初中物理跨學科實踐的應用策略

摘" 要：跨學科實踐是在教學過程中將不同學科的知識和技能進行有效整合和應用的一種教學方法.在初中物理教學中，跨學科實踐可以為學生提供一個融合物理與其他學科的學習環境，促進學科之間的相互關聯和綜合應用.文章基于初中物理跨學科實踐的內涵，結合實際教學案例，提出跨學科情境教學、知識建構、問題導學、實驗教學、以評促教等實踐教學策略，以期為相關教育從業者提供參考借鑒，促進初中物理教育教學水平不斷提高.

關鍵詞：初中物理；跨學科；知識建構；物理思維

中圖分類號：G632""" 文獻標識碼：A""" 文章編號：1008-0333（2024）35-0075-03

收稿日期：2024-09-15

作者簡介：孫義雄（1969.12—），男，重慶市奉節人，本科，中學高級教師，從事初中物理教學研究.

《義務教育物理課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）提出物理學科和生活實踐息息相關，要準確把握跨學科實踐教學定位，豐富知識架構體系，實現多學科融合，培養學生樂于實踐、勇于創新的物理思維［1］.文章深入研究初中物理跨學科實踐的教學策略，對促進跨學科實踐在物理教學中的應用、為學生提供更加綜合全面的教育體驗、提高學生綜合素養具有重要意義.

1" 初中物理跨學科實踐的內涵1.1" 將物理學科視為教學原點

初中物理跨學科實踐將物理學科作為教學原點，與其他學科融合和交叉，旨在幫助學生建立跨學科的思維方式和能力，培養解決問題的能力.要求學生在解決問題的過程中，運用物理原理和方法，進行觀察、實驗、推理和分析，通過實踐探究，將所學的物理知識應用到日常生活和工作中.跨學科教學并不意味著完全超越物理學科的范疇，而是強調通過物理學的思維方式和方法來解決問題［2］.

1.2" 將物理素養視為教學導向

《課程標準》提出物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度四項初中物理核心素養.在開展跨學科實踐教學過程中應始終以物理素養為導向，以培養學生物理核心素養為目標.通過跨學科實踐，學生可以在實踐中更加深入地理解和應用物理概念，構建物理知識體系，培養科學思維、科學態度以及物理探究思維，全面發展物理學科相關的能力和素質，提高科學素養水平.

1.3" 將綜合實踐視為教學根本

綜合實踐即將各學科的知識、技能和方法有機結合起來，通過實踐活動促進學生全面發展的教學模式，跨學科實踐具有綜合性和實踐性特點.初中物理作為基礎自然學科，知識點往往通過實踐獲取，同時又在實踐中驗證.因此，由單學科向跨學科教學的轉變也應以實踐為切入點，在實踐中實現多學科的整合，使物理教學不再以公式計算準確性為目的，而是以跨學科實踐教學更能夠體現物理學科的綜合性和實踐性為目的.

2" 跨學科情境教學，激發物理學習興趣

傳統的物理教學往往只強調理論知識和概念的傳授，缺乏實踐和應用的環節，容易降低學生對物理學的興趣.而跨學科情境教學則通過與其他學科的結合，將物理知識融入現實生活場景中.例如，在講解牛頓運動定律時，引入數學、運動學和力學等相關知識，結合實際案例，讓學生參與設計實驗、進行觀察和記錄數據，從而深入理解物理原理并掌握解決問題的方法.

跨學科情境教學，讓物理學習更加有趣和實用，進而激發學生對物理學的興趣.

