核心素養(yǎng)視角下初中物理跨學科學習方法

■山東省德州市慶云縣第五中學 溫振清

核心素養(yǎng)視域下，初中物理在教學理念、教學方式、教學評價等方面，都需要探索更科學和適宜的新興發(fā)展模式。多學科交融的教學現實使跨學科學習作為一種有益嘗試，正在逐步發(fā)散。依據新課程改革的目標與要求，為有效提升學生物理學習素養(yǎng)與能力，一線教師及相關人員需要深入學習跨學科的教學理念，在教學實踐中積極融入相適配的多學科知識，增強物理與其他學科的融洽度，綜合統(tǒng)籌多學科理論框架，促進學生對所學內容獲得全局上的把握，避免陷入片面化和割裂化的誤區(qū)。

隨著核心素養(yǎng)觀念的提出與新課改的逐步深入，改良教學方法和創(chuàng)新教學理念成為當代教師群體亟待解決的重大問題?？鐚W科教學作為一種新穎的教學模式，強調在主體知識課堂之外，合理延伸其他學科相關知識與思維方法，是一種能夠促進學生綜合素質提升的新型育人路徑。經過實踐，跨學科學習方法在初中物理教學中發(fā)揮了積極的作用，本文以此為切入點，探討其內涵價值與實現途徑。

一、初中物理與其他學科的結合現狀分析

物理是一門理論性與實踐性并重的教學科目，作為初中課程體系的組成部分，其時常會因為學習內容過于抽象、晦澀，而被學生認為是學習生涯中的“攔路虎”。事實上，受制于學科特點，在物理學習過程中，學生的確會不可避免地遭遇這樣那樣的困難，對學科知識形成割裂的理解。為解決教學困境，幫助學生搭建系統(tǒng)化的知識架構，塑造綜合素養(yǎng)，激發(fā)學習積極性，許多教師倡議在教學中實踐跨學科學習模式，將物理知識與其他多門學科中的相關內容形成有效聯(lián)結，使學生能夠統(tǒng)籌兼顧，提升自身綜合素質。跨學科教學實踐的開展蔚然成風，為核心素養(yǎng)要求下的初中物理學習帶來了全新的局面。

（一）物理與數學學科的交融

數學與物理都是重視理性思辨的科目，二者的交叉有利于充分鍛煉學生的思維活躍度與思考深度，而且許多數學知識都能夠作為學生理解物理概念的鋪墊。例如，蘇教版初中物理教材九年級上冊中，有一節(jié)教學內容為“能量的轉化與守恒”，在教學時，教師可以利用數學知識中的公式演化原理，幫助學生對能量守恒形成更鮮明的理解。

（二）物理與語文學科的交融

相較于數學，語文聽起來似乎與物理毫無關聯(lián)。實則并非只有在邏輯上具有相似性，才能實現有效聯(lián)結，趣味性與知識性的附加值對學科融合同樣重要。在實踐中，許多教師會將古代、近現代文學與物理知識相融合。例如，詩句“綠樹濃蔭夏日長”“峰多巧障日”中，就蘊含了光的直線傳播知識。增添文學色彩的物理課堂，能夠在增加課堂樂趣的同時，加深學生對文學與物理兩方面知識的理解，可謂一舉多得。

（三）物理與歷史學科的交融

歷史時常被認為是一門偏重文科屬性的科目，實際上，其中蘊含著豐富的哲學思辨。以歷史的觀點看待某一問題或某種現象時，時常要以辯證的眼光，一分為二地剖析問題，這樣的思維應用到物理學習中是大有助益的。例如，在學習蘇教版初中物理教材八年級上冊“噪聲的污染與防治”相關內容時，教師可以引導學生將其與兩次工業(yè)革命的歷史知識形成比對，以史鑒今，幫助學生從工業(yè)發(fā)展的“雙刃劍”下，對包括空氣污染、噪聲污染等在內的多種生態(tài)問題產生正確認知，并能夠以史為鑒，在生活中嚴格規(guī)束自身行為，為生態(tài)環(huán)保貢獻自己的力量。

二、核心素養(yǎng)下進行初中物理跨學科學習的意義

（一）在核心素養(yǎng)視角下開展初中物理跨學科學習的意義

馬克思認為，人的自由全面發(fā)展首先是人的能力的充分發(fā)展，其次是人的社會關系的發(fā)展，再次是人的個性的充分發(fā)展。依據馬克思哲學思想以及黨和國家依據教育現狀所作出的重要指示，物理跨學科學習是塑造人才的必由之路，也是促進學生解放個性、全面發(fā)展的基礎工程，在初中學段的教學實踐之中具有重大意義：

