新課標背景下跨學科融合在初中物理教學中的應用探討

盧燕

【摘要】隨著科技進步和教育模式的不斷革新，跨學科模式在初中物理教學中愈發重要.物理作為一門涵蓋廣泛知識和概念的學科，與其他學科如數學、化學、生物學甚至語文之間都存在密切聯系.本文在新課標背景下，探討跨學科融合在初中物理教學中的應用，重點分析如何以物理學科視角為原點，圍繞發展核心素養，設計以任務和議題為導向的教學模式.旨在明確教學目標，通過綜合教材知識、增加課堂活動和結合多學科內容，提升課堂體驗和教學效果，為當前初中物理教學的創新提供實踐路徑.

【關鍵詞】新課標；初中物理；教學策略

初中物理是銜接小學科學和高中物理的橋梁，具有基礎性、實踐性和發展性的特點.《義務教育物理課程標準（2022年版）》指出，物理學科要“與日常生活、工程實踐及社會熱點問題密切相關.發展學生跨學科運用知識的能力、分析和解決問題的綜合能力、動手操作的實踐能力，培養學生積極認真的學習態度和樂于實踐、敢于創新的精神.”因此，本文將詳細分析跨學科融合的內涵，探索物理跨學科教學的實施路徑，以期為初中物理教學提供有益參考和實踐指導.

1 跨學科教學的概念

跨學科教學包含傳統學科理論知識，如概念、原理、規律、方法和技能，還將這些學科知識拓展到解決實際問題的過程中.在解決現實問題的過程中，學生需要運用物理學科的知識和技能，而且需要整合多學科的知識體系，發展多方面的思維和解決問題的能力.同時，這種教學模式與學校常規的綜合實踐活動有所區別.綜合實踐活動更側重于綜合性學習，而跨學科教學則著重于解決具體問題的過程，其學術性和專業性更為顯著.此外，跨學科實踐教學的目標是構建以問題解決為導向的認知體系，鼓勵學生根據實際問題的需要，選擇并應用相關學科的知識.這不僅加強了對各學科知識的學習，而且幫助學生建立跨學科的聯系，提高了學生的綜合應用能力.總之，跨學科教學不僅豐富了傳統教學模式，也為學生提供了更為廣闊的學習平臺，使學生能夠在解決現實問題的過程中，發展跨學科的思維能力和綜合性技能.推廣并應用此教學模式，對于提升教育質量、培養綜合素質高的人才具有重要意義.

2 新課標背景下初中物理跨學科教學的內涵

2.1 以物理學科視角為原點

物理不僅是知識內容，也是學生認識世界、解決問題的工具.通過結合日常生活、工程實踐和社會發展等具體情境，學生能在實踐中發現問題、提出假設、尋找證據，并應用物理學科的方法和技能進行科學探究和問題解決.跨學科教學的核心在于尊重并彰顯物理學科的獨特性，同時體現該學科的精神.物理學科的獨特性在于其嚴密的邏輯結構、明確的概念定義和精確的實驗方法，這些都是學生進行跨學科學習的基礎.物理學科的“精氣神”體現在其探索自然規律的嚴謹態度和對世界現象深入解析的能力，這能夠幫助學生在跨學科實踐中維持科學思維的清晰和準確.在實施跨學科教學時，教師應指導學生超越物理學科的邊界，應用跨學科的知識去探索和解決問題，最終回到物理學科的范疇內審視和反思問題.

2.2 以發展核心素養為導向

根據2022年版課標，物理教學活動設計需要全程忠于培養學生的核心素養.物理學科的核心素養可分為物理觀念、科學思維、科學探究以及科學態度與責任四個維度，這些維度共同構成了物理教學的核心內容和指導方針.核心素養的形成本質上是跨學科實踐的過程，因此不能僅靠傳統的記憶、刷題和背誦.相反，學生需要通過行動、體悟和反思來建立和鞏固這些能力.通過創設實際、綜合的學習情境，引導學生主動探究，發揮學生的主體性和創造性，以達到知識與技能的綜合運用，最終實現學生綜合素質的全面提升[1].

