摘 要:物理是一門基礎(chǔ)性學(xué)科,其教學(xué)內(nèi)容與其他學(xué)科之間有著緊密的聯(lián)系.文章分析初中物理跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)的困境,探究“雙減”背景下物理學(xué)科跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)對策,以期為學(xué)生搭建起一座將物理知識與其他學(xué)科知識有機(jī)結(jié)合的橋梁.
關(guān)鍵詞:“雙減”;初中物理;跨學(xué)科作業(yè)
中圖分類號:G632 ""文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A"""文章編號:1008-0333(2025)02-0097-03
收稿日期:2024-10-15
作者簡介:蔡麗金,本科,中學(xué)二級教師,從事初中物理教學(xué)研究.
基金項(xiàng)目:2023年度漳州市基礎(chǔ)教育課程教學(xué)研究“‘雙減’背景下的初中跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)研究”(課題立項(xiàng)批準(zhǔn)號:ZJKTY23013).
《義務(wù)教育物理課程標(biāo)淮(2022年版)》指出,跨學(xué)科實(shí)踐是一種新的教育形式,這也成為物理教育工作者討論的熱點(diǎn)問題.如何開展初中物理多學(xué)科實(shí)踐作業(yè)設(shè)計(jì)是初中物理教師急需解決的難題.為此,有必要分析初中物理跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)困境,在實(shí)踐中進(jìn)行創(chuàng)新與研究,進(jìn)一步設(shè)計(jì)出更多學(xué)生喜聞樂見的初中物理跨學(xué)科作業(yè),對物理及其他學(xué)科間的融合教學(xué)起到支持作用.
1 “雙減”背景下初中物理跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)的意義
首先,跨學(xué)科作業(yè)能夠促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提升.通過將物理與其他學(xué)科知識相結(jié)合,學(xué)生不僅能形成系統(tǒng)化的知識體系,還能增強(qiáng)對知識的綜合理解.此外,跨學(xué)科作業(yè)常常涉及實(shí)際問題,學(xué)生在解決問題的過程中,可以將課堂知識應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活,從而培養(yǎng)實(shí)踐能力和解決問題的能力.
其次,跨學(xué)科作業(yè)有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和探究精神.多樣化的題材和形式能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鼓勵(lì)他們主動(dòng)參與和探索,進(jìn)而培養(yǎng)創(chuàng)新思維.在處理跨學(xué)科作業(yè)中的復(fù)雜問題時(shí),學(xué)生需要獨(dú)立思考和綜合分析,這一過程有助于培養(yǎng)他們的探究精神和批判性思維.
最后,跨學(xué)科作業(yè)可以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力.學(xué)生需要在自主規(guī)劃和安排下完成任務(wù),這個(gè)過程有助于提高他們的自主學(xué)習(xí)能力和自我管理能力.在完成作業(yè)過程中,學(xué)會進(jìn)行時(shí)間管理和任務(wù)分配,增強(qiáng)自我管理能力.