一方面，在核心素養(yǎng)理念下開展初中物理跨學科學習，是國家教育意志的體現。針對此，國家多次強調開展跨學科實踐活動是聚焦學生核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學生具備適應未來社會發(fā)展的正確價值觀、必備品格和關鍵能力的要求，也是使學生成長為德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人的必然要求。

另一方面，在核心素養(yǎng)的要求下，促進物理與其他多學科知識進行廣泛融合，也是新課標改革實踐的切實要求。2022 年出臺的《義務教育課程方案》明確指出，義務教育課程應該遵循“變革育人方式，突出實踐”的基本原則。增強義務教育階段各學科教學內容與生產生活相結合，有利于增強教學實踐環(huán)節(jié)在教學情境中的積極作用與育人功能。通過跨學科交叉融合式的教學，教學體系中各課程的思辨方法能夠被有效提取，并廣泛應用于物理課堂的學習實踐中，促進學生養(yǎng)成知行合一的優(yōu)良品質。

（二）在核心素養(yǎng)視角下開展初中物理跨學科學習的價值

其一，在開展物理跨學科學習的過程中，學生能夠一定程度上摒棄單一課堂的枯燥化與單一化弊端，統(tǒng)籌總覽學科體系中的其他科目知識，并在融會貫通的過程中形成對照，運用課堂習得的物理及各個學科中的相關知識解決現實問題，例如在實踐活動中探索某些簡單器物的工程結構與技術問題等。

其二，綜合多學科知識利于擴展學生思路，踐行科學思維，導向多元化的探究活動。例如，在充分的實踐經驗下，學生能夠養(yǎng)成審慎細心的好習慣，有利于其在復雜的情境中找出現實問題，并以此為依據做出猜想、大膽假設，并最終解決難題。此外，科學結論的得出必須建立在信息的有效收集與科學分析基礎上，在設計跨學科實踐方案上，學生需要通力合作，以小組交流、文獻查找、現實調研等實踐的開展為依托，導出實施過程與導向最終結果，在整個過程中，學生的綜合素質得以有效提升，教學成效也將隨之提升。

三、核心素養(yǎng)視角下初中物理跨學科學習方法研究

（一）在與其他學科融合的進程中豐富物理教學資源

結合上文分析可知，跨學科學習在初中物理中存在開展的價值與實踐意義。這一學習方法的實現依據在于，物理本身與許多學科間存在內在的相通性，與人類社會的生產生活也具有密不可分的聯(lián)系，因而，在教師以此作為課堂內容的豐富與擴展時，學生很容易融入其中。為增強跨學科學習的教學成效，教師不能滿足于現狀，而是要在已有的基礎之上，繼續(xù)依托有益的教學模式豐富物理教學資源。從開展層面分析，物理在生活中的應用可以說無處不在，教師可以充分把握這一特征，對學生進行生活化教學，在專業(yè)的課堂中穿插生活元素，甚至可以直接開設延展課堂，帶領學生走出教室，切實感受生活中的物理現象?？偠灾瑹o論身處何種課堂，教師都要立足于多角度深入挖掘能夠聯(lián)系授課內容的相關知識，以合理利用所能把握的一切教育資源。以下是初中物理與生活跨學科融合的一個案例。

主題：能量轉換

案例描述：

小明最近在家里玩電動玩具車，他發(fā)現只要用手搖一下發(fā)條，玩具車就可以運動起來。他好奇地想知道這個過程中能量是如何轉換的。

他向物理教師請教，物理教師告訴他，這其實是一個能量轉換的過程。當他用手搖動發(fā)條時，他的身體產生了機械能，這種能量被轉換為玩具車的動能，從而讓玩具車運動起來。

小明很感興趣，于是他和物理教師一起設計了一個實驗來觀察轉化過程。他們使用彈簧秤來測量小明搖動發(fā)條時需要施加多大的力才能達到最佳效果，并用速度計來測量玩具車在運動時的速度。