2.3 以任務、議題為設計形式

通過設計與“物理學與日常生活”“物理學與工程實踐”“物理學與社會發展”等相關的二級主題，教師能夠為學生提供豐富多樣的學習材料和情境，促進學生在跨學科實踐中的深入學習和思考.此外，物理教學的跨學科融合還強調任務和議題的選定應基于學生的認知特點.教師在進行課程設計時，需充分考慮學生的興趣和能力，選擇能夠激發學生探究欲望和解決問題能力的任務和議題.例如，從能量轉化的視角出發設計節能環保小屋實體模型的任務，幫助學生應用物理學的知識，促使學生運用跨學科思維來分析和解決問題.再通過裝置、模型、方案、調查報告等，使任務具體化，也使學生的學習成果具象化，從而評估學生在跨學科實踐中的學習效果.

3 新課標背景下初中物理跨學科教學的路徑

3.1 綜合課本知識，明確教學目標

3.1.1 利用課本內容

初中物理跨學科教學的路徑之一是綜合課本知識，明確教學目標，并以任務和議題為導向.綜合課本知識的教學方式要求教師充分理解課本內容，且能在教學過程中融合相關學科的知識和技能.將課本中的物理概念與實際生活、其他學科知識緊密聯系起來，使學生能夠在不同的學科領域中找到物理知識的應用，促進學生綜合運用能力的發展.

例如 以人教版八年級物理上冊的第二章“聲現象”為例，其中“聲音的特性”部分就可以融合音樂知識進行教學.在理解“音色”的概念時，可以通過不同樂器的聲音特性來講解.例如，討論鋼琴、小提琴和薩克斯的音色差異，幫助學生理解音色的物理概念，此外，結合聲音的“響度”和“振幅”概念，利用音樂課堂上的樂器進行實際操作和實驗，通過敲擊鼓面的力度不同來展示振幅與聲音響度的關系，使學生在實踐中理解這些物理概念.

3.1.2 加強知識融合

知識融合的教學策略要求教師識別并利用物理學科與其他學科之間的相互聯系，拓展學生的思維方式，促進創新思考.在跨學科的教學過程中，需將物理學科知識置于更廣闊的應用背景中，使學生能夠從多維度理解和應用這些知識.

例如 以人教版八年級物理上冊為例，為加強知識融合，豐富課堂內容，可結合語文學科內容加深對物理概念的理解.在教授第三章“物態變化”時，特別是“熔化和凝固”的部分，可以引入語文學科中的俗語，例如“真金不怕火煉”和“下雪不冷化雪冷”.通過這些生動的語言描述，教師可以解釋金的熔點高、化雪過程中吸熱的物理原理，從而使學生能夠通過日常語言理解復雜的物理現象.此外，還可將物理知識融入文學作品的解讀.在古詩詞的學習中，可以找到許多反映物理現象的意象.如“近水樓臺先得月”和“借問遙招手，怕得魚驚不應人”等詩句，分別涉及光的反射和聲音在不同介質中的傳播.通過對這些古詩的討論，學生不僅能學習到物理知識，還能夠欣賞到古代文學作品中的科學思想.通過這種跨學科融合的教學方法，物理知識不再是孤立的、抽象的概念，可幫助學生理解物理知識，培養學生的綜合思維能力[2].

3.2 增加課堂活動，豐富課堂體驗

3.2.1 開展實驗活動

實驗教學是物理教學的核心，它能直接展示物理現象和原理，使抽象的理論知識具象化.通過實驗，學生可以直觀地觀察和分析物理過程，培養學生的科學思維和問題解決能力.此外，實驗教學還能夠鼓勵學生積極參與學習過程，通過實踐活動掌握物理知識，鍛煉學生的自主學習能力.

例如 以人教版八年級物理上冊第三章“物態變化”為例，當講解“汽化和液化”部分時，教師可以引入化學實驗來幫助學生理解這些物理概念.例如，通過制備蒸餾水的化學實驗，學生可以觀察水從液態變為蒸汽，再通過冷凝過程恢復為液態.在這個過程中，學生可以觀察溫度的變化，理解“汽化”“液化”和“沸點”等物理概念.此外，結合物理與化學實驗，可以幫助學生理解物理變化和化學變化之間的區別.例如，通過觀察某些化學物質的熔點、沸點等物理性質，學生可以更好地區分物理變化和化學變化.這種跨學科的實驗方法增強了物理學習的趣味性，還降低了學習難度，使物理知識更加容易被學生理解和掌握.

