初中物理教學中跨學科融合理念的應(yīng)用研究

肖振忠 （江蘇省蘇州灣實驗初級中學）

新課程改革背景下，初中物理教學理念與模式均有較大的變化，課堂教學逐漸呈現(xiàn)跨學科的特點，教師在課堂上可以引入更多的學科知識、學科方法和學科教具，豐富了課堂教學。按照新課程改革的相關(guān)要求，為更有效地培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)，教師要更加深入地貫徹跨學科融合理念，拉近物理教學與相關(guān)學科的距離，將各個學科的知識點整合起來，以此避免學生對知識點產(chǎn)生片面化的理解。針對此，教師必須充分意識到初中物理教學實現(xiàn)跨學科融合的重要性與必要性，并正確貫徹跨學科融合理念。本文結(jié)合當前初中物理教學的跨學科融合研究成果，更深一步分析探究跨學科融合理念在初中物理教學中的應(yīng)用策略，現(xiàn)作如下論述：

一、初中物理與主要學科的融合教學現(xiàn)狀

物理是一門理論性和實踐性很強的學科，初中物理涉及較多的抽象知識和生活知識，學生在學習過程中不可避免地遇到困難，易出現(xiàn)知識的片面化理解。為幫助學生更加系統(tǒng)地學習物理知識，培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)，當前，越來越多的教師主張將物理知識與相關(guān)學科知識融合起來，幫助學生系統(tǒng)學習。也正因如此，當前初中物理與多門學科具有較好地融合，尤其是與數(shù)學、語文、歷史、美術(shù)、化學這些學科有較好地融合。

在與數(shù)學融合的過程中，數(shù)學能夠有效培養(yǎng)學生的理性思維能力，并且一些數(shù)學知識可以幫助學生更好地理解物理概念。比如在蘇教版九年級上冊“能量的轉(zhuǎn)化與守恒”這一節(jié)教學時，為幫助學生更好地理解能量平衡的原理，教師可以利用數(shù)學中的公式演化原理，相信在此基礎(chǔ)上學生更容易理解。

在與語文融合的過程中，一些教師會將語文中的古代文學與初中物理結(jié)合起來，實現(xiàn)了語文知識與初中物理的有效結(jié)合，取得了較好的成效。通過這樣的課堂教學，可以大大豐富物理教學的趣味性，知識點更易融合。

在與歷史融合的過程中，學生若長時間從歷史的角度看待問題和物理知識，則可以學會一分為二地看待問題。如在引導學生學習蘇教版八年級上冊“噪聲的污染與防治”，教師可以將歷史課本中有關(guān)于“第一次工業(yè)革命”“第二次工業(yè)革命”中的相關(guān)知識引到課堂上，幫助學生意識到工業(yè)革命的“雙刃劍”作用，對包括空氣污染、噪聲污染、河流污染等一系列環(huán)境問題有深刻的認知。

在與美術(shù)融合的過程中，應(yīng)認識到美術(shù)是一門藝術(shù)性很強的學科，可以激發(fā)學生的想象力和創(chuàng)造力，且有助于活躍課堂氛圍。比如在帶領(lǐng)學生學習蘇教版八年級下冊“宇宙探秘”這一節(jié)知識時，教師可以引導學生畫出太陽系的行星，并標注行星名稱和公轉(zhuǎn)方向，在“畫一畫”的學習活動中增強物理知識的學習樂趣，同時發(fā)展學生的繪畫能力，這樣可以促進學生的全面發(fā)展。

在與化學融合的過程中，因為物理與化學均是以實驗為基礎(chǔ)的學科，所以彼此之間有較緊密的聯(lián)系，尤其是實驗資源方面的聯(lián)系更為緊密。所以在初中物理教學中，會有很多教師利用化學課堂上的實驗資源組織學生實驗，在實驗過程中可以更好地理解物理知識，且可以有效培養(yǎng)動手操作能力，有利于培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)。

新課程改革背景下，初中物理教學已經(jīng)與多門學科有很好地融合，跨學科融合理念得到了有力的貫徹落實，對推動初中物理教學改革進程大有裨益。

二、初中物理教學中貫徹跨學科融合理念的意義

在初中物理教學中有力貫徹跨學科融合理念是非常必要和重要的，且可以取得較好的成效。具體來說，在初中物理教學中貫徹跨學科融合理念的意義集中體現(xiàn)在以下三個方面：

一是從素質(zhì)教育的角度來說，要想順利推進素質(zhì)教育，幫助學生更好地學習和理解初中物理知識，教師必須積極革新教學理念和方法，而跨學科融合理念無疑是當前一種先進理念。通過在初中物理課堂滲透跨學科融合理念，可以加強學生聽、說、讀、寫、想能力的訓練力度，可以幫助學生培養(yǎng)思維能力、邏輯判斷能力、空間思維能力、創(chuàng)造能力、計算能力、觀察能力、獨立思考與解決問題的能力，在此過程中可以實現(xiàn)素質(zhì)教育的目標。