例如，在“動能與勢能”一課的教學中，引導學生掌握動能和勢能的轉化關系是教學的重點內容之一.教師在教學前，首先引入古詩“望廬山瀑布”，并利用多媒體設備為學生展示廬山瀑布的宏偉壯麗景象，提出問題：你們對廬山瀑布有什么印象？它給你們帶來了什么感受？通過與學生的互動，激發其情感體驗和觀察力.隨后，引導學生分析古詩中描繪的廬山瀑布景象，找出與能量相關的描述，幫助學生認識到廬山瀑布在下落時所具有的能量，并引入問題：瀑布從高處落下時具有多大的能量？引導學生從物理學的角度思考問題.學生通過物理角度進行分析，運用公式E=mgh計算出瀑布從高處落下所具有的動能，從而感受到瀑布巨大的能量，理解重力勢能轉化為動能的過程.學生對重力勢能轉化為動能初步了解后，教師應引導學生思考能量轉化在現實中的應用，為學生提供“中國水電站分布圖”，驗證水力發電站都是建在地勢落差較大的地方，實現地理學對物理知識的應用，進一步加深對于能量轉化的理解和認識.在上述教學中，將物理知識和語文、地理知識相融合，引導學生進入廬山瀑布的宏偉景象，使其對物理知識形成深入的理解，感受到物理知識并不只是抽象的，也具有別樣的美感，為物理課堂注入活力.

3" 跨學科知識建構，解決物理學習難題

跨學科知識建構可幫助學生將物理知識應用到實際生活中的現象和問題上.物理與數學、化學等學科有著緊密的聯系，融合其他學科的知識，可以幫助學生更深入地理解物理概念和原理，并將其應用到實際問題中.例如，數學中的函數概念可以幫助學生理解物理中的速度、加速度等概念，豐富問題解決路徑，進而解決物理學習中的難題.此外，跨學科知識建構將物理學與現實世界中的各個領域聯系起來，讓學生看到物理學的應用和意義，激發學生的學習動力.

例如，在“杠桿的平衡條件”一課的教學中，教師首先確定教學目標，其中物理學習目標為：理解杠桿的轉動效果與力的三要素之間的關系，學會應用平衡條件判斷杠桿的平衡狀態；跨學科目標為：培養學生的科學探究能力、思辨能力和合作能力，將數學、科學、繪畫等學科知識融會貫通.隨后，在問題導入環節，教師提出問題：杠桿的轉動效果與哪些因素有關？使學生帶著問題思考杠桿的轉動效果.在實驗操作環節，教師提供自制的硬紙板杠桿，將學生分成小組，學生根據實驗需要，選擇改變力的作用點的位置，觀察杠桿的平衡狀態.在實驗完成后，教師引導學生分組討論杠桿失去平衡和保持平衡時的其他變量，并引導學生發現支點和力的作用點的距離，支點到力的作用線的距離兩個變量.由學生分析兩種情況下杠桿的轉動效果與支點到力的作用線的距離的關系.最后，教師提出力臂的概念，解釋力臂與支點到力的作用線的距離的關系，學生通過討論和實驗結果驗證教師的解釋，深入理解力臂與杠桿的轉動效果之間的關系.在上述跨學科教學中，教師通過物理知識建構，融合多學科知識，發展學生綜合素養，使物理難題得到解決.

4" 跨學科問題導學，推動物理知識探究

初中物理作為一門自然科學學科，是學習和應用物理知識的過程，更重要的是培養學生的科學思維和探究精神.跨學科問題導學能夠幫助學生將物理與其他學科進行有效結合，促進跨學科思維的發展，擴展學生的學科認知和應用能力.在教學過程中，通過教師問題的引導，學生能夠以探究的角度層層遞進，理解物理知識.

例如，在教學“物質的密度”一課時，教師可提出如下問題，引導學生靈活運用學科知識，深入探索.

教師：物質密度的測量和計算方法是怎么樣的？

學生1：利用密度公式進行計算.

教師：在通過密度公式計算物質密度的過程中，需要以哪些數據為前提？

學生2：需要了解到物體的質量和體積數據.

（教師拿出事先準備好的正方體木塊）

教師：現在，請同學們每個人取一個正方體木塊，計算一下這個木塊的體積是多少？密度是多少？

學生：先對正方體的體積進行計算，公式是

v=a3，再利用天平稱量出正方體的質量，以密度公式計算出密度.

