核心素養下初中物理跨學科大單元教學理念及實施策略

引言

《義務教育物理課程標準》（以下簡稱《新課標》中指出，跨學科教學要緊密結合物理教學內容，以真實物理問題為情境導向，體現綜合性和實踐性，注重激發學生的求知欲和學習熱情，促進學生學以致用。物理教學是以單元為基本單位進行知識系統的程序性排列，構成了知識連續性的章節。在知識系統的完整性上，大單元教學將單元重組、歸化，形成大單元教學模式。跨學科教學和大單元教學最終指向目標都是提升學生核心素養，如果將跨學科教學和大單元教學進行整合，形成新的整合性跨學科大單元教學模式，將會進一步促進教學改革和創新。

一、融合跨學科教學和大單元教學的跨學科大單元教學理念

跨學科大單元教學是跨學科主題和大單元教學的整合和升華，綜合了二者的共同標準和關鍵特征，不管是跨學科的多學科整合性，還是大單元教學的知識邏輯性，跨學科大單元教學在多學科知識的整合下都凸顯出強大的高端性和挑戰性。

（一）跨學科教學和大單元教學理念

《新課標》新增一級主題“跨學科實踐”，其是課程內容的重要構成，課標中要求其課時占比不少于10% 。其涵蓋“物理學與日常生活\"“物理學與工程實踐\"“物理學與社會發展”三個二級主題，聚焦物理與跨學科知識的整合，關注內容時代適配性，構建知識應用、思維邏輯與實踐操作等能力融合機制，為學生核心素養發展奠基。該主題以真實問題情境為基石，創設綜合、實踐、主導、開放性問題鏈，驅動學生用多學科知識分析、解決與質疑問題，提升邏輯思維、問題解決及實踐創新能力。

美國教育家莫里遜在芝加哥大學附中實踐基礎上所著的《中學教學實踐》一書中，首次提出莫里遜計劃，即莫里遜大單元教學法。在國內，“大單元教學\"最早見于1993年鄧禹南、肖紅耕合寫的《試論“大單元教學觀”—兼談義務教材單元構建的創新》。華東師范大學崔允墩教授認為，“單元是一種學習單位，一個單元就是一個學習事件、一個完整的學習故事。因此，一個單元就是一個微課程”。故“大單元教學”可以理解為包含完整課程要素的單元課程教學。

從理念形成與性質看，跨學科教學和大單元教學終極目標一致，均為提升學生核心素養、實現育人價值；關鍵特性是依托真實物理情境，構建真實問題體系并解決實際問題，在“情境一問題—解決\"遞進中培育素養，造就時代新人。

（二）跨學科大單元教學的理念

為深刻理解跨學科大單元教學，我們從教學標準、教學特征和知識邏輯性、教學實踐探究和教學成就等方面來深入了解跨學科大單元教學的內涵。

首先，從教學標準的維度出發，跨學科大單元教學聚焦于培養學生的學科核心素養，充分彰顯育人價值。跨學科大單元教學的學科核心素養包含幾個方面：學科觀念，例如初中物理學科的物理觀念和化學學科的化學觀念；科學思維，如基于物理學視角的模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新，以及基于化學視角研究物質變化所運用的比較、分類、綜合、歸納等科學方法及證據推理、模型建構和質疑、批判創新等;科學探究，如解釋、交流、設計、制作與使用模型能力，以及參與實踐、解決實際問題能力、協作溝通能力等；科學態度與責任，如責任擔當、可持續發展觀念等。

其次，就跨學科大單元教學特征與知識邏輯性而言，該教學模式建立在真實的物理情境之上。面對現實世界中紛繁復雜的問題，學生需要運用跨學科大單元的學科知識及邏輯思維，構建問題模型并探尋解決策略。從知識邏輯的角度來看，面對一些難以憑借單一學科或單一知識邏輯解決的復雜問題，學生需整合不同的學科體系，運用多元的思維模式，方能找到合理的解決方案。

