初中物理跨學(xué)科融合教學(xué)研究

【摘要】新課改背景下，初中物理教師將學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)當(dāng)作教學(xué)的主要任務(wù)，圍繞課程內(nèi)容設(shè)計教學(xué)方案，以達到課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，提高教學(xué)效率。在物理知識的學(xué)習(xí)中融入數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物等學(xué)科的內(nèi)容，完善學(xué)生的知識體系，讓學(xué)生在知識的理解掌握中獲得良好的學(xué)習(xí)體驗，提升學(xué)生的物理素養(yǎng)。文章從初中物理課堂跨學(xué)科融合教學(xué)的意義入手展開分析，探索有效的教學(xué)路徑，以提高初中物理課堂教學(xué)的有效性。

【關(guān)鍵詞】初中物理；核心素養(yǎng)；跨學(xué)科融合教學(xué)；教學(xué)策略

【中圖分類號】G633.7【文獻標(biāo)志碼】A【文章編號】1004—0463（2024）03—0058—04

初中物理教師踐行課程標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)政策的要求，組織開展跨學(xué)科融合教學(xué)以滲透核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓其感知學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)，助力學(xué)生全面發(fā)展。但是從實踐教學(xué)來看，部分物理教師對跨學(xué)科融合教學(xué)的理解存在偏差，在實踐教學(xué)中難以發(fā)揮跨學(xué)科融合教學(xué)的優(yōu)勢，導(dǎo)致物理課堂氣氛沉悶，課堂教學(xué)效果收效甚微。基于此，初中物理教師需更新教育理念，分析解讀跨學(xué)科教學(xué)的優(yōu)勢，制訂出清晰的教學(xué)計劃，在實踐中彰顯跨學(xué)科教學(xué)的育人價值。

一、核心素養(yǎng)與跨學(xué)科融合教學(xué)的概念

新時期下，核心素養(yǎng)的提出為教育教學(xué)工作的有效開展指明了方向，也更加關(guān)注學(xué)生能力的發(fā)展，但各個素養(yǎng)之間存在內(nèi)在關(guān)聯(lián)，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)對教師而言是一項新的挑戰(zhàn)，教師需更新教育理念，結(jié)合學(xué)科特點引入新穎高效的教學(xué)模式在實踐中落實，帶給學(xué)生良好的學(xué)習(xí)體驗。跨學(xué)科融合教學(xué)是指融合不同學(xué)科開展教學(xué)實踐，其能夠打破學(xué)科之間的壁壘，幫助學(xué)生突破思維阻礙，在學(xué)生腦海中構(gòu)建完整的知識體系，有助于學(xué)生問題解決能力的提升。核心素養(yǎng)與跨學(xué)科融合教學(xué)存在內(nèi)在的關(guān)聯(lián)，兩者相輔相成、互相協(xié)作，能夠為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更好的學(xué)習(xí)環(huán)境，對學(xué)生全面發(fā)展頗有助益。

二、初中物理跨學(xué)科融合教學(xué)的意義

初中物理教師依據(jù)新課標(biāo)的指引開展創(chuàng)新實踐，聯(lián)合其他學(xué)科尋找學(xué)科的共通之處，整合教學(xué)資源開展跨學(xué)科融合教學(xué)，能夠達到課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，教師將物理素養(yǎng)的培養(yǎng)滲透其中，組織實踐活動以鍛煉學(xué)生的動手能力，引入數(shù)學(xué)思想解答物理習(xí)題，幫助學(xué)生攻克學(xué)習(xí)難關(guān)，有助于學(xué)生綜合能力的提升。跨學(xué)科融合教學(xué)的開展能夠豐富物理課程內(nèi)容，物理教師遵循學(xué)生的發(fā)展規(guī)律引入學(xué)習(xí)資源，創(chuàng)設(shè)多種教學(xué)情境啟發(fā)學(xué)生思考，在情境中講述物理概念，聯(lián)合跨學(xué)科內(nèi)容降低知識點的理解難度，抓住教學(xué)契機拓展延伸，能夠豐富學(xué)生的知識儲備，讓學(xué)生認(rèn)識到學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)，這對學(xué)生物理素養(yǎng)的提升頗有益處。與以往的教學(xué)模式相比，跨學(xué)科融合教學(xué)優(yōu)勢更大，其在實踐教學(xué)中的應(yīng)用能夠有效彌補以往教學(xué)的疏漏，物理教師站在學(xué)生的角度思考問題，設(shè)計課堂活動激發(fā)學(xué)生的求知欲，依據(jù)素質(zhì)教育的指引而著重于學(xué)生思維能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，巧妙地滲透德育帶給學(xué)生思想啟迪，糾正學(xué)生錯誤的思想觀念，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，從而助力初中物理課堂教學(xué)能夠達到預(yù)期的效果[1]。

