跨學(xué)科知識(shí)在初中物理教學(xué)中的滲透和融合

黃東紅

摘 ? 要：在全面推進(jìn)素質(zhì)教育，深化教育領(lǐng)域綜合改革過(guò)程中，素質(zhì)教育理念，提倡學(xué)生的全面發(fā)展，將各學(xué)科融合在一起是一種非常有效的教學(xué)手段。提高教育教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升，教師應(yīng)具備各學(xué)科聯(lián)系與滲透的知識(shí)，在物理教學(xué)中注重與其他學(xué)科知識(shí)的滲透與融合，培養(yǎng)學(xué)生遷移跨學(xué)科知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力，揭示各學(xué)科之間知識(shí)、技能的聯(lián)系，提高學(xué)習(xí)效率，建立科學(xué)研究方法，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：跨學(xué)科知識(shí)；初中物理；滲透與融合；綜合素質(zhì)；全面發(fā)展

物理是一門(mén)必修課，初中物理教材符合新課改對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的要求，教師應(yīng)熟悉各學(xué)科教材內(nèi)容和課程安排，聽(tīng)全校性各學(xué)科交叉公開(kāi)課，靈活運(yùn)用各學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，有機(jī)地進(jìn)行物理教學(xué)，全面推進(jìn)素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，在智育、德育、體育、美育等各方面全面發(fā)展[ 1 ]。

1 ?數(shù)學(xué)與物理聯(lián)系緊密

隨著教育改革實(shí)施，各學(xué)科之間的滲透不斷加強(qiáng)，作為對(duì)理解能力和演繹推理能力及運(yùn)算能力都有很高要求的物理學(xué)科，平時(shí)教學(xué)中及時(shí)靈活地滲透數(shù)學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力尤為重要[ 2 ]。

1.1 ?基本應(yīng)用

初中物理引入概念，得出公式，利用公式分析計(jì)算，都在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行。例如：速度、密度、壓強(qiáng)、功率、電功率概念等。

實(shí)驗(yàn)中記錄數(shù)據(jù)，用數(shù)學(xué)作圖、運(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析得出規(guī)律或測(cè)量結(jié)果，如歐姆定律，測(cè)密度、伏安法測(cè)電阻等實(shí)驗(yàn)。

用數(shù)學(xué)推導(dǎo)變形公式如速度、密度、壓強(qiáng)、功率等，比熱容公式和杠桿的平衡條件的公式推導(dǎo)要用到數(shù)學(xué)方程和比例，并聯(lián)電路總電阻與分電阻的關(guān)系式推導(dǎo)用到數(shù)學(xué)分式的通分。

1.2 ?典型應(yīng)用

物理的各類(lèi)習(xí)題中，不同的數(shù)學(xué)知識(shí)在物理中起著不同的解決問(wèn)題的作用。

1.2.1 ?代數(shù)的應(yīng)用

物理題有一類(lèi)求比例的題型，特別是電流，電壓，電阻以及電功，電功率和電熱有很多比例關(guān)系，掌握好各物理量比例關(guān)系，可以幫助學(xué)生較快得出正確的答案。

有些題目要用到數(shù)學(xué)不等式解題，如：光學(xué)中已知物距和像距用不等式推算焦距，根據(jù)題目的條件，求在確保電路安全的前提下，滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍。

物理中有一類(lèi)是極值、范圍的計(jì)算題，特別是有滑動(dòng)變阻器或者可變電阻的電學(xué)題求最大值和最小值，要利用數(shù)學(xué)中的一次函數(shù)或二次函數(shù)解題。

1.2.2 ?幾何的應(yīng)用

幾何作圖在物理教學(xué)中是常見(jiàn)的，如光路圖和電路圖以及各類(lèi)圖像，根據(jù)光在空氣中沿直線(xiàn)傳播，利用數(shù)學(xué)中的相似三角形測(cè)建筑物的高度。

1.2.3 ?解析幾何的應(yīng)用

為了深化教育改革，增加了大量應(yīng)用數(shù)學(xué)解析幾何解答物理的題目，也為今后高中教師的教學(xué)和學(xué)生進(jìn)入高一級(jí)學(xué)校的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。應(yīng)用數(shù)學(xué)的圖像分析是物理的一種研究方法，直觀、形象、簡(jiǎn)潔且概括力強(qiáng)，能再現(xiàn)物理全過(guò)程，詳細(xì)記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)，大量的圖像習(xí)題都是數(shù)形結(jié)合的題目，分析變化過(guò)程中的規(guī)律也有進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算的，這類(lèi)題目是考試中難度較大的題目。

用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題是一種非常重要的能力，處理好物理與數(shù)學(xué)知識(shí)銜接，學(xué)生能更高效、更順利地學(xué)習(xí)物理。

2 ?語(yǔ)文中蘊(yùn)含物理知識(shí)

