學科知識，建構認知[4]。

例如，在“科學探究：杠桿的平衡條件”課堂上，教師首先提出問題：“杠桿的轉動效果與哪些因素有關？”

然后引導學生提出猜想，即可能與力的三要素：力的大小、方向和作用點有關。接著，教師讓學生認識實驗桌上用硬紙板自制的杠桿，并按照學生的學習差異，組建合作小組，鼓勵各組成員探討實驗方案，動手操作。當探究到杠桿與力的作用點是否有關時，小組可以討論設計出如下方案：讓其他因素都不變，只沿水平方向或者豎直方向改變力的作用點。實驗時，學生發現水平改變力的作用點時杠桿會失去平衡，而豎直改變力的作用點時杠桿仍然能保持平衡。這時，教師就可以引導學生進行小組討論：“在水平和豎直改變力的作用點時，除了作用點的位置，還出現了什么變量？這些變量中有什么變量是在水平移動力的作用點時也改變了，但在豎直移動時卻保持不變？”這時，各小組的學生開動腦筋，分組討論，小組之間互相補充，

很快發現了兩個變量，即支點和力的作用點的距離（如圖1）、支點到力的作用線的距離（如圖2）。經過分析，

可以發現杠桿的轉動效果與支點到力的作用點的距離無關。水平移動力的作用點時，支點到力的作用線的距離改變了，所以杠桿失去平衡，而豎直移動力的作用點時，支點到力的作用線的距離不變，所以杠桿仍然保持平衡。由此可知，杠桿的轉動效果與支點到力的作用線的距離有關。接著教師就可以拋出力臂的概念。

在探究杠桿的轉動效果與力的方向是否有關時，要怎么控制力臂不變，改變力的方向——這是個難點，教師可以引導學生回顧數學中圓的切線的相關內容。通過結合數學知識，學生很快就能得出實驗方案，即以支點為圓心畫圓，讓力的作用線都與圓相切，那么力臂都等于圓的半徑，力臂不變（如圖3）。接著，學生根據設計的實驗方案進行實驗操作，觀察實驗現象并分析，

得出杠桿的轉動效果是由動力、阻力、動力臂、阻力臂共同決定的實驗結果，并分析得出杠桿的平衡條件。

由此可見，在小組合作探究的過程中，學生借助數學知識中的點到線的距離，可以建構力臂的概念。利用數學中“圓的切線”知識解決物理難題，學生不僅實現了跨學科學習，建構了物理認知，還進一步發展了科學素養和數學素養，增強了學習效果。

五、教學評價，以評促教

在物理跨學科課堂上，教師可以學生的跨學科學習過程為入手點，使用適宜的方式，了解學生的學習情況，繼而進行評價，促使其獲得進步[5]。

例如，在“科學探究：凸透鏡成像”這節課上，學生通過多樣化活動認識了凸透鏡的成像特點和規律，了解了照相機的成像原理。于是，教師可以依據學生的學習情況，組織實踐活動——制作照相機模型。該活動融合了物理、工程和藝術學科內容，便于學生綜合應用不同學科的知識，強化認知，發展素養。為了達成預期效果，教師可以編制生生互評表（見表1）。

評價標準：

1.學習態度

（1）能參與小組制作活動，但沒有與小組成員進行討論

（1分）；

（2）能參與小組制作活動，主動與小組成員討論，但無法回答他人提出的問題（3分）；

（3）能參與小組制作活動，積極地與小組成員討論，合作解決問題，確定制作照相機的方案（5分）。

2.合作能力

（1）看其組員制作，沒有動手（1分）；

（2）踴躍參與制作活動，但出現手忙腳亂的情況（3分）；

（3）踴躍參與制作活動，與小組成員分工，承擔各自責任

（5分）

3.作品美觀

（1）僅制作出了照相機，沒有對其進行裝飾（1分）；

（2）制作照相機后，提出裝飾建議，并動手裝飾，使照相機更加美觀（3分）；

（3）制作照相機后，動手裝飾照相機，使照相機顏色鮮艷、美觀大方（5分）。

在生生互評表的作用下，各組成員能夠端正態度，積極體驗制作活動。他們互相觀察，了解彼此情況，并采取匿名方式評價彼此。課后，學生通過閱讀互評表，可以了解自己和他人的活動表現，發現自己和他人的優點與不足，繼而揚長補短。

此外，在學生制作出作品后，教師可以搭建平臺，

鼓勵他們展現各自的作品。在展示時，小組代表介紹制作原理、方法。教師則可以從作品的美觀性和學生代表的介紹情況入手，進行賞識評價，促使學生發現自身優點，建立自信心。

六、結束語

總之，在《課程標準》的指引下，教師應將跨學科教學作為“工具”，依托物理學情，融入其他學科知識或方法，為學生提供跨學科學習機會，主動融合、應用各學科知識和方法解決問題，由此掌握物理知識，發展學科核心素養，增強物理學習效果。

參考文獻

陳宗成，于海波.物理跨學科實踐的活動框架、設計原則及評價效度：《義務教育物理課程標準（2022年版）》研討系列三[J].福建教育，2022（32）：20-24.

潘書朋，湯金波.基于課程標準的跨學科主題學習設計與評價研究：以物理、生物跨學科實踐融合創新實驗為例[J].福建基礎教育研究，2022（7）：106-110.

陳宗成，于海波.初中物理跨學科實踐的框架、課時籌劃和備課聯動：《義務教育物理課程標準（2022年版）》研討系列二[J].福建教育，2022（24）：23-26.

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馮爽.中學物理課程跨學科實踐主題的模型構建及實施路徑[J].物理教師，2022，43（5）：59-62.

基金項目：本文系教育部福建師范大學基礎教育課程研究中心2023年開放課題“基于新課標的初中物理跨學科實踐活動研究”（課題批準號：KCA2023284）的階段性研究成果。

作者簡介：楊雪香（1982.8-），女，福建漳浦人，任教于福建省晉江市季延初級中學，一級教師，本科學歷。