基于真實情境的初中物理跨學科單元項目式學習

陳俊妃

［摘 要］《義務教育物理課程標準（2022年版）》倡導創設真實的問題情境，并新增一級主題“跨學科實踐”，旨在提升學生解決真實情境中的問題的綜合能力。“跨學科實踐”主題強調實踐性和跨學科性。文章以“制作簡易海上升降機”為例，依據單元項目式學習的特征，從初中物理教學的視角出發，闡述基于真實情境的跨學科單元項目式學習的實踐路徑，以提高學生的關鍵能力，促進核心素養落地。

［關鍵詞］真實情境；初中物理；跨學科；項目式學習；海上升降機

［中圖分類號］? ? G633.7? ? ? ? ［文獻標識碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2024）05-0041-03

《義務教育物理課程標準（2022年版）》（以下簡稱《物理課標》）指出，注重科學探究，突出問題導向，強調真實問題情境，引導學生不斷探索，提高分析問題、解決問題的實踐本領和科學思維能力，發展核心素養。在初中物理課堂教學中，教師可通過播放視頻、演示實驗等方式創設真實情境，迅速集中學生的注意力和激發學生的學習熱情，讓學生對學習內容形成感性認識，為后續的新知建構做好鋪墊。《物理課標》將培養學生核心素養作為課程的理念，課程內容新增了“跨學科實踐”一級主題，跨學科主題與其他一級主題享有同等地位，而不是對某些課程內容的拓展應用。教師立足初中物理課程，越出本學科的視域，將教學內容拓展到日常生活、工程實踐和社會熱點，依據真實問題的解決需要創設真實情境，讓學生在實現學習目標和解決問題的過程中提高實踐能力和培養“科學態度與責任”等素養。本文以“制作簡易海上升降機”單元為例，讓學生在真實的生活情境和應用情境中體驗科學探究，增強應用跨學科知識解決問題的本領，提升學生分析處理問題的綜合能力和動手操作的實踐能力，培養學生認真主動的學習態度和樂于動手實踐、勇于創新的精神。

一、初中物理跨學科單元項目式學習概況

項目式學習具有以下三個特點：一是學生通過解決驅動問題逐步完成學習目標并提出問題的解決方案；二是學生通過小組合作的形式來進行實踐探究；三是利用學習支架來形成方案或產品。立足于初中物理學科進行跨學科單元項目式學習，首先要依據涉及的學科課程標準和學生學情制訂單元學習目標；然后通過關注學科間的連接點，將單元項目任務分解為若干子任務；最后運用初中物理跨學科單元項目式學習的多維評價量表來實施項目式學習評價。

二、“制作簡易海上升降機”跨學科單元項目式學習目標

首先，對物理學科和生物學科的核心素養進行整合，結合兩個學科課程標準中的知識體系和學業質量，提取兩個學科的核心知識點，找到兩個學科之間共通的素養目標；然后對學情進行分析，知曉地域差異和學生差異，了解學生的學習方式、思維方式和情感態度，找尋多維的發展空間；最后確定“制作簡易海上升降機”單元學習目標和相應的學科核心素養（見表1）。

表1? “制作簡易海上升降機”單元學習目標和相應的學科核心素養

[單元學習目標 相應的學科

核心素養 1.能夠在北海銀灘海洋環境受污染的情境下通過實驗認識浮力，發現可探究的物理問題和生物問題；小組合作探究分析浮力產生原因與影響因素的實驗，并在交流表達中學會反思和歸納 科學探究（物理、生物）、科學態度與責任（物理）、科學思維（物理、生物） 2.能夠通過交流研討探究海洋垃圾所受浮力的大小；小組合作進行“探究浮力大小與哪些因素有關”的實驗，歸納出阿基米德原理，并利用阿基米德原理計算海洋垃圾所受浮力的大小 物理觀念、 科學思維（物理、生物） 3.通過交流展示鸚鵡螺等海洋生物浮沉的原理；能運用物體的浮沉條件說明生產生活中的有關現象；能設計制作出海上升降機解決海洋垃圾問題 科學思維（物理、生物）、科學態度與責任（物理） ]

