新課標背景下跨學科概念融入初中物理教學的實踐研究

摘 要：在當前教育改革的大背景下，跨學科教學的重要性日益凸顯，尤其是在初中物理教學中，如何有效融入跨學科概念成為提高教學質量和學生綜合素養的關鍵.文章探討了在新課程標準引領下，通過綜合課本知識、增加課堂活動、結合跨學科內容等實踐策略，激發學生的學習興趣，培養學生的創新思維和問題解決能力.

關鍵詞：跨學科；初中物理；綜合素養；創新思維

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2024）29-0098-03

收稿日期：2024-07-15

作者簡介：駱弟明（1986.8—），男，貴州省興仁人，本科，中學高級教師，從事中學物理教學研究;劉光進（1980.12—），男，貴州省興仁人，本科，中學一級教師，從事中學物理教學研究.

基金項目：貴州省2023年教育規劃課題“新課標背景下跨學科概念融入初中物理教學的實踐研究”（立項編號：2023B201）.

隨著社會的快速發展，對學生的要求不僅僅限于掌握單一學科的知識和技能，更重要的是能夠跨學科思考和解決問題.初中物理作為基礎科學教育的重要組成部分，面臨著更新教學內容、方法和手段的挑戰.物理學不僅僅是一個關于自然現象的學科，它與數學、化學、生物等其他學科有著天然的聯系，同時也與技術、工程甚至社會科學領域相交融［1］.因此，跨學科概念的融入，不僅能夠豐富學生的學習內容，激發他們的學習興趣，還能幫助學生建立起更為全面的知識體系，培養他們的綜合思考能力和解決問題的能力.目前，盡管新課程標準已經強調跨學科教學的重要性，也提出了相應的教學目標和要求，但在實際教學過程中，如何有效地將跨學科的概念融入初中物理教學中，仍然是一個值得深入探討的問題.

1 跨學科教學的定義和特點

跨學科教學是一種教育方法，它超越了傳統學科間的邊界，通過整合不同學科的知識和技能，旨在培養學生的綜合思維能力和解決實際問題的能力.跨學科教學不僅僅是將不同學科的內容簡單組合在一起，而是深度整合，使學生能夠在學習過程中建立起跨學科的聯系，從而獲得更全面的理解和更深入的洞察.在跨學科教學中，教師扮演著關鍵的角色.他們不僅需要掌握自己專業領域的知識，還需要對其他學科有所了解，以便指導學生如何建立跨學科的連接.這要求教師具備較高的專業素養和廣闊的知識視野，同時也需要教師能夠創新教學方法和手段，引導學生進行探索和發現.跨學科教學的特點體現在它強調知識的綜合應用和實踐探索，鼓勵學生主動學習，通過項目、案例分析等形式，學生可以在解決具體問題的過程中，自然而然地融合和應用來自不同學科的知識和方法［2］.

2 初中物理教學對跨學科融合的需求分析

首先，現實世界的問題往往不是孤立存在的，而是多方面互相關聯的.例如，環境問題既涉及物理學，也涉及化學、生物學乃至社會科學等知識.初中物理教學若能引入跨學科的視角，將幫助學生建立起更加全面和深入的知識結構，理解物理學與其他學科之間的聯系.這種跨學科的融合能夠促進學生綜合運用不同學科的知識解決問題，從而更好地準備他們面對復雜的現實世界.

其次，跨學科融合能夠激發學生的學習興趣和積極性.傳統的物理教學可能會讓一部分學生感到枯燥和難以理解，而將物理與學生感興趣的其他學科內容結合起來，比如結合數學來解決物理問題，或結合信息技術呈現物理實驗，可以使物理學習變得更加生動有趣.這種跨學科的學習方式能夠激發學生的興趣，提高他們的參與度和學習效果.

