基于核心素養理念的初中物理跨學科融合教學研究

【摘" 要】 在當今快速變化的知識經濟時代，教育領域正經歷前所未有的轉型，其核心在于培養能適應未來社會需求、具備創新思維與終身學習能力的復合型人才。這一目標的實現，離不開對傳統教學模式的深刻反思與革新，尤其在基礎教育階段。核心素養理念的提出，正是對這一時代呼喚的積極響應，它強調在知識傳授的同時，更加注重學生批判性思維、創新能力、合作精神及跨文化交際等關鍵能力的培養。初中物理作為自然科學的基礎學科，不僅承載著傳遞基本物理知識的任務，還肩負著激發學生探索自然奧秘的興趣、培養科學思維方法的重要使命。然而，傳統學科界限的局限性日益顯現，難以滿足現代社會對綜合型人才的需求。因此，基于核心素養理念的初中物理跨學科融合教學研究尤為迫切和重要。文章將闡述物理核心素養及跨學科教學概念，并探究相應的教學策略。

【關鍵詞】 初中物理；核心素養理念；跨學科融合；物理教學

《義務教育物理課程標準（2022年版）》的發布，標志著初中物理教育邁入了一個全新的發展階段。其中，最引人注目的變化是新增了“跨學科實踐”的教學理念。這一理念的提出，既彰顯了教育部門對初中物理課程跨學科整合的重視，也反映了社會對人才需求的深刻變化?？鐚W科實踐旨在引導學生將多學科知識融合，應用于解決實際問題，從而培養他們的創新思維、批判性思維和團隊協作能力，這些都是未來社會人才所必備的核心素養。本研究旨在深入探索如何將核心素養理念融入初中物理的跨學科實踐教學中，以期設計出既遵循教育原則，又能有效促進學生核心素養發展的教學策略。

一、相關概念闡述

（一）物理核心素養

物理核心素養是學生學習物理過程中逐漸形成的必備品質與關鍵能力，對學生個人成長和社會發展具有深遠影響。它包括四個方面：物理觀念，即學生對物理世界的基本認知和觀點，有助于培養科學世界觀和方法論；科學思維，主要培養學生邏輯推斷、綜合分析等能力，使他們能運用物理知識解決實際問題；科學探究，旨在激發學生自主探究、實踐創新的精神，發展實驗技能和探索精神；科學態度與責任，強調學生應秉持實事求是、嚴謹求實的態度，并承擔科學傳播的社會責任。這四個方面共同構成了物理學科的核心素養框架。

（二）跨學科融合教學

跨學科融合教學突破了傳統學科間的界限，注重各學科間的交叉與融合，具有創新性。《義務教育物理課程標準（2022年版）》將“跨學科實踐”的課題納入課程內容中，其內容涉及物理學與人們日常生活、工程實踐以及社會發展的諸多方面。這就要求教師在教授物理時，不能僅局限于物理課本，而是必須跳出物理的小圈子，指導學生運用其他學科知識共同分析問題、解決問題。

二、初中物理跨學科融合教學的特點

（一）以物理學科為中心

開展跨學科實踐活動，既改革了傳統教學模式，也是促進學生核心素養全面發展的一種新型教學方式。在此活動中，教師應從物理學科獨特視角出發，挖掘物理知識與日常生活、工程實踐及社會發展的密切聯系。通過巧妙利用這些聯系，創設真實且具有挑戰性的任務情境，激發學生好奇心與探究欲。在此情境下，學生會主動探究，經歷完整的、發現問題和解決問題過程，從而鍛煉物理思維能力，并在實踐中體會物理學科的魅力及其解決實際問題的特殊價值。

（二）以培養核心素養為教學目的

跨學科實踐活動是物理教學中的重要環節，它注重鍛煉學生在跨學科環境中對知識的應用能力，并致力于培養學生的實踐和創新精神。這種實踐活動具有顯著的“跨領域性”特點，要求學生不僅掌握物理學科內的知識，還要能將這些知識與其他學科相融合，形成更為綜合、全面的知識體系。核心素養的養成非一日之功，它需要跨領域的實踐活動作為支撐，讓學生在不斷地探索、體悟和反思中，逐漸獲得關鍵能力和必備品格?！翱珙I域”不僅意味著跨越學科界限，更強調將不同學科知識有機整合，將學到的知識應用到各種情境中去，展現出知識的廣泛適用性。同時，它也將物理知識與實際生活緊密聯系，讓學生在解決實際問題的過程中深切感受到物理學的實用價值。跨學科實踐是培養學生物理學科核心素養的重要手段，也為物理知識與學生生理、心理的融合提供了契機。