三、“制作簡易海上升降機”的整體規劃

“制作簡易海上升降機”跨學科單元項目式學習是人教版物理八年級下冊第十章“浮力”的內容，對應《物理課標》的第二個一級主題“運動和相互作用”中的“機械運動和力”。本文案例選定學生實地考察北海市銀海區海洋環境這個真實情境，讓學生了解海洋環境受污染的情況和原因，提出跨學科問題：如何制作簡易海上升降機，用以打撈海洋垃圾、清潔海洋環境？學生圍繞海洋環境受污染的真實情境，為解決北海面臨的海洋環境問題出謀劃策，增強學生對家鄉建設的家國情懷和對社會發展的擔當精神，發展學生的物理核心素養和生物核心素養。

“制作簡易海上升降機”跨學科單元項目式學習任務設計框架圖如圖1所示。

四、“制作簡易海上升降機”跨學科單元項目式學習的實施

（一）創設真實情境，啟動項目式學習

前置項目任務：學生以小組為單位，調查北海市銀海區海域被污染的情況，收集銀海區海灘被污染的照片。課堂上，教師讓各小組展示當地海灘被污染的調查圖片并播放海洋塑料污染視頻，以此為背景創設真實情境。

教師提問：海洋環境保護法修訂草案三審稿增強規定“加強海洋垃圾污染防治”，增加這一規定的意義是什么？

教師引導學生思考海洋垃圾污染對海洋生物、海洋環境有何影響，再提供介紹海洋垃圾污染造成的后果的相應學習資料，使學生認識到人們對海洋生態系統的破壞將影響全人類的生存和發展，使學生形成熱愛自然、敬畏自然、保護自然的情感，樹立人與自然和諧共生的生態觀，確立生態文明觀念。教師適時提出保護海洋環境的迫切需求，讓學生進入保護海洋環境的角色，并引導學生思考如何打撈沉在海底的海洋垃圾，從而啟動“制作簡易海上升降機”跨學科單元項目式學習。

（二）核心任務驅動，實施項目引領

任務一：做海洋環境調查員——形成海洋污染問題解決方案（見表2）

任務二：做海洋研究員——計算海洋中物體所受到的浮力（見表3）

任務三：制作簡易海上升降機（見表4）

（三）展示評價交流，培養科學態度與責任

每個合作小組都要進行成果展示，從方案設計、材料選擇、最終效果、成本控制等方面對所制作的簡易海上升降機進行介紹，解答其他小組的疑問，并根據有用的建議及時調整自己的方案。還沒展示的合作小組，依據評價量表（見表5）對已展示的小組項目進行評價，同時反思自己小組項目的不足。

實施跨學科單元項目式學習對初中物理課程育人工作起著推動作用。本文從學生熟悉的真實情境出發，以單元項目化的形式來鋪開跨學科教學，以提高學生的課堂參與度，提升學生的關鍵能力，促進核心素養落地。在實際的操作過程中，教師需要深度了解跨學科項目式學習的內涵與價值，不斷反思和調整教學方案，選取適切的學習資源，從而有效引導學生開展跨學科單元項目式學習，培養學生的學科核心素養。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?］

［1］? 中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準：2022年版［M］.北京：北京師范大學出版社，2022.

［2］? 李春密，張霄.《義務教育物理課程標準（2022年版）》的變化分析［J］.物理教師，2022（6）：35-44.

［3］? 韓思思，楊杰.基于項目的初中物理與工程跨學科實踐：以“制作潛水艇模型”項目為例［J］.物理教師，2023（1）：40-43.

［4］? 陳海濤.初中物理跨學科實踐方案設計策略［J］.物理教師，2022（11）：45-48.

（責任編輯 黃春香）