2 “雙減”背景下初中物理跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)困境分析
在“雙減”政策實(shí)施背景下,減負(fù)和提高教育質(zhì)量已是教育系統(tǒng)的一項(xiàng)重大課題.初中物理是一門基礎(chǔ)學(xué)科,教師設(shè)計(jì)跨學(xué)科作業(yè)對提高學(xué)生綜合素養(yǎng)至關(guān)重要.隨著“雙減”政策的實(shí)施,初中物理課程的學(xué)時(shí)越來越少,如何在保證學(xué)生學(xué)習(xí)效率的前提下,強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,是一個(gè)值得思考的問題[1].一方面,要保證對物理基本概念的理解與實(shí)踐;另一方面,課程設(shè)置也要體現(xiàn)出跨學(xué)科的特點(diǎn),這就導(dǎo)致課時(shí)短、作業(yè)內(nèi)容不能面面俱到.與此同時(shí),初中物理跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)中存在理論和實(shí)際相脫節(jié)的現(xiàn)象.教師在設(shè)計(jì)作業(yè)中忽略理論知識與實(shí)踐作業(yè)的整合,導(dǎo)致學(xué)生很難把所學(xué)知識運(yùn)用到實(shí)踐中,從而影響跨學(xué)科作業(yè)的實(shí)踐效果.此外,作業(yè)設(shè)計(jì)的單一化也是初中物理跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)的一大困境,要使學(xué)生對跨學(xué)科作業(yè)產(chǎn)生濃厚的興趣,需要?jiǎng)?chuàng)新作業(yè)內(nèi)容.但是,在實(shí)踐過程中,許多教師還在沿用以填空為主要形式的選擇題及其他理論題的形式,這種作業(yè)形式單一,普遍缺少新意,無法有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情.除此之外,初中物理跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)中跨學(xué)科整合難度較大,由于學(xué)科背景、課程標(biāo)準(zhǔn)等因素的制約,教師很難將學(xué)科間的知識進(jìn)行有機(jī)整合,無法達(dá)到基于初中物理跨學(xué)科作業(yè)發(fā)展學(xué)生多元學(xué)習(xí)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力的目標(biāo).
3 “雙減”背景下初中物理跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)對策
3.1 聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活,設(shè)計(jì)跨學(xué)科作業(yè)
“雙減”背景下的初中物理跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì),教師以生活為基礎(chǔ)創(chuàng)新作業(yè),是一種激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣和潛能的有效方法,強(qiáng)化學(xué)生對物理學(xué)科知識的認(rèn)知和運(yùn)用能力.在物理教學(xué)中,生活實(shí)踐是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重要環(huán)節(jié),能為學(xué)生提供大量材料和實(shí)驗(yàn)情景,驅(qū)動(dòng)其對身邊的物理現(xiàn)象進(jìn)行觀察,參與一些簡單的物理實(shí)驗(yàn),使其在日常生活中了解物理規(guī)律和方法.同時(shí),教師將“雙減”背景下初中物理跨學(xué)科作業(yè)與生活實(shí)際相聯(lián)系,能有效提高學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力.物理與其他學(xué)科關(guān)系密切,如數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物等學(xué)科知識都能為學(xué)生完成物理學(xué)科作業(yè)提供一定支持[2].
例如,在設(shè)計(jì)滬科版“光的反射”部分知識作業(yè)時(shí),教師可以讓學(xué)生在日常生活中選取一些常見的反射現(xiàn)象,如鏡面反射、折射等,并將其記錄下來,進(jìn)行小規(guī)模實(shí)驗(yàn),對所選取的反射現(xiàn)象進(jìn)行研究,再對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行記錄.同時(shí),教師要求學(xué)生從所觀察的光線反射現(xiàn)象出發(fā),考慮其在日常生活中的用途,給出兩個(gè)以上的具體情景,指導(dǎo)其描述這種情景下的光線反射現(xiàn)象,并對其中的機(jī)理進(jìn)行分析.此外,教師要讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)的數(shù)學(xué)知識,對光線的反射現(xiàn)象進(jìn)行分析,并對其與地理、藝術(shù)等學(xué)科知識的聯(lián)系進(jìn)行分析,揭示光線的反射在各個(gè)方面的應(yīng)用,加深對物理規(guī)律的認(rèn)知,從而提高綜合素養(yǎng)和實(shí)際應(yīng)用能力.
3.2 資料收集作業(yè),跨學(xué)科學(xué)習(xí)促進(jìn)進(jìn)步
從跨學(xué)科的角度出發(fā),以資料收集為核心的初中物理作業(yè)對發(fā)展學(xué)生的跨學(xué)科能力具有重要意義,能幫助學(xué)生更深刻地了解物理知識,培養(yǎng)信息收集、整理與分析的能力,使其整體素質(zhì)得到提升[3].