2.1 ?審題的重要性

學(xué)習(xí)物理首先要具備理解能力，沒(méi)有正確理解含義，直接影響物理學(xué)習(xí)，如：阿基米德原理中的“浸入液體中”，“浸入”是指部分浸入和浸沒(méi)，牛頓第一定律中的“一切物體沒(méi)有受到外力”是指受到平衡力，合力為零。只有學(xué)生理解語(yǔ)言的含義，才能正確理解物理意義。

2.2 ?文字簡(jiǎn)答題的理解

簡(jiǎn)答題要求學(xué)生具有閱讀理解能力和語(yǔ)言表達(dá)能力，例如“火星車(chē)的車(chē)輪寬且有許多凸棱”，“寬”是指受力面積大，“凸棱”是指增大接觸面的粗糙程度，增大摩擦力。

2.3 ?字詞、俗語(yǔ)、成語(yǔ)、諺語(yǔ)和歇后語(yǔ)及古詩(shī)詞中處處皆物理

物理中有字詞的辨析，如熔化而不是溶化或融化，俗語(yǔ)、成語(yǔ)、諺語(yǔ)及歇后語(yǔ)中蘊(yùn)含物理知識(shí)，如：“大樹(shù)底下好乘涼”是光的直線(xiàn)傳播現(xiàn)象，“杯弓蛇影”是光的反射現(xiàn)象，“人心齊，泰山移”是同一線(xiàn)上方向相同的合力，“戴眼鏡喝茶越喝越朦朧”是液化現(xiàn)象，物理和語(yǔ)文的組合表達(dá)了自然科學(xué)的本來(lái)含義。

古詩(shī)詞中有跨學(xué)科的思想，教師在傳承古代文化時(shí)要有學(xué)科滲透的思想使學(xué)生獲益其中。例如：“遙知不是雪，為有暗香來(lái)”是分子的擴(kuò)散現(xiàn)象，“余音繞梁，三日不絕?！笔腔芈?。用詩(shī)詞教學(xué)，不僅陶冶了情操，也理解了其中的物理知識(shí)。

3 ?德育在物理教學(xué)中的滲透

當(dāng)前教育提倡立德樹(shù)人，學(xué)生不僅要學(xué)到知識(shí)和掌握技能，還要樹(shù)立正確的道德觀，教師應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生情感、態(tài)度與價(jià)值觀，利用物理事例進(jìn)行德育教育，養(yǎng)成實(shí)事求是的態(tài)度，進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，挖掘?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象中的物理規(guī)律，不抄襲，不捏造，養(yǎng)成獨(dú)立思考和團(tuán)結(jié)合作的良好思想品質(zhì)，敢于承擔(dān)責(zé)任，刻苦鉆研，有創(chuàng)新精神。

學(xué)生的思想教育不只是在政治課中，物理中也有思想教育的題材， “噪聲”教學(xué)中，教師應(yīng)注重環(huán)保，防止噪音污染，讓學(xué)生找一找有哪些噪聲和危害？怎樣減弱？從自己做起，創(chuàng)造安靜的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的行為習(xí)慣。

4 ?物理學(xué)史引入課堂教學(xué)中

科學(xué)家們的故事，能有效激發(fā)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的興趣，例如：古希臘阿基米德從澡盆的水溢出得到啟發(fā)，產(chǎn)生靈感，測(cè)出王冠體積，鑒別王冠是否純金的故事能激發(fā)學(xué)生探究阿基米德原理。結(jié)合古今中外歷史故事進(jìn)行教學(xué)，如牛頓的萬(wàn)有引力定律，讓學(xué)生了解堅(jiān)持科學(xué)真理的偉大精神。我國(guó)的神舟載人宇宙飛船的發(fā)射與回收，超導(dǎo)技術(shù)的研究處于世界領(lǐng)先地位，核磁共振大量用在醫(yī)學(xué)診斷中[ 3 ]，激發(fā)了學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情，也增強(qiáng)了學(xué)習(xí)物理的決心。

我國(guó)“四大發(fā)明”著稱(chēng)世界，指南針在航海、探險(xiǎn)、軍事方面都有實(shí)用價(jià)值，學(xué)生不僅了解人類(lèi)文明史，還知道物理學(xué)上的重大突破推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電磁學(xué)熱情。

5 ?生物知識(shí)可以和物理學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合

隨著生物科學(xué)的發(fā)展，它與物理學(xué)科之間不斷滲透和融合俞加顯現(xiàn)出來(lái)。生物主要研究生物現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律，許多知識(shí)點(diǎn)與物理學(xué)相關(guān)聯(lián)。如眼睛的結(jié)構(gòu)，顯微鏡的原理等運(yùn)用了光學(xué)的知識(shí)，耳的聽(tīng)覺(jué)原理、動(dòng)物的聲納定位知識(shí)的研究運(yùn)用到聲學(xué)的知識(shí)?？梢?jiàn)物理也需要生物知識(shí)的應(yīng)用。

