基于學科融合的初中物理教學實踐探究

摘 要：物理學科知識與數學、化學、體育、音樂、美術等學科知識之間有著密切的聯系。教師可基于這些聯系，以教學目標、教學任務、教學評價為切入點，有針對性地開展跨學科教學實踐，以此豐富物理教學內容，創新物理教學方式，提升物理教學效果。主要分析了初中物理學科融合教學的意義，闡述了初中物理學科融合教學的內容，探討了初中物理學科融合教學的策略。

關鍵詞：學科融合；初中物理；教學實踐

作者簡介：任國寶（1975—），男，福建省平潭城關中學。

學科融合理念強調突破學科邊界，融合學科知識，促進學科之間的相互滲透，培養學生跨學科運用知識創造性解決問題的能力。物理學科知識與數學、化學等學科知識之間有著密切的聯系。為了讓學生深入地理解物理學科知識，教師應采取一些行之有效的策略，可在物理教學中運用學科融合教學模式，以提升物理教學的效果。

一、初中物理學科融合教學的意義

如何讓學生觀察、思考、分析問題的角度多元化，如何培養學生科學、合理、有效解決問題的能力，怎樣引領學生構建清晰、完整的知識體系……這些，都是初中物理教師在教學過程中所面臨的問題［1］。而基于學科融合的初中物理教學，能夠有效地解決這些問題。

（一）使學生的視角多元化

學生觀察、思考、分析問題的角度不同，往往會獲得不同的結果。基于學科融合的初中物理教學，能夠使學生觀察、思考、分析問題的角度多元化，讓學生更加清晰、透徹地理解問題，精準地找到解決問題的切入點。

以滬科版八年級物理“長度與時間的測量”一課的教學為例，為了指導學生有效解決測量長度與時間的問題，教師適當地融入了數學學科的相關知識。首先，教師引領學生從數學視角復習千米、分米、厘米和毫米等長度單位，以及年、時、分、秒、毫秒、微秒等時間單位。接著，教師指導學生從數學視角梳理不同長度單位、時間單位之間的換算關系。最后，教師啟迪學生從物理視角探究測量長度、時間的方法，包括用刻度尺測量長度和用秒表測量時間等。在以上案例中，教師通過融合物理學科與數學學科，讓學生對測量長度單位和時間單位的知識理解得更加深入。

（二）使學生的決策科學化

培養學生解決問題的能力，是初中物理學科教學的一項基本任務。在面對學習、生活中的各種問題時，學生不僅需要深度分析問題的形成原因，而且要綜合運用所學知識做出科學決策。但是，因為部分學生綜合運用學科知識的能力較弱，所以他們存在決策欠妥的現象。對此，教師可通過學科融合教學，培養學生的科學決策能力，進而提升他們解決問題的能力。

“摩擦力”是滬科版八年級物理教材中的知識內容。在現實生活中，摩擦力無處不在，關于摩擦力的問題并不少，如：我們在行走時，鞋底與地面之間會產生摩擦力；爬樹時，手、腳與樹之間會產生摩擦力；騎自行車時，自行車輪胎與地面之間會產生摩擦力；用筆在紙上寫字時，筆與紙之間也會產生摩擦力……因為無處不在的摩擦力，我們在生活中會遇到各種問題、煩惱，如：在光滑的路面行走時，如何增加鞋與地面之間的摩擦力，以防滑倒；在爬樹時，如何利用手、腳與樹之間的摩擦力，使爬樹更加簡單；等等。為了引領學生正確認識、清晰了解摩擦力的形成原因，恰當地運用摩擦力知識科學解決生活中的一些問題，教師可融入數學學科的知識，進行學科融合教學。這樣的融合教學能幫助學生更加深入地了解摩擦力，提升學生解決問題的能力。

（三）使學生的知識系統化

建構清晰、完整的知識體系，是學生高效學習的基礎。如果各學科之間銜接不緊密，就會導致學生建構的知識體系不夠完整、系統。基于學科融合的初中物理教學，能幫助學生打破學科知識之間的壁壘，使學生獲得的知識系統化。