（三）以任務及議題為主要教學形式

以任務和議題為主的跨學科實踐教學能夠將物理知識與生活實踐緊密聯系起來，確保學生在面對現實問題時能夠靈活應用多學科知識。通過設計富有挑戰性的任務及項目議題，教師可引導學生進行深入探究，發現物理學科與其他學科的內在關聯，實現知識的融會貫通。同時，該教學模式既能為學生提供豐富的情境素材，又能幫助學生在解題過程中掌握多學科知識、技能與方法，從而全面提升學生的學習能力，為其日后的自主學習打下堅實基礎。

三、基于核心素養理念的初中物理跨學科融合教學策略

（一）分析教材，確立跨學科議題

教材分析在跨學科融合教學中占據首要位置。通過對教材的深度剖析，教師能夠清晰地理解物理學科的核心思想和基礎原則，并進一步探索其與其他學科之間可能存在的聯系。這種聯系可能表現為知識點之間的相互滲透，思維方法的共通性，或實際應用的廣泛性。

以人教版初中物理“杠桿”章節為例，該章節既涵蓋力學的基本原理，又與數學中的比例關系以及生活中的簡單機械應用緊密相連。在“杠桿”這一教學內容中，學生應學習和理解杠桿、支點、動力和動力臂、阻力和阻力臂等主要概念的基本定義，并通過實驗來探索杠桿的平衡條件。這幾方面的學習不僅可以加深學生對力學知識的認識，還可以為他們以后學習簡單機械、能量轉化等內容打下基礎。與此同時，杠桿這一在生活中廣泛使用的簡單機械，如剪刀、筷子、起重機等，為學生們提供了一個將理論知識和實際應用結合起來的極好契機。

基于以上分析，教師可以確立“杠桿原理在生活中的應用與創新”為跨學科議題。通過這一議題，教師可以指導學生結合物理、數學和美術等多門學科知識，來探索杠桿原理在實踐中的運用，例如設計出更加有效的杠桿工具，或對復雜機械進行杠桿作用分析等。同時，這種議題的設置既能激發學生的學習興趣與探究欲望，又能發展他們的跨學科思維能力與創新精神。

（二）創設跨學科情境，設置任務驅動

核心素養理念指導下的初中物理教學，應重視跨學科的整合。通過設置真實生動的場景，運用任務驅動等方法，引導學生積極主動地進行探索和合作學習。這種教學方式旨在激發學生的學習興趣，培養他們的創新思維，并促進其解決問題能力的發展，以達到學生綜合應用知識、實現跨學科理解的目的。

在講授“杠桿”這一內容時，教師可以首先展示一個用繩子吊起的蘿卜，模擬小猴和小兔分蘿卜的情境，引導學生思考：“如果你是小猴或小兔，你會選擇哪一端呢？”學生在做出選擇時，可能會基于他們的直觀體驗或日常生活的經驗。隨后，教師利用天平做實驗，揭示短粗一端更重的奧秘，并指導學生將其與杠桿原理聯系起來。通過這一情境的創設，教師可成功地將生活情境和物理知識有機結合起來，引發學生的好奇心及探究欲望。

接著，教師可以布置特定的跨學科任務來指導學生深入探索。

任務一：探索歷史中的杠桿。教師可要求學生回顧古代文明對杠桿的運用，通過閱讀古籍和觀看歷史紀錄片，學習古埃及人在修建金字塔過程中如何運用杠桿原理搬運巨石，或學習古希臘著名科學家阿基米德如何發現杠桿原理，使學生體會到科學家身上所體現的科學精神。該任務將物理學和歷史學、道德與法治等學科有機地結合起來，使學生在探索歷史的同時，感受到物理學知識在其中的具體運用，并形成物理觀念。

任務二：自制杠桿模型并實驗。在了解了杠桿的歷史應用后，教師可以引導學生分組親手制作杠桿的簡單模型。學生可以使用木棍、繩子和小石塊等常用材料制作能演示杠桿原理的模型。然后，教師請學生自行設計實驗方案并用圖畫表現，通過觀察杠桿平衡狀態來改變力臂和受力情況，同時記錄下實驗數據進行分析。該任務融合了美術、數學等多學科領域，旨在培養學生動手實踐能力、觀察分析能力以及科學探究能力。