三、初中物理跨學(xué)科融合教學(xué)的實踐探究

核心素養(yǎng)是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所需的基本能力和素質(zhì)，包括認(rèn)知能力、創(chuàng)新能力、溝通能力、合作能力等；跨學(xué)科融合教學(xué)是指將不同學(xué)科的知識和技能有機地結(jié)合起來，提供綜合性的學(xué)習(xí)體驗。通過以上原則的應(yīng)用，可以促進學(xué)生全面發(fā)展，提高他們的核心素養(yǎng)和綜合能力，同時跨學(xué)科融合教學(xué)也能夠增加學(xué)生對物理學(xué)科的興趣和學(xué)習(xí)動力，提高學(xué)習(xí)效果。

1.內(nèi)容層面——尋找跨學(xué)科知識融合。初中物理教師在組織跨學(xué)科教學(xué)之前，需要認(rèn)真分析學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)，尋找跨學(xué)科融合教學(xué)的切入點，融合交叉互補的學(xué)科知識組織教學(xué)實踐，循序漸進地推動跨學(xué)科融合教學(xué)的開展，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在此期間，物理教師明確跨學(xué)科融合教學(xué)的重要性，避免理論知識的簡單堆疊，融合學(xué)科基礎(chǔ)知識制訂教學(xué)方案，做好內(nèi)容整理，更好地發(fā)揮跨學(xué)科融合教學(xué)的優(yōu)勢，豐富物理課程內(nèi)容，提高學(xué)生的物理素養(yǎng)。比如，初中物理人教版教材八年級下冊第十二章第1節(jié)“杠桿”，在課堂學(xué)習(xí)中聯(lián)系日常生活呈現(xiàn)相關(guān)素材，引導(dǎo)學(xué)生觀察人在活動或勞動過程中的杠桿模型，呈現(xiàn)具體的案例引導(dǎo)學(xué)生深入探究，結(jié)合物理知識分析省力杠桿和省距離杠桿，嘗試運用物理知識解釋生活現(xiàn)象，將課程內(nèi)容巧妙地與生活相關(guān)聯(lián)，聯(lián)合科學(xué)知識開展跨學(xué)科融合教學(xué)，在理論知識學(xué)習(xí)后組織開展“自行車中的科學(xué)知識挑戰(zhàn)賽”，引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位參與其中，以自行車為研究對象，運用物理知識從科學(xué)的角度展開深入分析，在問題解決中能力得到鍛煉，并提高了學(xué)生的物理素養(yǎng)[2]。