資料收集作業(yè)可以訓(xùn)練學(xué)生收集資料、整理資料的能力,在完成作業(yè)的過程中,充分利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)、科普讀物等多種途徑,對所學(xué)習(xí)知識進(jìn)行收集、篩選.在此過程中,學(xué)生需分辨信息的可信性與實(shí)用性,學(xué)習(xí)如何將所獲得的信息加以歸納、整理與歸類,提高信息加工與判斷能力.例如,在教學(xué)初中物理“聲”部分知識時(shí),教師可以利用網(wǎng)上資源設(shè)計(jì)作業(yè),指導(dǎo)學(xué)生基于查閱書籍、資料等方式掌握超聲波、次聲波等概念.在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,學(xué)生不難得知人耳僅能聽見20赫茲至20 000赫茲的聲波,而超聲波、次聲波是人耳無法聽見的聲波.同時(shí),教師可以讓學(xué)生完成跨學(xué)科調(diào)查作業(yè),并對超聲波、次聲波的使用范圍進(jìn)行理解.經(jīng)查閱文獻(xiàn)后,學(xué)生即可了解超聲波在醫(yī)療機(jī)構(gòu)中使用較多,次聲波亦可應(yīng)用于災(zāi)害預(yù)報(bào)等.在主動(dòng)搜尋、整理與呈現(xiàn)的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生對超音波與次聲波的概念有更深層次的認(rèn)知與了解.在這種作業(yè)模式下,學(xué)生能更好地了解物理規(guī)律,深入理解物理概念,從而整體素養(yǎng)得到提高,激發(fā)學(xué)生的求知欲與探究精神.
3.3 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)作業(yè),學(xué)科融合深化探究
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在一定條件下,溫度對蒸發(fā)速度有很大影響.隨著溫度的升高,水分子具有更大的動(dòng)能,從而加速水的蒸發(fā),這一點(diǎn)可以從植物的蒸騰過程中得到解釋,即溫度、葉面積、環(huán)境濕度(季節(jié)性)等因素對其的影響.氣溫對水分子的運(yùn)動(dòng)有直接影響,氣溫越高蒸騰作用就越強(qiáng),水分就越容易從葉面蒸發(fā)掉.此外,表面積也是一個(gè)重要的影響因素,較大的表面積會導(dǎo)致較快的蒸發(fā)速率.在生物學(xué)上可以從植物葉片形狀上得到解釋,即葉面積越大,其蒸騰作用就越大.在此基礎(chǔ)上,學(xué)生在學(xué)習(xí)《溫度與物態(tài)變化》單元知識后,教師即可設(shè)計(jì)“針對影響蒸發(fā)速率的因素進(jìn)行探究式實(shí)驗(yàn)”的跨學(xué)科作業(yè),驅(qū)動(dòng)學(xué)生聯(lián)系生物學(xué)科知識進(jìn)行探究學(xué)習(xí)[4].
在實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生對植物蒸騰過程進(jìn)行研究,將植物蒸騰過程的認(rèn)知與科學(xué)研究相結(jié)合,探索影響蒸騰過程的因素.在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,得到各因素對蒸發(fā)速度的影響規(guī)律.在實(shí)驗(yàn)前,學(xué)生需要準(zhǔn)備多個(gè)同樣尺寸的透明器皿、不同水溫的水、滴管、玻片、實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)、計(jì)時(shí)器或表等.學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并對結(jié)果進(jìn)行分析.實(shí)驗(yàn)期間,保證各容器內(nèi)水分的蒸發(fā)狀況都能被準(zhǔn)確地記錄,并將時(shí)間及溫度的變化記錄下來.在實(shí)驗(yàn)完成之后,對所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和分析,畫出曲線圖或?qū)懗鲆环輰?shí)驗(yàn)報(bào)告來顯示蒸發(fā)率與溫度、表面積和濕度的關(guān)系.同時(shí),學(xué)生將學(xué)科知識遷移與科學(xué)探究方法相結(jié)合,在實(shí)際操作中了解蒸發(fā)速度與溫度、表面積、濕度之間的關(guān)系.在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)技能,增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)思維和數(shù)據(jù)分析能力.