任務三：杠桿原理在現代生活中的應用探究。當學生熟練掌握杠桿基本原理之后，教師應引導學生關注杠桿在現代生活中的運用。如學生通過實地考察和網絡搜索，搜集運用杠桿原理設計出的剪刀、鉗子、起重機等多種工具與機器，并分析這類工具如何運用杠桿原理以提高效率。此外，教師還可鼓勵學生發揮創意，設計一種新的杠桿工具來解決生活實際問題。這一任務將物理學知識與現實生活緊密聯系在一起，旨在發展學生的科學思維。

（三）學生展示項目成果，促進核心素養形成

項目化學習作為一種高效的教學方式，能夠使學生在實踐操作和團隊合作中解決實際問題，進而促進深度學習的形成。學生在完成項目學習后，教師應為他們提供一個展示成果的機會。這不僅可以調動學生學習的積極性，還能有效發展他們的表達能力、批判性思維以及創新能力，而這些正是核心素養中極為重要的一部分。

課題結束時，教師應組織學生進行成果展示。在展示環節中，各組都有機會將他們的項目成果呈現給班上其他同學和老師。例如，有的小組可能會演示他們制作的杠桿模型，并說明如何通過調節力臂和力的大小來使杠桿達到平衡；而有的小組則可能會分享他們關于杠桿在日常生活中實際應用的研究成果，比如如何運用杠桿的基本原理來提高剪刀、鉗子等工具的工作效率。在演示過程中，教師應鼓勵其他小組提出問題并發表評論，這有助于促進學生之間的溝通與互動。采用這樣的方法，學生不僅有機會展示他們的項目式學習成果，還可以從他人的展示中獲得新的啟示和靈感，從而進一步拓寬他們的知識視野。

（四）開展多元化評價，強化學生的跨學科能力

多元化評價作為一種綜合、客觀的評價方法，可以從多個角度和層面反映學生的學習狀況，尤其能夠體現學生的跨學科能力。通過多元化評價，教師能夠更加精準地認識學生的學習狀態，找出其中的優缺點，進而給予更加具有針對性的引導，這有助于加強跨學科能力的培養。

在執教“杠桿”這一教學內容時，教師可以采用以下多元化評價方法：

一是考核學生是否懂得杠桿原理。教師可以采用傳統筆試和課堂提問的方式來測試學生是否掌握了基本知識。

二是評價學生的實驗操作能力。教師可以設計實驗任務，讓學生親自動手進行杠桿實驗，觀察其操作是否規范、數據記錄是否準確，以及能否根據實驗現象得出正確的結論。

三是評價學生的跨學科應用能力。教師可以布置與杠桿相關的跨學科項目，如“探究杠桿在日常生活中的應用”或“設計一款利用杠桿原理的創新工具”。通過觀察學生在項目中的表現，教師可以評估他們是否能綜合應用多學科知識來解決現實問題，是否具有創新思維與實踐能力。

四是對學生的團隊合作與溝通能力進行考核。在跨學科融合教學下，團隊合作與溝通能力尤為重要。教師可以采取生生互評的方式，觀察學生小組討論和成果展示過程中的表現，來評估他們是否具有較好的團隊協作精神及溝通技巧。

四、結語

構建基于核心素養理念的初中物理跨學科融合教學模式，是順應時代發展需求、促進學生全面成長的關鍵路徑之一。該模式通過將物理知識與其他學科內容緊密聯結，不僅拓寬了學生的學習視野，還深化了學生對物理概念的理解及實際應用能力，有助于提高初中生的綜合學科素養水平，使其具備更強的問題解決能力和創新能力，從而更好地適應快速變化的未來社會生活需求。面對這一趨勢，初中物理教師應主動擁抱變革，深入挖掘物理學科與其他學科之間的內在聯系，精心設計融合課程內容，以幫助學生逐步形成自主學習、合作交流的良好習慣，為其終身學習奠定堅實的基礎。同時，這也能為初中物理教學質量的提升提供更多科學有效的實踐經驗，助力新課標下初中物理教育的高質量發展。

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］ 董相鵬. 初中物理跨學科融合教學研究［J］. 甘肅教育，2024（03）：58-61.

［3］ 紀賢勇，溫蕓. 初中物理跨學科實踐教學的路徑研究［J］. 教育觀察，2023，12（35）：5-7+16.

［4］ 趙德芳. 基于核心素養的初中數學跨學科融合教學實踐［J］. 上海中學數學，2023（Z2）：47-50+82.

［5］ 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.