再如，初中物理人教版教材九年級全一冊課本第二十二章第3節(jié)“太陽能”，在學(xué)習(xí)“太陽是人類能源的寶庫”這一板塊內(nèi)容時，聯(lián)合地理學(xué)科開展跨學(xué)科融合教學(xué)，在課件中呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖，引導(dǎo)學(xué)生觀察圖片、閱讀教材回答問題“化石能源是怎么形成的？”其中引導(dǎo)學(xué)生梳理歸納化石能源的形成過程。在學(xué)習(xí)“太陽能的利用”這一知識點時，給予學(xué)生5分鐘的時間閱讀教材內(nèi)容，思考問題“人類直接利用太陽能的兩種方式是什么？利用太陽能的優(yōu)點和缺點是什么？”結(jié)合集熱器以及太陽能電池開展互動討論，教師可以呈現(xiàn)集熱器的動畫讓學(xué)生了解其工作原理，明確其通過收集陽光中的能量來加熱水，是將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而硅光電池（太陽能電池）是將太陽能轉(zhuǎn)化成電能，其中涉及了化學(xué)知識，物理教師可以抓住契機拓展延伸，聯(lián)合化學(xué)學(xué)科展開講述物理課程內(nèi)容，找出生活中太陽能電池的應(yīng)用，如人造衛(wèi)星上的電源、城市道路路燈的電源，在此基礎(chǔ)上討論問題“太陽能有哪些優(yōu)缺點？”鼓勵學(xué)生暢所欲言，梳理歸納太陽能的應(yīng)用現(xiàn)狀以及面臨的現(xiàn)實問題，夯實物理基礎(chǔ)以推動學(xué)生核心素養(yǎng)的提升[3]。

2.方法層面——引入跨學(xué)科融合教學(xué)解決問題。在核心素養(yǎng)背景下，需要初中物理教師調(diào)整教學(xué)方向，從解決問題入手探索學(xué)科之間的契合點，學(xué)習(xí)借鑒數(shù)學(xué)學(xué)科、化學(xué)學(xué)科的解題思路，應(yīng)用數(shù)學(xué)思想分析物理問題，借此降低物理習(xí)題的難度，提高學(xué)生的解題能力，有助于學(xué)生物理素養(yǎng)的提升。因此，初中物理教師要加強指導(dǎo)，打破學(xué)科壁壘為學(xué)生提供思路指引，在審題的基礎(chǔ)上創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型輔助解題，突破教學(xué)難點，提高初中物理跨學(xué)科教學(xué)的有效性。比如，初中物理人教版教材八年級下冊課本第十一章第1節(jié)“功”，其章節(jié)習(xí)題難度較高，學(xué)生在習(xí)題解答中存在諸多阻礙，物理教師要關(guān)注到學(xué)生這一學(xué)情，聯(lián)合數(shù)學(xué)學(xué)科開展跨學(xué)科融合教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)思想靈活作答。

在此期間，學(xué)生在物理教師的指引下運用數(shù)學(xué)方法解答物理問題，能夠打破學(xué)科之間的壁壘，高效地解答物理習(xí)題，從中收獲快樂，有助于學(xué)生問題解決能力的提升。數(shù)學(xué)學(xué)科與物理學(xué)科之間存在共通之處，物理教師在深入分析問題的基礎(chǔ)上結(jié)合學(xué)生的薄弱項開展教學(xué)設(shè)計，在物理課堂中引入數(shù)學(xué)思想指導(dǎo)學(xué)生靈活解題，能夠帶給學(xué)生耳目一新之感，在習(xí)題演練中強化學(xué)生的思維能力，對學(xué)生物理素養(yǎng)的提升產(chǎn)生積極的影響[4]。

3.情感層面——回歸跨學(xué)科“立德樹人”。在新課程背景下，初中物理教師要肩負(fù)起教書育人的重?fù)?dān)，在跨學(xué)科融合教學(xué)中踐行“立德樹人”根本任務(wù)，圍繞課程內(nèi)容開展思想啟迪，將德育滲透到物理課堂中，在潛移默化中對學(xué)生產(chǎn)生積極的影響，幫助學(xué)生樹立正確的價值觀，具備辨別是非的能力，助力學(xué)生全面發(fā)展。因此，初中物理教師要做好課程設(shè)計，挖掘物理課程中蘊含的思政元素，整合可用的資源開展跨學(xué)科融合教學(xué)，將德育巧妙地滲透到物理知識的學(xué)習(xí)中，推動學(xué)生三觀的形成和發(fā)展，彰顯物理學(xué)科的育人價值。