教師：如果我們要測量液體，如水的密度，是否可以使用類似的方法呢？

由于學生尚未了解不規則的液體如何對密度進行計算，在問題提出后，學生之間可以相互研究探索，綜合運用數學、物理等知識解決實際問題.

5" 跨學科實驗教學，促進物理思維發展

跨學科實驗教學側重于物理概念的學習，

同時還能學習到數學、化學、生物等其他學科的知識.通過實驗操作和觀察，學生可以全面了解多個學科知識，并學會將其進行整合和應用，提高跨學科綜合能力，也能夠親身體驗物理現象，加深對物理概念的理解.例如，通過實驗可以觀察到力的變化對物體運動的影響，學生可以親手操作測量儀器、收集數據，并通過分析數據得出結論，這樣能夠更好地理解力學規律.

例如，在“走進分子世界”一課教學中，這節課的實驗主題是“分子熱運動是否同溫度有關”.首先確定實驗教學目標，觀察分子熱運動對不同溫度條件下物體的影響，探究分子熱運動與溫度之間的關系；培養學生科學觀察、實驗設計和數據分析的能力；促進學生跨學科思維，將物理知識與其他學科知識結合起來.隨后，為學生提供如下實驗器材：溫度計、熱水槽或加熱裝置、透明容器、紅色墨水.在實驗過程中，將透明容器放在室溫下，記為第一組，將透明容器放入預先加熱好的熱水槽中，記為第二組，使用溫度計分別測量第一組和第二組透明容器內的溫度并記錄下來.將1滴紅色墨水同時滴入第一組和第二組的透明容器內，觀察墨水在不同溫度水中的運動狀態，引導學生分析紅色墨水的運動狀態是否受溫度影響.最后，學生在實驗后可得出如下結論：（1）紅色墨水在室溫下呈現較慢的無規律運動狀態；（2）紅色墨水在熱水槽中呈現較快的無規律運動狀態；（3）分子的熱運動和溫度有直接關系，溫度越高，分子的熱運動越劇烈.在上述教學中，教師將化學等學科知識融入物理實驗課堂中，使學生在有趣的實驗中探索物理知識，培養物理思維，強化知識的理解，展現出物理實驗教學的光彩.

6" 跨學科教學評價，物理教學以評促教

以評促教強調對學生的學習情況進行評估和評價，以此促進教學的發展和提高教學效果.評估結果不僅反映學生的學習情況，也為教師提供改進教學的線索，達到預期的教學目標，從而為教學設計的改進提供指導.

例如，在教學“凸透鏡成像”一課時，

在課堂上，教師組織學生開展“制作照相機”的實踐活動，進一步加深學生對凸透鏡成像知識的理解.在教學評價環節，教師從跨學科教學角度制定教學評價內容，包括物理學科方面的學習態度、工程學科方面的小組合作能力、藝術學科方面的作品美觀度等；從多角度對學生的成果進行評價和指導，使其在完成模型制作的過程中，對物理知識實現深入理解，真正意義上實現以評促教.

7" 結束語

綜上所述，跨學科實踐將不同學科的知識與技能相結合，學生能夠更加全面地理解和應用物理知識，借助于實踐項目，培養綜合思考、跨學科合作和問題解決的能力，提高其科學素養.跨學科實踐在初中物理教育中具有重要的推廣價值和應用前景，隨著不斷的探索和實踐，將進一步提升學生的學習效果，促進其全面發展.

參考文獻：［1］

李燕.初中物理跨學科融合的實踐探討［J］.數理天地（初中版），2024（04）：80-82.

［2］ 紀賢勇，溫蕓.跨學科實踐發展下初中物理跨學科教學研究［J］.教育觀察，2024（05）：4-6.

［責任編輯：李" 璟］