二是可以將以往的“應(yīng)試教育”轉(zhuǎn)變?yōu)椤八刭|(zhì)教育”，有利革新初中物理教學理念。在素質(zhì)教育下，教師可以更加注重學生多種學習能力的培養(yǎng)，不再片面追求學生的成績和表現(xiàn)，在良好的學習氛圍中有利于學生更好地學習知識，道德情操和道德品質(zhì)可以得到更好地培養(yǎng)。

三是可以極大地拓寬學生的知識面，提高學生的綜合素養(yǎng)。一直以來，較多的教師都在探究如何培養(yǎng)學生的學科共通能力，嘗試打破學科壁壘，也因此逐漸形成了一種教學理念，即促使學生在不同的學習內(nèi)容與方法中相互交叉，開拓知識學習視野，拉近學科之間的聯(lián)系。當前將初中物理與多門學科融合，目標之一便是提高學生的共通能力與綜合能力，最終提升綜合素養(yǎng)，培育物理核心素養(yǎng)。

三、跨學科融合理念在初中物理教學中的應(yīng)用

（一）借助跨學科知識豐富物理教學資源

初中物理與多門學科知識之間有較緊密的聯(lián)系，同時與學生生活中的知識也有所聯(lián)系，所以教師在豐富課堂教學資源時，可以引入跨學科知識，幫助學生拓寬知識視野。比如初中物理知識與學生的日常生活聯(lián)系較為緊密，所以教師可以考慮開展生活化教學，在課堂上引入更多的生活知識，或者可以將物理教學延伸至課堂外，引導學生學習生活中的物理知識?？偟膩碚f，在課堂教學時，教師要多方面挖掘與教學內(nèi)容相關(guān)的跨學科知識，在豐富物理教學資源的基礎(chǔ)上調(diào)動學生的課堂學習積極性。

在蘇教版八年級上冊“樂音的特性”這一節(jié)教學時，為讓學生可以產(chǎn)生真實的學習體驗，學習到更多有關(guān)于“聲音”的知識，教師可以考慮帶領(lǐng)學生在音樂教室授課。在授課過程中，可以一邊使用樂器向?qū)W生演奏音樂，一邊引導學生認真觀察和分析，探究不同樂器的發(fā)聲原理和振動情況?？梢哉f，這樣的教學可以有兩方面的顯著優(yōu)勢：一是因為學生處于從未有過的學習環(huán)境，所以學習興趣較為濃厚，課堂注意力會較為集中，學習效果自然可以得到保證和提升；二是物理知識與音樂學科的相關(guān)知識可以融合，且一些較為抽象的物理知識可以直觀、有趣地呈現(xiàn)出來，更便于學生學習與理解，同樣可以提升課堂學習效果。再如向?qū)W生講解“聲音的產(chǎn)生與傳播”的相關(guān)知識時，有一個知識點教師不能在課堂上一帶而過，即“人耳是如何聽到聲音的”。在向?qū)W生講解這一知識點時，教師可以與生物知識聯(lián)系起來，引導學生回憶所學習過的生物知識，此時可以建立學科知識點之間的聯(lián)系。除此之外，在向?qū)W生講解蘇教版八年級上冊“升華和凝華”這一節(jié)知識時，為確保學生可以更好地理解自然界中水循環(huán)的過程，教師可以與地理學科中有關(guān)于水循環(huán)的知識點聯(lián)系起來。將兩門學科的知識結(jié)合起來，可以很好地拓寬學生的學習視野，對水循環(huán)的知識有更深刻的理解，無論是對于物理學習還是地理學習均大有裨益。

（二）借助跨學科方法突破物理教學難點

在初中物理教學中滲透跨學科融合理念時，學習方法的交叉與融合至關(guān)重要，當學生掌握較多的跨學科方法后，學習物理知識的難度可以大大降低，學習效率與質(zhì)量均可以提升。如物理與數(shù)學之間不僅知識點有相似之處，而且學習方法也有相同之處，學生可以嘗試使用數(shù)學知識和方法解決物理問題，尤其是可以突破重難點。目前來看，有較多的教師在初中物理習題教學過程中會選擇性地滲透數(shù)學知識與思維方法，學生可以借助數(shù)學思想與方法順利解決物理問題，非常值得推廣應(yīng)用。總的來說，在初中物理教學中，為幫助學生突破學習過程中的重點和難點，教師可以從四個方面著手：

1.巧用數(shù)學公式解決物理問題

在初中物理教學中，一些公式和解題思路與數(shù)學學科有相似之處，尤其是解題時的思維邏輯是較為相似的。在解決物理問題時，學生必須明確物理公式的含義，具體字母所代表的意義和指向均需要明確，在此基礎(chǔ)上理順解決問題的思維邏輯。