比如，初中物理人教版教材九年級全一冊課本第二十二章第4節(jié)“能源與可持續(xù)發(fā)展”，在課堂學(xué)習(xí)中先帶領(lǐng)學(xué)生回顧能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移守恒定律，并設(shè)計問題“既然能量是守恒的，為什么我們還要節(jié)約用電呢？”由此引出新課主題，融合德育開展跨學(xué)科融合教學(xué)，創(chuàng)設(shè)生活情境講述能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向性，以汽車為例啟發(fā)學(xué)生思考問題“汽車制動時消耗的動能轉(zhuǎn)化成什么能？消耗的能量能否再自動被用來驅(qū)動汽車？”在學(xué)生回答過后，為學(xué)生呈現(xiàn)火力發(fā)電的相關(guān)資源供學(xué)生自主閱讀，從中滲透節(jié)約能源的環(huán)保意識[5]。

同時，圍繞能源消耗對環(huán)境的影響開展討論活動，借助多媒體呈現(xiàn)大量燃燒煤、石油的圖片，并提出問題“燃燒煤的能量有沒有完全利用？是否存在環(huán)境污染？”從中引出熱污染，展示汽車尾氣的圖片，講述汽車尾氣會造成空氣污染和城市熱島效應(yīng)，且燃料燃燒產(chǎn)生的大量二氧化碳會加劇地球的溫室效應(yīng)，在案例分析中學(xué)生能夠認(rèn)識到能源消耗對環(huán)境產(chǎn)生的消極影響，借此設(shè)計開放性的問題，鼓勵學(xué)生大膽回答問題“你對能源的利用有什么看法？怎樣能更好地利用能源？”結(jié)合學(xué)生的表述集中講解保護環(huán)境的重要性，這樣在物理課堂中滲透思想教育，激發(fā)學(xué)生的環(huán)保意識，培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的思想。

在知識學(xué)習(xí)過后組織實踐活動，鼓勵學(xué)生以小組為單位設(shè)計節(jié)能環(huán)保小屋，在保護和改善環(huán)境的前提下，高效地利用太陽能、風(fēng)能等能源，教師要為學(xué)生提供思路，指導(dǎo)其分別從地理位置、氣候、成本等角度展開，細(xì)致地分析不同能源利用的可行性，在小組內(nèi)集思廣益制作節(jié)能環(huán)保小屋模型，激發(fā)學(xué)生的潛力，幫助學(xué)生養(yǎng)成將科學(xué)服務(wù)于人類的習(xí)慣，增強學(xué)生振興中華的使命感和責(zé)任感[6]。

另外，隨著科技的不斷發(fā)展，新興科技將成為跨學(xué)科融合教學(xué)的重要組成部分，例如利用人工智能、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)手段，創(chuàng)造更加生動、直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。核心素養(yǎng)下的初中物理課堂跨學(xué)科融合教學(xué)將朝著更加綜合、實踐、創(chuàng)新的方向發(fā)展。通過跨學(xué)科的整合和創(chuàng)新教學(xué)方法的應(yīng)用，將培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和解決問題的能力，為他們未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。

綜上所述，新時期需要初中物理教師調(diào)整教學(xué)方向，踐行新課標(biāo)的要求，將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提上日程，并將其滲透到教學(xué)的方方面面，潛移默化地提高學(xué)生的物理素養(yǎng)。跨學(xué)科融合教學(xué)的開展能夠為初中物理課堂注入生機，重新激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，而物理教師需做好前期的準(zhǔn)備工作，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及情感三個角度展開，梳理跨學(xué)科知識，制訂教學(xué)計劃，預(yù)設(shè)跨學(xué)科融合教學(xué)中可能出現(xiàn)的問題，在問題解決中提高教學(xué)成效。

在此期間，物理教師需扮演好引導(dǎo)者的角色，結(jié)合跨學(xué)科融合教學(xué)，組織一系列課堂活動，在活動中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，確保學(xué)生在掌握物理知識的同時獲得啟發(fā)，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，并能夠利用課余時間自主探究，了解跨學(xué)科內(nèi)容豐富自身的知識儲備，為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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編輯：張昀