小明和物理老師還利用這個實驗來探索不同材料對能量轉換的影響，他們比較了塑料玩具車和金屬玩具車之間的差異，并討論了不同材料對能量轉換的影響。

通過這個實驗，小明學習了能量轉換的基本概念，掌握了實驗方法和技能，并深刻理解了物理原理在日常生活中的應用和意義。

（二）借助跨學科學習突破物理教學重難點

任何教育模式的引入都是以減輕學生負擔，提升學生素質為基本出發(fā)點。于初中物理課堂而言，跨學科思想的滲透是經實踐證明能夠切實提質增效的有益路徑。調研發(fā)現，學生在掌握多種學科知識和多種思維方式后，其面對教學中的重難點問題，會有相對更高效的掌握能力。從具體的教學實踐來說，數學與物理的思維邏輯較為相似，用數學公式解決物理問題是跨學科交叉中較為常見的一種解題思路。例如，面對如下題目：有一個質量為6.8kg 的正方體鐵塊，將其放置在0.8m2的桌面上，求鐵塊對桌面產生的壓強是多大？在解答時，有的學生由于剛剛接觸壓強知識，會由于理解不夠深刻而出現邏輯上的偏差，導致最終求解錯誤。此時，教師需要耐心地指引與直觀演示，幫助學生進行細致的分析。演示過后，學生便會恍然大悟，題干中的信息具有迷惑性，即正方體鐵塊與桌面的接觸面積并非0.8m2，而是正方體一個正方面切面的面積。解決這一例題的關鍵步驟是辨別迷惑信息，并根據題干已知信息，求解出鐵塊與桌面的真實接觸面積。題目 中涉及正方體的體積和正方形的面積計算，學生在深入接受跨學科的學習后，運用數學思維與方法，能夠對物理問題的解決產生正向助益。將此方法廣泛地應用于解決物理重難點問題中，能夠切實提升學生的解題速度，降低學習難度。

（三）加強隊伍建設，踐行跨學科學習價值

物理是初中課程與教學體系中的重要組成部分，受制于自身特征，物理教學的開展始終存在許多“老大難”問題。當下核心素養(yǎng)理念與跨學科學習模式的提出，為初中物理的教學改革帶來了新的機遇。然而，機遇之下，仍需做好隊伍建設。任何與教學相關的活動都離不開教師的科學指引，教師群體的教育觀念與跨學科素質的高低，將直接影響跨學科模式下教學實踐的成敗。對此，國家也予以高度關注，為加強教師隊伍建設，教育部發(fā)布《新時代基礎教育強師計劃》，文件指出，高質量教師作為高質量教育發(fā)展的中堅力量，將促進教師育人能力素質作為構建高質量教育體系的關鍵環(huán)節(jié)。

從家國層面觀之，教師的形象已然發(fā)生變化，其不再局限于單一的教書匠角色，而是轉變?yōu)閷W生學習的促進者與合作者，同時，教師自身也要踐行終身學習的理念，在教學中與時俱進、銳意創(chuàng)新。要達成上述要求，教師需要具備優(yōu)良的跨學科素質，不僅要深刻理解專業(yè)知識，對其他學科的技能與方法也要有所涉獵，并通過合理的方式深入淺出地將二者巧妙地結合于物理課堂中，成為跨學科學習的真正引導者。另外，教師還應成為跨學科學習實踐的組織者，在充分了解初中階段學生群體認知特征與能力水平的基礎上，合理設置課程難度，繼續(xù)發(fā)現問題、解決問題，持續(xù)優(yōu)化課程模式，在不斷提升自身教學水平的同時充分踐行核心素養(yǎng)的價值要求。

（四）運用跨學科教具創(chuàng)新物理實驗

物理是一門理論與實踐并重的學科，其實踐大多集中于多種實驗之上。初中物理與化學、生物兩門課程聯(lián)系密切，許多實驗資源能夠共用，基于此，運用跨學科教具創(chuàng)新物理實驗，成為可供實現的巧妙聯(lián)合。舉例來說，在“浮沉條件的應用”實驗中，教師借助化學教具啟普發(fā)生器進行物理實驗，既可以深化學生對此教具使用方式的理解，又能合理解決物理問題，提升授課效率。此外，物理與生物也能夠通過實驗進行有機結合，當教師試圖進行“杠桿原理在伸屈臂模型中的應用”與“模擬胸腔呼吸證明大氣壓強存在”等實驗時，就可以借助物理基礎知識，對物理實驗過程進行科學創(chuàng)新，進一步增加初中物理知識與生物知識的關聯(lián)度?？偠灾瑢嶒炇俏锢韺W科重要的開展形式，教師應該對此引起充分重視，并在實踐過程中統(tǒng)籌化學與生物實驗知識，探究嶄新的貫通路徑。

四、結語

核心素養(yǎng)視角下初中物理跨學科學習是對中學階段現有育人模式的再優(yōu)化，新的教學視域聚焦學生綜合素質與實踐能力的提升，是我國教育改革的重點。當前，我國跨學科教學實踐的開展已經小有成就，然而理念誤區(qū)仍然存在，教師需要認清現實，但也不必過分悲觀，因為任何事物的成長與發(fā)展都不是一蹴而就的，跨學科學習在初中物理中的應用需要在實踐中優(yōu)化。當前的主要任務是塑造高素質的師資隊伍、搭建更科學合理的課程體系、豐富跨學科教學資源。綜合上述努力，相信跨學科學習終將在物理教學實踐中煥發(fā)自身獨特的價值。