再次，從教學實踐探究的層面來講，跨學科大單元教學并非僅僅局限于應用多學科知識開展實驗探究以解決實際問題，更為關鍵的是，通過對多學科知識的系統整合，生成新的知識與技能，并將其應用于問題解決之中。該教學模式以跨學科教學和大單元教學為基石，將二者有機整合，形成獨特的跨學科大探究模式，引領學生開啟全新的探究學習歷程，實現知識與技能的創新發展。

最后，從教學成就的角度審視，跨學科大單元教學不僅是一種創新性的教學方式，更在教學過程中催生了具有整合性的教學成果。依據跨學科大單元教學的標準屬性，其產生的教學成就對學生核心素養的培育具有顯著作用，切實實現育人目標。

二、跨學科大單元教學依賴于“實踐主題\"和“跨學科主題\"

跨學科大單元教學依賴于實踐主題與跨學科主題的融合。其中，實踐主題是借助學科成果改造社會與自然界的有意識實踐活動，是基于理論與實踐相結合而開展的主題活動。在實踐主題活動過程中，學生能夠學會提問、分析、概括、總結與反思，進而獲得成長。

《新課標》提出了跨學科主題，旨在提升學生跨學科運用知識的能力、分析和解決問題的能力以及動手操作能力，培養學生積極的學習態度，還有樂于實踐、敢于創新的精神。基于《新課標》對跨學科主題的闡述，筆者認為，跨學科主題能夠跨越本學科的知識視野，將多學科知識與日常生活、工程技術、社會發展等主題相結合，全面地分析和解決真實情境中的問題。跨學科主題的核心目標在于解決真實問題，而在解決真實問題的過程中，學生會運用知識，鍛煉思維與能力，強化責任感與積極態度，從而提升核心素養。

（一）基于跨學科主題解決具體的真實問題

為何要設立跨學科主題？最根本的原因在于，跨學科主題能夠協同應對真實的情境問題。跨學科并非為了跨界而跨界，而是因為在真實問題面前，單一學科的知識體系往往無法精準且全面地解決問題。這就需要借助多學科的知識體系，將其融入本學科知識體系之中，形成整合后的新知識體系，以此輔助本學科解決實際問題。

在運用跨學科主題解決具體真實問題時，首先從本學科出發，探尋真實情境問題的核心，尋找解決問題的思路。當在探尋真實問題核心的過程中，若無法明晰問題的關鍵所在，便會反映出解決問題的邏輯混亂。此時，對多學科知識體系和本學科知識體系進行梳理規整，形成新的知識體系，再運用這一新知識體系去剖析真實問題的邏輯核心，揭示真實問題的本質。

（二）基于跨學科主題有序構建多學科知識新體系

在解決問題的過程中，跨學科主題依賴于對多學科知識系統的整合。然而，學科與學科之間的知識系統并非緊密相連，而是呈現出一種看似有序實則無序、并無關聯的狀態。那么，如何才能將多學科間這種無序似有序、缺乏關聯的知識系統，整合成有序且相互關聯的新知識系統呢？答案是必須回歸到真實的情境問題。依據真實問題的需求、問題的傾向性、問題的概念化以及問題解決所取得的成果等方面，對多學科知識系統進行提取與重組，從而形成契合真實問題需求、傾向、概念化以及解決成果的新知識系統，進而實現對真實問題的全面闡釋與理解。

構建多學科知識新體系，需要有條理地梳理真實問題。所謂真實問題的需求，即明確解決真實問題所需的知識系統；問題的傾向性，是指問題所趨向的邏輯空間，以及該邏輯空間需要何種內容來填充；問題的概念化，是在多學科融合的背景下，新知識系統所形成的概念與規律；問題解決成果，則是運用多學科融合后的新知識系統成功解決問題所產生的成效與價值。當把真實問題的需求、傾向、概念化以及解決成果構建成一個有序的新知識系統時，多學科知識新體系便得以完成，真實的情境問題也就能夠迎刃而解了。

（三）基于跨學科主題的創新與實踐的融合

跨學科主題是基于問題解決的一種創新性整合模式。它將不同學科的觀點與方法有機融合，催生出全新的創新性整合知識系統。這一系統打破了學科之間的固有界限，以創造性的方式激發創新思維，為問題的解決提供了嶄新的視角與更多的可能性。