有這樣的一道物理習題，即“有一個質(zhì)量為7.9kg的正方體鐵塊，現(xiàn)在將其放在0.79m2的水平桌面上，那么鐵塊對桌面產(chǎn)生的壓強是多少？”一些學生因為初步學習壓強的相關(guān)知識，所以解題時難免出現(xiàn)邏輯錯誤，導致無法正確解題。針對于此，教師要引導學生認真分析，確定出解題思路。學生在認真分析后可以發(fā)現(xiàn)，將7.9kg的正方體鐵塊放在0.79m2的水平桌面上，與桌面之間的接觸面積必然不是0.79m2，解決這一問題的關(guān)鍵是求出鐵塊與桌面的接觸面積。結(jié)合題目已知條件，學生可以利用數(shù)學知識求出正方體的邊長，鐵球與桌面的接觸面積是鐵塊的一個表面，也就是正方體邊長的平方，此時學生較容易求解。

2.利用不等式解決物理問題

不等式的相關(guān)知識在生活中有廣泛的應(yīng)用，也可以幫助學生解決物理學習過程中所遇到的問題。以蘇教版八年級上冊“凸透鏡成像的規(guī)律”這一節(jié)教學為例，學生在求凸透鏡焦距的取值范圍時，可以使用不等式的相關(guān)知識，問題可以因此化難為易。

3.利用比例解決物理問題

數(shù)學中的比例知識，學生早在小學階段便有接觸和學習，基本上進行了較為系統(tǒng)的學習，可以考慮應(yīng)用在初中物理學習中。具體來說，在初中物理學習過程中，學生可以嘗試使用比例關(guān)系建立未知量與已知量的關(guān)系，而后借助比例性質(zhì)計算未知量，物理知識與問題可以變得簡單化。使用數(shù)學中的比例知識解題時，通常情況是較為有效和簡單的，當比量的單位相同時即可求解。比如在蘇教版八年級下冊的《壓強和浮力》《力與運動》《力》的相關(guān)習題中，學生均可以嘗試使用比例的相關(guān)知識解決問題，在長時間的學習中可以將數(shù)學學習方法與物理解題相結(jié)合，物理學習能力和解題能力勢必可以得到有效的培養(yǎng)。

4.利用數(shù)形結(jié)合思想解決物理問題

在初中物理學習中，教師多引導學生利用數(shù)學中的圖像方法將物理現(xiàn)象與知識之間的關(guān)系呈現(xiàn)出來，如可以直觀呈現(xiàn)電流、電阻、電壓的關(guān)系圖像，再如可以呈現(xiàn)質(zhì)量與體積的關(guān)系?？偟膩碚f，借助數(shù)學中的數(shù)形結(jié)合思想，物理知識點可以更加直觀地呈現(xiàn)在學生的眼前，尤其是可以幫助學生理解一些抽象知識，對提升課堂教學質(zhì)量大有裨益。新課程改革背景下，教師應(yīng)高度重視數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用，努力與初中物理的一些抽象知識點結(jié)合起來，從數(shù)學角度給學生講解物理知識，相信可以有效培養(yǎng)學生的物理思維。

（三）借助跨學科教具開發(fā)物理創(chuàng)新實驗

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，較多的知識點均可以從實驗中得出，所以實驗教學一直是物理課堂教學的重點。就初中物理實驗教學來說，與化學、生物這兩門學科均有聯(lián)系，一些實驗所使用的資源可以共用，更有利于實驗教學的開展?；诖?，教師在初中物理實驗教學中，可以考慮使用跨學科教具，以此開發(fā)物理創(chuàng)新實驗，引導學生參與到更有趣的物理實驗中。比如在初中物理與化學的跨學科實驗設(shè)計中，教師可以組織學生參與“浮沉條件的應(yīng)用”這一實驗，實驗過程中需要使用到啟普發(fā)生器，教師可以通過溝通從化學實驗室借用，以保證實驗順利進行。再如設(shè)計初中物理與生物的跨學科實驗時，教師可以引導學生參與“模擬胸腔呼吸證明大氣壓強的存在”這一實驗，將物理知識與生物知識有機結(jié)合起來。除此之外，教師可以設(shè)計“杠桿原理在伸屈臂模型中的應(yīng)用”這一實驗，進一步拉近初中物理知識與生物知識的距離，幫助學生同步學習物理和生物知識。總的來說，物理學科以實驗為基礎(chǔ)，教師應(yīng)重視實驗教學的開展，并將物理實驗與化學實驗和生物實驗結(jié)合起來，以此開發(fā)物理創(chuàng)新實驗，在實驗中幫助學生更好地學習與物理學科相關(guān)的知識，將物理知識、生物知識和化學知識融會貫通，可以靈活地應(yīng)用。

新課程改革背景下，實現(xiàn)跨學科課程整合教學已經(jīng)成為必然的趨勢，教師要高度重視，大力推進跨學科教學。在初中物理教學中滲透跨學科教學理念時，教師要注重初中物理與各學科知識關(guān)系的挖掘，以初中物理為主體，將更多與之相關(guān)的知識點引入課堂，重點從跨學科知識、跨學科方法、跨學科教具這三個方面著手，以此培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)。