“跨”學科邊界，“融”生活之理

引言

傳統(tǒng)的初中物理教學更加注重教師的引導作用，學生自身參與實踐的機會較少，欠缺問題解決能力的培養(yǎng)。跨學科教學增強了物理和其他學科之間的關聯(lián)，注重培養(yǎng)學生的知識遷移能力，進而增強學生的問題解決能力。因此，開發(fā)跨學科教學模式，是新課程改革背景下初中物理教學面臨的一個重要任務。

一、主題選擇：聚焦跨學科內容，指向問題解決

在跨學科教學主題的選擇中，教師要以物理課程為中心，關注物理課程標準對學生的學業(yè)要求，指向學生綜合運用物理以及其他學科知識解決實際問題的過程來設計主題，選擇有意義的教學素材。基于新課程標準的要求，教師要重點從“日常生活\"“工程實踐\"和“社會發(fā)展”三個二級主題中挖掘相關信息，設置具有綜合性、開放性以及實踐性的跨學科教學主題。

“日常生活”最直接的表現(xiàn)就是加強物理和學生生活之間的關聯(lián)，讓學生結合現(xiàn)實生活體驗來規(guī)范自己的個人行為，建立科學的思維方式。例如《神奇的“眼晴”》這一課內容中包含了物理知識（凸透鏡成像規(guī)律、眼鏡等）、生物知識（近視及其預防）和道德與法治知識（愛護眼睛等）等不同學科的知識，且教學內容與學生的現(xiàn)實生活密切相關。由此，可以設置跨學科教學活動，讓學生在具體的情境中探索近視眼給生活帶來的不便以及眼晴可以看到物體的原理，讓學生在實踐中學會珍惜身體健康和關愛眼睛有問題的老人，培養(yǎng)學生的傳統(tǒng)美德。

“工程實踐\"強調體現(xiàn)物理學的基礎特征，讓學生學會從工程師的角度思考問題、解決問題，借助物理和工程技術相結合的方式來進行跨學科學習。例如在《平面鏡成像的特點》教學中，教師可以引入“塔式太陽能發(fā)電的原理”，從工程實踐角度進行跨學科教學。又如在《力及其描述》的教學中，教師可以設計“橋梁工程師\"的跨學科教學活動，讓學生運用物理中的受力分析、數(shù)學中的三角形穩(wěn)定性等不同學科知識，對橋梁的承重能力進行探索。在這個跨學科主題教學中，還可以融入歷史和道德與法治的內容，引導學生關注古人建造橋梁的智慧，培養(yǎng)學生的民族自豪感。

“社會發(fā)展\"注重體現(xiàn)對學生創(chuàng)新解決問題能力的培養(yǎng)，這一類主題的特點是密切結合社會熱點話題，讓學生將物理知識與時代發(fā)展聯(lián)系在一起。例如在《溫度與物態(tài)變化》的教學中，教師可以圍繞“社會發(fā)展\"這一二級主題，開展“探索溫室效應的增強與緩解\"跨學科教學活動，讓學生將物態(tài)變化的知識和生物、化學、地理等知識整合在一起，探索溫室效應給人類生活帶來的危害，以此來規(guī)范學生的思想價值觀。

二、目標預設：關注跨學科過程，提煉生活問題

目標是教師開展教學活動的指南針，在跨學科教學中，由于教學開放性較強，學生在探索過程中難以抓住主線，因此，目標的預設就顯得尤為重要。目標的設計，也能夠幫助學生更好地建立跨學科學習的思路。在目標的設計中，教師要關注學生的跨學科學習過程，從不同學科的視角來確立教學目標，并且要深人考慮每個目標指向的問題解決能力培養(yǎng)要素是什么，提煉出具有可操作性的生活問題。

例如在《探究：光的反射定律》教學中，教材上簡單介紹了“光的折射定律”，教師可以對此進行拓展，引導學生展開“探究小孔成像的秘密\"這一跨學科教學活動，讓學生將相關物理知識與數(shù)學中的相似三角形、工程學相關知識等不同領域的知識整合在一起，在解決實際問題的過程中獲得核心素養(yǎng)的發(fā)展。基于學生問題解決的規(guī)律，設計出如下的教學目標：

科學觀念：學生可以結合日常生活實例，認識到光在同種介質中，沿著直線傳播；學生可以借助光的直線傳播定律，解決與生產(chǎn)生活相關的光學問題；學生可以結合物理、歷史、數(shù)學等不同學科的知識，分析并解釋“小孔成像\"的原理以及特點。