3.2.2 設計問題驅動

問題驅動方法是基于學生中心和探究學習的理念，提升學生分析問題、解決問題的能力.此教學模式中，教師不再是單向的知識傳授者，而是作為指導者和協助者，幫助學生在探究過程中發現問題、解決問題.通過這種方法，學生能夠在真實世界和學科知識之間建立聯系，加深對物理概念的理解.

例如 以人教版八年級下冊物理教材為例，可以在第八章“運動和力”單元中設計問題驅動的教學活動.教師可以提出一個與學生生活密切相關的問題，如：“為什么汽車輪胎上會有不同的花紋設計？”引導學生思考力學的相關概念，如摩擦力.接著，教師可以組織學生進行小組討論，鼓勵學生提出假設，并設計實驗來驗證這些假設.此外，還可以設置更多與生活現象相關的問題，如分析木塊在地面上滑動時所受的力.學生可以通過實驗測定不同表面材料對滑動摩擦力的影響，或者探究摩擦力如何影響物體的運動狀態[3].這些活動能夠加深學生對物理概念的理解，還能夠訓練學生的觀察、分析和實驗技能.使課堂氛圍更加活躍，鼓勵學生主動學習，從而提高課堂的教學效果.

3.3 結合跨學科內容，開展多樣課題

3.3.1 結合生物學科

跨學科教學是基于學科間知識的相互滲透和融合.物理研究對象多為物質的基本結構和相互作用的一般規律，生物則研究具有生命現象和生命活動的生物體.將物理學與生物學相結合，可以為學生提供更加豐富和多元化的學習環境.

例如 以人教版八年級物理上冊“聲現象”為例，在講授“噪聲及其控制”部分時，教師可以引導學生探討噪聲對人類生活的影響，如噪聲如何影響人們的工作、學習和健康等.接著，教師可以設計一系列活動，如小組討論和項目研究，讓學生探索如何通過物理學的原理控制和減少噪聲對人體的不良影響.此外，教師還可以引入一些生物學相關的主題，如耳蝸在接收聲波時的生物機制，或者不同動物對聲音的感知方式.這些內容不僅能夠豐富學生對聲音現象的認識，而且能夠幫助學生理解物理概念在生物學中的應用.

3.3.2 結合地理學科

在物理教學中，結合地理學科的內容，可以為學生提供更加全面和立體的知識結構，激發學生的好奇心和探究欲，使學生在課堂上更加積極.

例如 以人教版九年級下冊物理教材為例，教師在講授第二十二章“能源與可持續發展”后，可以提出“如何設計一個節能的環保小屋？”這樣的問題，讓學生從物理學的角度出發，考慮使用太陽能、風能和水能等能源，同時結合地理內容，如氣候變化、地理位置等因素，探討出合適的解決方案.在這個討論過程中，學生可以通過小組合作的方式，共同研究和討論，每個小組成員都能參與到問題的解決中來.教師可以指導學生如何將物理學的知識與地理學的內容相結合，從而發展他們的批判性思維和創新能力.此外，教師還可以鼓勵學生進行實地考察或收集相關資料，使學生能夠更深入地理解問題，并在實際情境中運用所學知識，從而促進學生綜合素質的發展.

4 結語

綜上所述，本文通過分析跨學科融合的概念及其在物理教學中的實踐策略，突出了以物理學科為核心，綜合多學科知識來豐富教學內容和提升教學效果的必要性.通過實證研究和理論分析，為物理教學的創新提供了實踐指導.未來，需進一步優化跨學科教學模式，關注跨學科教學在不同年齡段學生中的具體應用，以推動教育領域的持續發展和創新.

參考文獻：

[1]丁向陽，蔡丁澄.初論系統構建初中物理跨學科實踐教學[J].物理教師，2023，44（10）：42-45.

[2]謝麗，付晴，李祎.4種版本初中物理教材跨學科內容的比較研究——以“電功和電功率”為例[J].物理教師，2023，44（10）：38-41.

[3]徐穎，魏慎瑩.指向創新素養培育的初中物理跨學科實踐學習——以“柳哨聲聲”教學為例[J].物理教學，2023，45（09）：38-42+23.