3.4 學(xué)科融合學(xué)習(xí),提升知識應(yīng)用能力
初中地理學(xué)科的天氣與氣候知識與初中物理物態(tài)變化知識緊密相關(guān),教師在設(shè)計(jì)“雙減”背景下的初中物理跨學(xué)科作業(yè)時(shí),可密切聯(lián)系地理學(xué)科內(nèi)容,促使學(xué)生意識到物態(tài)變化是物質(zhì)從一種形態(tài)到另一種形態(tài)的轉(zhuǎn)化,如從固態(tài)到液態(tài)、氣態(tài)等[5].同時(shí),天氣現(xiàn)象指大氣中的溫度、濕度、風(fēng)速及降水等,其中冰雹、雨、霜、雪分別經(jīng)過凝固、液化和凝華等狀態(tài)轉(zhuǎn)變的全過程都是由這種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變構(gòu)成,這樣,學(xué)生就可以從狀態(tài)轉(zhuǎn)變的過程中對氣象現(xiàn)象的生成有比較深刻的認(rèn)識.物態(tài)變化部分涉及水的狀態(tài)轉(zhuǎn)換,如從液態(tài)到氣態(tài),從氣態(tài)到固態(tài),而地理學(xué)中的天氣和氣候則主要研究氣候的變化以及對氣候的影響,以此加深學(xué)生對固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)過渡過程的了解,有助于其深入認(rèn)識大氣中水蒸氣的產(chǎn)生與變化,以及這些變化如何影響氣象和氣候現(xiàn)象.
在具體設(shè)計(jì)“雙減”背景下初中物理跨學(xué)科作業(yè)時(shí),為加深學(xué)生對自然界物態(tài)變化的理解,可設(shè)計(jì)如下作業(yè).
作業(yè)1:在個(gè)人的觀察與經(jīng)歷中,列出不少于5種氣象狀態(tài)改變的不同現(xiàn)象,其中包括固態(tài)、液態(tài)與氣態(tài)的相變以及其他狀態(tài)轉(zhuǎn)變.
作業(yè)2:選取一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變(如水分蒸發(fā)),對此狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)描述,并從微粒層次上對此現(xiàn)象進(jìn)行解釋.
作業(yè)3:結(jié)合氣象、氣候等方面知識,探索自然狀態(tài)發(fā)生改變的深層次原因,研究地形、溫度、濕度等因素對材料相變過程的影響.
作業(yè)4:根據(jù)自己對物質(zhì)狀態(tài)的認(rèn)識,設(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn),對所發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)狀態(tài)進(jìn)行觀測與研究.同時(shí),闡述實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)手段以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果對認(rèn)識實(shí)驗(yàn)狀態(tài)改變的重要作用.
在學(xué)生完成“雙減”背景下的初中物理跨學(xué)科作業(yè)時(shí),即可意識到在自然界中水的蒸發(fā)和冰的融化是一種普遍的物理現(xiàn)象.在跨學(xué)科融合作業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中,能更深入地了解自然狀態(tài)轉(zhuǎn)變的深層次原因,從而深化對狀態(tài)轉(zhuǎn)變的了解,提升學(xué)生物理學(xué)科知識的學(xué)習(xí)及應(yīng)用能力.
4 結(jié)束語
綜上所述,隨著新課改的不斷深入,跨學(xué)科教學(xué)已被越來越多地運(yùn)用于各學(xué)科.然而,目前關(guān)于物理學(xué)科跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)的研究還比較少見.文章對跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)困境及對策進(jìn)行剖析,以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),并使其對物理力學(xué)課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極影響,增強(qiáng)學(xué)生對物理知識的認(rèn)知與運(yùn)用效果.
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[責(zé)任編輯:李 璟]