科學思維：學生可以使用物理學科的歸納思想，在觀察、對比、歸納的過程中總結出小孔成像的原理，并且找到影響實驗結果的因素；學生可以使用數(shù)學中的相似三角形等幾何知識來構建小孔成像的模型；學生可以對科學家的相關研究成果進行分析，在史料的探索中對小孔成像的原理加以解釋；學生可以通過分析現(xiàn)象、設計方案、列出問題清單的工程思路，實現(xiàn)小孔成像儀的制作。

科學探究：學生可以建構理想化模型，通過畫圖、實驗等方式來研究光的直線傳播理論；學生可以結合現(xiàn)象總結規(guī)律，并且論證結論；學生可以使用生活中常見的材料來完成小孔成像儀的制作。

科學態(tài)度與責任：學生可以形成良好的跨學科思維方式，主動利用科學結論來解釋生活中的問題，體會物理以及其他學科知識和生活之間的關聯(lián)。

本次跨學科教學的重點為培養(yǎng)學生的問題解決能力，教學難點則在于讓學生借助多種資料來研究光的反射現(xiàn)象，提升學生的信息分析能力。為了突破教學重難點，要重視學生的實踐性體驗，讓學生可以將直觀的現(xiàn)象和抽象的信息聯(lián)系在一起，促進學生的深度學習。

三、方案制訂：強調跨學科體驗，完善解決過程

跨學科教學強調讓學生在做中學，對此，在設計方案的過程中，教師要將跨學科主題詳細拆解為多個具有實施價值的主干問題，為學生開展跨學科實踐活動提供具體的思路。基于學生問題解決能力發(fā)展的需要，教師可以將跨學科學習拆分為發(fā)現(xiàn)并理解問題、描述并分析問題、制訂方案并設計策略、實施方案并診斷問題、交流與反思等幾個環(huán)節(jié)，讓學生獲得完整的問題解決體驗，提升學生的學習效果。

例如在《浮力》的教學中，教師可以組織開展“神奇的潛水艇\"這一跨學科教學活動，讓學生在自制潛水艇的過程中探究物體浮沉的原理，提升學生的問題解決能力。教師可以基于學生解決問題的一般規(guī)律，設計如下環(huán)節(jié)：

導入跨學科主題：這一環(huán)節(jié)的目的是借助浮沉相關的實際案例，引起學生對潛水艇所蘊含的科學原理的思考，讓學生對其中包含的奧秘產(chǎn)生探究的興趣，為學生接下來的探索奠定好基礎。

提煉問題：在這個環(huán)節(jié)中，教師可以引導學生對潛水艇研究的相關歷史資料進行分析，讓學生在探索科學家研究思路的過程中分析潛水艇的運行都受到了哪些因素的影響，進而讓學生提煉出本次跨學科主題學習的核心問題，提升學生辨別問題、分析問題的能力。

學生自主制訂方案：跨學科教學強調學生的自主性，在本次的教學中，在學生明確了需要研究的主要問題之后，教師可以引導學生展開交流討論，讓學生結合自己掌握的物理知識以及其他學科知識，做出有依據(jù)的假設和猜想，形成初步的運動和相互作用觀念，并且根據(jù)自己的假設與猜想，設計出具有可操作性的驗證方案，為學生后續(xù)的實踐探究奠定基礎。在這個環(huán)節(jié)，教師同樣要注重培養(yǎng)學生的跨學科學習能力，讓學生從物理學、工程學等不同學科的視角來研究物體的浮沉條件。此外，為了降低學生的畏難情緒，提升學困生的參與興趣，教師還可以為學生提供演示方案，讓學生對此加以改造，設計出更加完善的自制潛水艇方案。

組織實踐：這是跨學科教學的重要環(huán)節(jié)，讓學生在跨學科知識的綜合運用中完成簡易潛水艇的制作，提升學生的問題解決能力。在這個環(huán)節(jié)中，學生需要通過設計潛水艇構造圖、搜集材料制作簡易潛水艇等方式來解決問題。

成果展示：在成果展示環(huán)節(jié)，重點讓學生介紹自己解決實際問題的過程。教師要積極引導學生敘述潛水艇的工作原理，并且讓學生分析自己在實踐中遇到的問題以及采取的方案，為評價活動的展開奠定基礎。

四、實踐組織：挖掘生成性資源，落實能力培養(yǎng)

在新課程標準的背景下，學生是跨學科教學實踐活動的主體，教師在其中起到指導作用。在實施跨學科教學方案的過程中，教師要注重挖掘生成性資源，強調教師和學生、學生和學生、學生和互聯(lián)網(wǎng)、學生和社會的多邊互動，促使整個教學活動保持開放性，提升學生解決實際問題的關鍵能力。