6 ?化學(xué)可以和物理有機(jī)結(jié)合

物理與化學(xué)有著交叉研究領(lǐng)域、相同的研究方法、共同的科學(xué)思想和科學(xué)家。如物理學(xué)中的分子結(jié)構(gòu)，摩擦起電得失電子，化學(xué)中有分子，原子和得失電子的正負(fù)離子，物理中的化學(xué)效應(yīng)是在化學(xué)中的置換反應(yīng)中產(chǎn)生，物理學(xué)中測(cè)密度用到天平測(cè)物體的質(zhì)量，化學(xué)中用天平稱(chēng)藥品的質(zhì)量，在實(shí)驗(yàn)中二者有許多相同的實(shí)驗(yàn)儀器。做“氣體分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，需要通過(guò)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)手段從空氣中提取氮?dú)?，有人把物理和化學(xué)稱(chēng)作“兄弟科”。把握物理、化學(xué)教材的教學(xué)進(jìn)度，能達(dá)到更好的教學(xué)效果。

7 ?物理與體、音、美

初中的學(xué)生酷愛(ài)體育音樂(lè)和美術(shù)課，熱愛(ài)體育課中的每一運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，大部分同學(xué)課后都有聽(tīng)自己喜歡的歌，勾畫(huà)喜歡的圖畫(huà)。

7.1 ?體育課上學(xué)物理用物理

體育課中能學(xué)習(xí)許多物理知識(shí)，教師可以布置學(xué)生在體育課中測(cè)量一些物理量，如：測(cè)速度，壓強(qiáng)，功和功率。在校運(yùn)會(huì)特別是體育中考， 掌握技巧可以取得更好的成績(jī)，如：仰臥起坐，立定跳遠(yuǎn)起跳和跑步起跑時(shí)有力的相互作用，跳高跳遠(yuǎn)助跑時(shí)利用慣性，沖刺時(shí)防止慣性。用學(xué)生的親身體驗(yàn)分析物理問(wèn)題，既鍛煉身體，又掌握了技能，對(duì)物理知識(shí)更加深刻理解。

7.2 ?音樂(lè)可以進(jìn)入物理課堂

音樂(lè)是物理學(xué)中聲學(xué)的研究對(duì)象，音樂(lè)能熏陶情懷，帶給學(xué)生美的感受，音樂(lè)、視頻圖像能放松心情，把音樂(lè)帶入課堂，能夠更好的讓學(xué)生投入到物理教學(xué)中來(lái)。如：讓有才藝的學(xué)生唱一首歌，課堂氣氛更加融合，創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生思考，聲音是怎樣產(chǎn)生的？自然引入課題。利用課件中的音樂(lè)視頻，讓學(xué)生觀察演奏者的手勢(shì)，理解樂(lè)音的三要素。

7.3 ?用美術(shù)學(xué)物理

美術(shù)和物理相結(jié)合可以激后進(jìn)生學(xué)習(xí)的興趣，大自然的美麗源于光的色散，帶給學(xué)生美的熏陶，光的色散這一節(jié)布置學(xué)生畫(huà)一幅畫(huà)或拍一張圖片，不僅加強(qiáng)三原色和三基色的認(rèn)識(shí)，也激起學(xué)生對(duì)物理的熱愛(ài)。聯(lián)系房子的外裝修，現(xiàn)在不用瓷磚，玻璃墻，會(huì)產(chǎn)生光污染，根據(jù)光的色散和漫反射知識(shí)，采用單色外墻漆，既保護(hù)了眼睛，也達(dá)到了美觀的效果。

8 ?有機(jī)滲透天文、地理學(xué)科的知識(shí)

培養(yǎng)學(xué)生綜合文理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，地理和物理緊密相關(guān)，茫茫星空到遼闊大地，物理無(wú)處不在，太陽(yáng)系八大行星在軌道上運(yùn)行，伽利略探索宇宙，支持了哥白尼的“日心說(shuō)”，牛頓的三大運(yùn)動(dòng)定律為探索宇宙奠定了理論基礎(chǔ)。最早的日食記錄在我國(guó)。天文、地理知識(shí)為物理規(guī)律的獲取提供了背景材料，物理與天文地理相互滲透，使學(xué)生學(xué)到的物理知識(shí)更加靈活有用。

9 ?結(jié)語(yǔ)

物理學(xué)科是一門(mén)綜合性學(xué)科，在推行新課程改革的今天，物理教學(xué)中注意多學(xué)科結(jié)合和滲透，將會(huì)成為一種必然的且行之有效的方法，不同課程的融合一方面能鞏固其他學(xué)科的知識(shí)，另一方面能提高物理教學(xué)效果，廣大教師教學(xué)水平的提高，不僅使學(xué)生愛(ài)上物理課程，也使學(xué)生對(duì)各學(xué)科的知識(shí)融會(huì)貫通，從而有效提升學(xué)生的綜合能力和學(xué)習(xí)能力，為社會(huì)輸送復(fù)合型的人才。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 胡定榮.全面發(fā)展.綜合素質(zhì).核心素養(yǎng)[J].新疆師范大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2018，39（6）：61-78，2.

［2］ 朱田晟驁.培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題能力的思考與探索[J].考試周刊，2016（73）.

［3］ 范小玲.高中物理教學(xué)中實(shí)施學(xué)科滲透的實(shí)踐研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古師范大學(xué)，2011.