“走進微觀”是滬科版八年級物理教材中的知識內容。在學習這部分內容時，學生需要理解分子、原子、細胞等微觀概念。為了引領學生更為系統、完整地建構關于微觀世界的知識體系，教師可融入化學和生物學科的知識，進行學科融合教學。這樣的融合教學既能夠豐富教學內容，又能夠使學生的知識更系統化。通過跨學科融合教學，學生能夠更為全面、深入、透徹地理解相關知識，并逐步建構清晰、完整的知識體系。如此一來，學生的學習效率會得到明顯提升，學科核心素養也能得到全面發展。

二、初中物理學科融合的內容

物理學科應該與哪些學科融合，是初中物理教師在學科融合教學過程中應認真思考的關鍵問題［2］。在找準物理學科與其他學科知識交叉點的基礎上，教師應有的放矢地開展學科融合教學。

（一）物理學科與數學學科的融合

物理知識與數學知識之間有著密切的關系。在解決一些物理問題時，學生不僅要運用一些相關的數學知識，還需要運用一些數學方法。以這些物理問題為銜接點，教師可巧妙地在教學中將物理學科與數學學科融合。

“速度的變化”是滬科版八年級物理教材中的知識內容。雖然速度的變化是一種物理現象，但是學生在數學學習中已探究過相關的知識，如根據速度、時間與路程之間的關系，解決實際問題。為了降低學生在物理課堂中探究“速度的變化”知識的難度，提升學生學習這部分知識的效果，教師可適當地融入相關的數學知識，讓學生梳理速度、時間與路程三者之間的關系。在此基礎上，教師再啟迪學生進一步探究影響速度變化的各種因素，如摩擦力、重力、動力等，便能加深學生對相關知識的理解。教師以物理學科與數學學科知識的交叉點為紐帶，有針對性地開展學科融合教學，不僅能培養學生解決問題的能力，還能幫助學生鞏固相關知識，建構更全面、系統的知識體系。

（二）物理學科與化學學科的融合

物理知識與化學知識之間具有很多交叉點，如果教師能夠找到這些交叉點，并以這些交叉點為紐帶進行學科融合教學，就能幫助學生建構更為完整、清晰的知識體系，提升學生跨學科運用知識的能力。

“內燃機”是滬科版九年級物理教材中的內容。在探究內燃機的工作原理時，學生不僅需要掌握相應的物理知識，還需要了解一些化學知識。從學科融合教學的角度分析，“內燃機”相關知識就是物理知識與化學知識的一個交叉點。從化學的角度分析，內燃機中的燃料燃燒時，會發生化學反應；從物理學的角度分析，內燃機中的燃料燃燒后會產生大量的內能，這些內能會被相應結構轉化為機械能。

在上面的案例中，如果學生僅僅從物理學的角度分析內燃機的工作原理，那么他們就很難理解內燃機中內能的產生原因，進而無法透徹理解內燃機的工作原理。而化學知識的適當融入，讓學生對內燃機產生內能的過程有了清晰的認識，這為學生深入理解相應知識奠定了堅實的基礎。

（三）物理學科與其他學科的融合

物理學科知識與體育、音樂等學科也有交集。教師應深入挖掘物理教學內容，尋找物理學科知識與體育、音樂等學科知識之間的交叉點，并圍繞這些交叉點，開展學科融合教學。

“聲的世界”是滬科版八年級物理教材中的內容，在學習這部分內容時，學生需要理解和掌握聲音的產生與傳播、聲音的特性等知識。鼓、鑼、古箏、鋼琴、小提琴等樂器的發聲原理，都涉及聲音的產生與傳播的知識，因此在教學這部分內容時，教師可以將物理學科與音樂學科深度融合。這樣不僅有助于學生通過不同樂器的發聲原理，更為全面、清晰地理解聲音的產生與傳播的知識，而且能拓展音樂知識，讓學生對各種樂器有更深入的認識。而在教學“摩擦力”這部分內容時，教師則可融入一些體育方面的知識，讓學生從物理學的角度分析、探究各種摩擦力對體育運動的影響。