例如在“神奇的潛水艇\"教學中，教師在教學實踐環(huán)節(jié)要重視和學生之間的交流互動，并且根據(jù)學生的實際表現(xiàn)，對教學方案進行必要的調整，確保學生獲得有意義的問題解決經(jīng)歷。如在“提煉問題\"這一環(huán)節(jié)，需要學生自主閱讀與潛水艇設計相關的歷史資料，分析潛水艇的設計與哪些因素相關，思考如果自己要完成簡易潛水艇的制作，需要解決哪些問題。由于初中學生自主思考問題的能力尚不成熟，因此學生很難獨立完成問題清單的制作。對此，教師可以組織學生展開交流討論，讓學生在和他人的互動中突破自身的認知局限，對需要解決哪些問題建立完善的認識。同時，教師也可以根據(jù)學生提出的問題，對教學內容進行適當?shù)耐卣梗龑W生探索如何更好地建構物理模型，如何在具體生活中運用浮沉的知識改變更多物體的狀態(tài)，等等，從而讓學生獲得更加深刻的跨學科學習體驗。此外，教師還需要根據(jù)學生的實際表現(xiàn)，通過補充資料、提供差異化輔導等方式，幫助學生優(yōu)化自己的實踐體驗，提高跨學科教學質量。

又如在“橋梁工程師\"的跨學科教學活動中，教師通過對學生進行觀察，發(fā)現(xiàn)部分學生對我國古代的造橋技術很感興趣，引發(fā)了學生對于“中國古代科技發(fā)展程度”的思考。對此，教師根據(jù)學生的實際表現(xiàn)，對教學內容進行了適當?shù)耐卣梗龑W生進一步探索我國古代的科技研究成果，讓學生對古人借助“力的作用\"取得的成果進行深入的分析，由此培養(yǎng)學生的民族自信以及研究精神，讓學生形成開放的學習視野。在這個過程中，教師不僅鼓勵學生使用網(wǎng)絡等手段自主搜索資料，同時也引導學生展開了生活實踐，讓學生去親眼見證中國古人的智慧，加深學生的理解感悟。

五、評價反饋：聚焦跨學科成果，拓展認知邊界

新課程標準指出跨學科教學要重視實際作品的展示，讓學生在辯論賽、調查報告展示、模型展示等活動中獲得更多共同探討交流的機會，以深化學生的跨學科學習體驗，促使學生提煉解決實際問題的經(jīng)驗，找到解決問題的更多新路徑。在這個過程中，教師同樣要強調學生的自主性，并且充分發(fā)揮自身的引導作用，從問題解決的角度，對學生的成果進行精準評價，幫助學生拓展認知邊界。

例如在“神奇的潛水艇”這一跨學科教學活動中，在學生完成實踐之后，教師組織成果展示活動，讓學生將制作好的潛水艇模型展示出來，并且引導學生敘述自己的制作過程，讓學生在相互討論中優(yōu)化問題解決方案。在學生討論的過程中，教師要對學生的表現(xiàn)進行綜合性的評價，從學生的跨學科知識運用能力、學習態(tài)度、表達能力、合作能力、反思能力等角度，對學生進行全面的評價。在評價的過程中，教師需要考慮學生之間的差異性，對于進步較大的學生，教師要善用激勵性評價，增強學生的學習自信，讓學生樂于參與跨學科教學活動，營造良好的課堂互動氛圍。此外，對于在跨學科實踐中存在不足的學生，教師要基于教學評一體化的思想，結合評價的結果，在后續(xù)的教學中對學生加以輔導，幫助學生完善不足，提升學生的問題解決水平。在評價中，教師也可以鼓勵學生展開自評和相互評價，使學生在反思中進一步提煉問題解決的經(jīng)驗。

又如在“橋梁工程師\"這一跨學科教學活動中，教師組織學生展開相互評價。學生展示自己利用各種材料制作出的簡易橋梁，并且現(xiàn)場展示這些橋梁的承重能力，分析承重原理。學生相互觀察，發(fā)現(xiàn)其他人認知上存在的問題，并且給出自己的觀點，開展相互評價。在這個過程中，學生從簡單的信息接收者轉變?yōu)橹R探究者，在相互質疑、相互討論中構建了更加完整的認識。在學生相互評價的同時，教師根據(jù)學生的實際表現(xiàn)，對學生的學習成果進行簡單的評價，幫助學生更好地認識自我。

結語

為了落實學科育人的目標，教師要加強對跨學科教學的探索，切實培養(yǎng)學生的問題解決能力。在教學中，教師要根據(jù)學生的認知特點和發(fā)展需求，有針對性地開展合適的跨學科實踐活動，促使學生形成開放的學習思維，培養(yǎng)學生的跨學科學習意識。同時，教師也要加強對信息化教學手段以及教學評一體化理念的運用，改善學生的跨學科學習體驗，更好地發(fā)揮跨學科教學的作用，讓學生在跨學科實踐中收獲更多的成長。

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責任編輯：丁蔚