在應對復雜情境問題或面臨高挑戰性任務時，跨學科主題充分展現出其實踐性特質。通過跨學科融合，它匯聚不同學科或領域的專業知識與經驗，形成綜合性的實踐解決方案。憑借這一實踐性，跨學科主題能夠對復雜情境問題進行深度剖析與構思，有效提升問題解決的效率與準確性。

（四）基于跨學科主題在真實問題解決中培育核心素養

跨學科主題的興起與發展，并非僅僅是為了契合當今社會快速發展下多學科融合的需求，更為關鍵的是培養學生解決真實問題的能力，推動學生核心素養的全面發展。

首先，跨學科主題借助多學科的思想碰撞，培育學生的批判性思維能力與判斷力。通過綜合考量不同學科的觀點和方法，學生能夠更為客觀地分析問題，理性地做出判斷。其次，跨學科主題通過多學科的融合，培養學生的合作與溝通能力。在整合多學科知識與資源的過程中，學生需要與不同學科背景的伙伴交流協作，這無疑為他們提供了鍛煉合作與溝通能力的契機。

三、跨學科大單元教學的實施策略

跨學科大單元教學的實施策略是指在教學過程中將不同學科的知識、方法和技巧進行整合和協同，形成新型的綜合知識系統，以實現全面教學目標。

（一）單元化跨學科實施策略

單元化跨學科實施策略是一種以跨學科主題為核心的教學模式，它致力于將各學科知識整合為有機整體，進而培養學生的跨學科思維以及問題解決能力。采用這一策略，需要從多個方面進行提升與改革：

首先，由于單元化教學涉及多個學科的知識系統，故而要先確定單元化實施的目標與主題。這一目標和主題的確立，需要多學科知識系統的支撐，因此要預先設定多學科知識系統及相關概念，為目標的達成尋求依據。

其次，在明確學科與概念之后，就要對多學科的知識系統和方法加以整合，構建起新型知識系統。

接著，開展單元化跨學科實踐活動，通過實踐來解決問題。在此過程中，推進單元化合作與交流，以此促進跨學科活動的開展以及問題的有效解決。

而后，實現多學科融合，并提供技術指導，助力突破疑難問題。

最后，對單元化跨學科實踐的整個流程進行全面評估，并反饋問題解決的最終成效。

（二）模塊化跨學科實施策略

知識模塊化，指將相互關聯的大型知識系統，拆解為若干相互依存、功能與特征清晰的小型知識模塊的過程。每個模塊相對獨立，可依據知識邏輯與實際需求，靈活調整、替換或復用，大幅提升知識系統的靈活性與可操作性。

在模塊化跨學科實施中，借助該方式把不同學科知識拆解為小模塊，便于開展跨學科重組，推動創新性整合知識系統的構建，讓跨學科知識融合更具條理性與可實現性。

（三）綜合化跨學科實施策略

多學科知識系統的重組與整合后的新知識系統構建，是跨學科探究的核心。實施時，先結合本學科真實問題需求，剖析各學科知識系統特點，梳理出輔助解決問題的有利因素。隨后，聚焦學科知識領域交叉點，結合真實問題分析，挖掘學科融合點。整合階段，搭建高效溝通機制，保障各學科知識系統深度融合、適配，實現新知識系統的互補創新，讓跨學科策略產出更高價值成果，切實解決復雜問題。

（四）多學科整合式跨學科實施策略

多學科整合式教學，通過有機融合不同學科知識、理念與方法開展教育。進行跨學科實施時，需遵循特定步驟與關鍵要素：先梳理學科關聯與整合點，明確學生綜合能力培養目標。接著推進跨學科課程設計與教材選備，為實施筑牢基礎。同時，教師要具備跨學科知識與教學技能，引領學生開展跨學科思維訓練與合作學習，激發學生主動融合多學科知識解決問題的積極性。此外，需匹配適宜實施方法，嚴格依循步驟與要素，做好評估調整，持續優化教學過程，助力跨學科實施質量與效果提升，培養學生跨學科素養。

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責任編輯：黃大燦