三、初中物理學科融合教學的策略

在基于學科融合開展物理教學時，運用何種有效的方式深度融合物理學科與其他學科，是教師應重點關注的問題［3］。

（一）在教學目標中融合

教學目標具有教學引領作用。為了更好地將物理學科與其他學科相融合，教師應基于物理學科與其他學科之間的聯系，設計清晰、完整的教學目標，以此培養學生的問題解決能力和綜合素養。

例如，在滬科版八年級物理“聲的世界”這一單元的教學中，教師可基于學科融合理念，將本單元的教學目標設計如下：（1）從物理學的角度探究、分析和歸納鋼琴、小提琴、鼓、鑼、號、豎笛等樂器的發聲原理；（2）從演唱歌曲、演奏樂器的角度，探究、分析歌曲的演唱技巧以及不同樂器的演奏技巧；（3）在演奏樂器、演唱歌曲的過程中，了解聲音傳播的方式，培養對演唱、演奏的興趣；（4）進一步探究聲音產生與傳播的方式。以這樣的教學目標為引領，學生能夠結合相關音樂知識，有效地探究聲音的產生與傳播方式，并對樂器、音樂產生濃厚的興趣。

（二）在教學任務中融合

為了更有效地培養學生跨學科解決問題的能力，教師應基于物理學科與其他學科之間的聯系，設計一些主題鮮明、內容豐富、形式有趣的教學任務。

以滬科版八年級物理“多彩的光”這一單元的教學為例，在教學時教師可基于光學知識與美術知識之間的聯系，設計如下教學任務：（1）以素描的方式，表現幾個石膏幾何形體；（2）根據平面鏡成像原理，創作一幅美術作品。學生在完成第一個任務時，不僅需要準確勾畫、描繪石膏幾何形體的輪廓，而且需要展現這些石膏幾何形體各部分的明暗度。如此一來，物理學科中的光學知識與美術學科中的素描知識便能夠巧妙地融合。學生在完成第二個任務時，不僅需要從美術的角度把握所成的像的輪廓，而且需要從物理學的角度運用平面鏡成像原理進行創作。通過這樣的教學，學生能對素描技法與光學知識有更深入的理解，從不同的角度理解光學知識。

（三）在教學評價中融合

評價具有促教、導學的作用，是教學中不可或缺的一個環節。教師在物理教學中開展教學評價時，可在評價中融入其他學科的知識，以更好地發揮評價的促教、導學作用，提升學生跨學科解決問題的能力。

仍以“聲的世界”“多彩的光”這些內容的教學為例，在評價時，教師應結合教學目標，對學生在教學任務中的實際表現進行及時、合理的評價。比如，當學生能夠從物理學的角度理解各種樂器的發聲原理時，教師便要肯定他們的優秀表現，并通過評價引領他們進一步探究樂器的演奏方法；當學生通過素描等教學任務對光的知識有了深入的認識之后，教師便可通過評價進一步激發學生探究、運用光學知識的興趣。

教師在教學評價中融入其他學科的知識，能夠培養學生跨學科運用知識解決問題的意識，提升學生跨學科運用知識解決問題的能力，同時提升學生的綜合思維能力。

總而言之，物理學科知識與數學、化學、音樂、體育、美術等學科的知識之間有著密切的聯系，教師應圍繞物理學科內容，尋找物理學科知識與其他學科知識之間的交叉點，并基于這些交叉點，有序、有效地進行學科融合教學。教師通過在教學目標、教學任務和教學評價中融入其他學科知識，能使學生觀察、分析、解決問題的視角多元化，使學生的各種決策科學化，使學生的知識體系系統化，同時能促進學生多種能力的提升以及物理學科核心素養的全面發展。

［參考文獻］

丁花.學科融合視野下初中物理教學研究［J］.試題與研究，2023（19）：97-99.

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許愛群.初中物理跨學科核心素養融合路徑設計和案例賞析［J］.中學物理，2023，41（10）：32-35.