最后，跨學科融合有助于培養學生的創新能力和批判性思維.在解決跨學科問題的過程中，學生需要運用創新的思維方式綜合應用不同學科的知識，這種過程自然而然地鍛煉了他們的創新能力和批判性思維.通過跨學科項目的設計和實施，學生不僅能夠學習到物理知識，還能在實踐中學習如何思考和解決問題.

3 跨學科概念融入初中物理教學的實踐策略

3.1 綜合課本知識，明確教學目標

在跨學科概念融入初中物理教學的過程中，綜合課本知識并明確教學目標是基礎步驟.通過有效利用課本內容，教師可以為學生提供一個堅實的學科知識基礎.課本中的物理原理和概念是學習的出發點，在此基礎上，教師應引導學生發現這些物理概念與其他學科知識之間的聯系.

以八年級上冊“光的反射”教學為例，以光的反射為主題，教學不僅聚焦于物理學本身的概念和原理，例如反射定律、光滑和粗糙表面對光反射的影響，還可以拓展到如何應用這些物理原理解釋日常生活中的現象，以及在藝術和技術領域中的應用［3］.具體來說，教學過程中可以通過觀察日常生活中光的反射現象，比如為什么能在鏡子中看到自己的圖像，或者為什么水面能反射出周圍環境的倒影，激發學生的興趣.教師也可以引入藝術領域中光與影的應用，討論如何通過光的反射創造特定的藝術效果，比如在繪畫和攝影中如何利用光的反射來增強作品的立體感和真實感.此外，技術應用方面，可以探討現代科技產品，如太陽能板是如何利用光的反射原理來高效收集能量的，或在建筑設計中，如何通過計算光線的反射角度來提高室內光照質量.通過這樣的教學方法，學生不僅能夠深刻理解光的反射這一物理原理，還能夠看到這一原理在多個領域中的應用，從而激發他們的學習興趣和探索精神.這種跨學科的教學策略，有助于學生建立起更為全面和完整的知識體系，培養他們將理論知識應用到實際問題解決中的能力.

3.2 增加課堂活動，豐富課堂體驗

增加課堂活動和豐富課堂體驗對于跨學科概念融入初中物理教學至關重要.開展實驗活動讓學生通過親手操作和觀察，直接體驗物理現象，如光的反射、折射等.這種互動性強的學習方式不僅加深了學生對物理概念的理解，而且激發了他們的探索興趣，培養了科學探究的能力.同時，實驗活動中的測量、記錄和分析過程自然而然地融入了數學技能的應用，如計算、圖表繪制等，實現了物理與數學等學科知識的有效結合.在這個過程中，學生不僅需要應用物理原理，還需借助其他學科的知識和方法，比如利用計算機科學中的編程技能來模擬物理實驗，或者應用美術知識來設計實驗裝置的外觀.這種跨學科的問題解決活動不僅增強了學生對物理知識的應用能力，也促進了創新思維和團隊合作能力的發展.

在九年級物理的“生活用電”單元教學中，通過增加課堂活動和豐富課堂體驗，教師可以有效地實現跨學科概念的融合.在開展實驗活動方面，教師可以設計與日常生活緊密相關的電路實驗，如安全用電的實驗、電路的串聯與并聯構建、保險絲的作用、特點、工作原理等.通過設計問題驅動的課堂活動，教師可以進一步提升學生的學習動力和創新能力，還能培養他們面對實際問題時的分析和解決能力，同時增強他們對環保和可持續發展理念的認識.

3.3 結合跨學科內容，開展多樣課題

3.3.1 結合生物學科

在結合跨學科內容開展多樣課題的過程中，將生物學科融入初中物理教學展現了一種創新的教學方法.以光合作用的研究為例，這一生物學過程不僅涉及植物吸收光能的自然現象，也密切關聯到光的物理性質.在教學中，通過探索光合作用中光的角色，教師可以引導學生理解不同光譜對植物生長的影響，如何通過物理實驗來模擬和測量光的強度、波長等對光合作用效率的影響.這樣的跨學科教學不僅加深了學生對光的物理性質的理解，也擴展了生物知識，促進了學科間知識的綜合應用.通過這種方式，學生不僅學習到了物理和生物的知識，還能培養他們觀察自然、探究科學現象的興趣和能力.教師可以進一步設計相關的項目或實驗，比如研究不同光照條件下植物生長的實驗，讓學生在實際操作中感受科學探究的過程，體驗跨學科學習的樂趣.這種教學策略不僅激發學生的學習興趣，還能幫助他們建立起跨學科整合的思維方式，為未來的學習和生活奠定堅實的基礎.

3.3.2 結合地理學科

將地理學科內容融入初中物理教學是一種有效的跨學科教學策略，尤其在處理與地球物理現象相關的主題時尤為重要.例如，在討論氣候變化、地球的熱能分布時，物理學的熱學原理可以與地理學中的氣候區域、大氣循環等內容相結合.通過這種融合，學生能夠更全面地理解地球上溫度分布的物理原因，包括太陽輻射、大氣對熱能的吸收和反射等現象.教學中可以引入地球能量平衡的概念，讓學生探討不同緯度地區太陽能接收量的差異以及這些差異對當地氣候的影響.通過分析和模擬地球不同部分的能量吸收和散發過程，學生可以運用物理學知識解釋地理現象，如季節變化、溫室效應等.這樣的教學不僅增強了學生對科學原理的理解，也提高了他們分析和解決實際問題的能力.這種跨學科的學習方式不僅為學生提供了寬廣的知識視野，還幫助他們建立了面向未來的可持續發展觀念.

3.3.3 結合化學學科

結合化學學科內容進行初中物理教學，尤其在探討能量轉換和物質狀態變化時，這是一種深入學習自然科學的有效路徑.例如，在講解物理中的能量守恒和轉換原理時，可以引入化學反應中能量的釋放和吸收，讓學生探究化學變化過程中能量如何轉化為熱能、光能等不同形式的能量.這不僅有助于學生理解能量守恒定律在不同自然現象中的應用，也能加深他們對化學反應本質的認識.在教學過程中，通過設計相關實驗，如簡單的放熱或吸熱反應實驗，學生可以直觀地觀察到化學變化與能量轉換之間的聯系.這種跨學科的實踐活動，使學生在實驗探究中運用物理和化學知識，培養了他們的科學素養和解決問題的能力.將化學學科的知識與物理教學內容結合，不僅豐富了教學資源，也激發了學生探索自然科學的興趣，幫助他們建立了跨學科整合的學習模式.這種教學方法不僅提高了學生的學科知識理解能力，還促進了他們對科學方法和科學思維的認識，為學生今后的學習和生活奠定了堅實的基礎.

4 結束語

將跨學科概念融入初中物理教學的探索，映射出教育的未來方向，不僅體現了學科知識的綜合與深化，而且凸顯了培養學生綜合素養的重要性.通過實踐策略的不斷創新與應用，教師能夠引導學生跨越學科邊界，促進知識的深度整合與創新能力的培養.在這個過程中，學生不僅學會了如何將物理與其他學科如生物、地理、化學等知識相結合，更重要的是，他們學會了如何將學到的知識應用于解決現實世界中的問題.這種教學方式的成功實踐，不僅豐富了傳統的教學模式，也為學生提供了一個更加廣闊的學習平臺，激發了他們的學習熱情和探索精神.

參考文獻：［1］ 于志軍.初中物理跨學科教學的實踐策略探究［J］.家長，2023（26）：79-81.

［2］ 溫振清.核心素養視角下初中物理跨學科學習方法［J］.天津教育，2023（20）：83-85.

［3］ 盧慶廣，曹艷.信息技術2.0背景下初中物理跨學科教學實踐研究［J］.求知導刊，2023（25）：20-22.

［責任編輯：李 璟］