初中物理跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)的研究

徐冬玲

【摘 ?要】 ?跨學(xué)科實(shí)踐教育在現(xiàn)代教育體系中占據(jù)了越來(lái)越重要的地位，尤其在科學(xué)領(lǐng)域，如物理學(xué)，其意義更加突出.《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的發(fā)布，將“跨學(xué)科實(shí)踐”與“物質(zhì)”“能量”等內(nèi)容并列，作為課程內(nèi)容的五大重要部分之一，這無(wú)疑為初中物理教育注入了新的活力和方向.本文提出跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)的原則，強(qiáng)調(diào)與日常生活、工程實(shí)踐及社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題的緊密結(jié)合，旨在發(fā)展學(xué)生跨學(xué)科運(yùn)用知識(shí)的能力、綜合分析和解決問(wèn)題的能力及實(shí)踐創(chuàng)新精神.

【關(guān)鍵詞】 ?新課標(biāo)；初中物理；實(shí)踐項(xiàng)目

初中階段，作為學(xué)生認(rèn)知發(fā)展和綜合素質(zhì)培養(yǎng)的關(guān)鍵時(shí)期，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科認(rèn)知能力、批判性思維能力和創(chuàng)造性思維能力具有重要意義.在這一發(fā)展階段，跨學(xué)科實(shí)踐教育逐漸成為滿足學(xué)生這一需求的有效路徑之一.然而，如何在初中物理教育中有效地設(shè)計(jì)和實(shí)施跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目，以使學(xué)生真正受益，仍是一個(gè)值得深入探討的課題.教育工作者需要在探索如何在符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的前提下，整合物理學(xué)與其他學(xué)科的知識(shí)和方法，設(shè)計(jì)出既具有科學(xué)性又富有創(chuàng)新性的跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目.

1 ?初中物理跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)原則

1.1 ?以“雙減”教育政策為指導(dǎo)

“雙減”教育政策，即減輕學(xué)生課外負(fù)擔(dān)和課內(nèi)學(xué)習(xí)壓力的政策，是我國(guó)教育格局的一項(xiàng)重要改革，其中也對(duì)物理教學(xué)的跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)計(jì)進(jìn)行了指導(dǎo).“雙減”政策提出，物理教育需要立足現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科融合.在初中物理教學(xué)中，通過(guò)跨學(xué)科融合可以讓學(xué)生更好地理解和解決復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題.比如，通過(guò)一個(gè)涉及物理、化學(xué)和生物的綜合項(xiàng)目，學(xué)生可以探討環(huán)境保護(hù)和能源利用等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，從而增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力.并且，“雙減”政策認(rèn)為，跨學(xué)科項(xiàng)目應(yīng)設(shè)計(jì)為將理論知識(shí)與生命情感體驗(yàn)融為一體，連接主觀認(rèn)知與客觀現(xiàn)實(shí).這種連接有助于學(xué)生達(dá)到“知行合一”的生命境界.通過(guò)實(shí)踐，學(xué)生可以將物理學(xué)知識(shí)運(yùn)用到真實(shí)情境中，形成深刻的認(rèn)識(shí)和感悟.

1.2 ?以物理學(xué)科視角為原點(diǎn)

初中物理跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)原則強(qiáng)調(diào)將物理學(xué)科的特性和方法作為實(shí)踐教學(xué)的核心和出發(fā)點(diǎn).物理學(xué)科的知識(shí)不僅是跨學(xué)科實(shí)踐的融合點(diǎn)，更是其生長(zhǎng)點(diǎn).這意味著，雖然跨學(xué)科實(shí)踐需要借助不同學(xué)科的理論和方法，但物理學(xué)科的角度始終是不可或缺的中心.“跨學(xué)科”并不意味著學(xué)科的自我否定，而是一種學(xué)科間的有機(jī)融合和相互補(bǔ)充.沒(méi)有各自獨(dú)立的學(xué)科，就不存在跨學(xué)科或?qū)W科整合的問(wèn)題.跨學(xué)科實(shí)踐正是借助每一門學(xué)科的獨(dú)立性和特色，將不同領(lǐng)域的知識(shí)結(jié)合在一起，以一種全新的方式展現(xiàn)學(xué)科的魅力.初中物理跨學(xué)科實(shí)踐要求學(xué)生運(yùn)用物理學(xué)科的特有方式來(lái)學(xué)習(xí)物理知識(shí)，這一設(shè)計(jì)原則不僅強(qiáng)調(diào)物理學(xué)科知識(shí)的掌握，還注重技能和方法的培養(yǎng).

1.3 ?以學(xué)生接受情況為基礎(chǔ)

學(xué)生作為教育活動(dòng)的主體，其興趣、認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)風(fēng)格等因素都會(huì)直接影響到學(xué)習(xí)效果.因此，任何教育設(shè)計(jì)都需要以學(xué)生的實(shí)際接受情況為出發(fā)點(diǎn).初中物理跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)也不例外，它需要關(guān)注學(xué)生的前知知識(shí)、實(shí)際需求和認(rèn)知特點(diǎn)，使設(shè)計(jì)與學(xué)生的實(shí)際情況相適應(yīng).“因材施教”強(qiáng)調(diào)對(duì)每個(gè)學(xué)生的差異進(jìn)行尊重和照顧.這意味著，初中物理跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)要具有一定的靈活性，能夠根據(jù)學(xué)生的差異調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、方法和評(píng)價(jià)方式，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求.

1.4 ?以培養(yǎng)核心素養(yǎng)為導(dǎo)向

新版《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，不僅是物理教學(xué)的新方向，也是跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在.物理學(xué)科核心素養(yǎng)中的物理觀念是理解物理學(xué)科的基礎(chǔ)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合實(shí)際問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生探討物理規(guī)律，深化對(duì)基礎(chǔ)概念和原理的理解.科學(xué)思維則涉及邏輯分析、問(wèn)題解決、批判性思考等能力.跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目應(yīng)促進(jìn)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)分析問(wèn)題、找出解決方案，并敢于對(duì)現(xiàn)有知識(shí)和觀點(diǎn)提出質(zhì)疑.

2 ?初中物理跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)策略

2.1 ?剖析教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行合理選題

在初中物理的跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，剖析教學(xué)內(nèi)容并進(jìn)行合理選題是一項(xiàng)基礎(chǔ)且關(guān)鍵的任務(wù).這一階段的目的是確保所選項(xiàng)目主題與教學(xué)大綱緊密結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生對(duì)特定物理知識(shí)點(diǎn)的深入理解，并通過(guò)跨學(xué)科的方法增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神.教師首先要分析和理解教學(xué)大綱中的知識(shí)點(diǎn)和學(xué)科要求，識(shí)別那些具有潛在跨學(xué)科連接的部分.在教學(xué)內(nèi)容剖析的基礎(chǔ)上，教師需根據(jù)學(xué)生的興趣和背景，社會(huì)現(xiàn)實(shí)情境，以及可能的跨學(xué)科聯(lián)系來(lái)合理確定項(xiàng)目主題.確定的實(shí)踐主題不僅要與物理學(xué)科的核心知識(shí)點(diǎn)相連，還應(yīng)該能拓展到其他學(xué)科的應(yīng)用場(chǎng)景，以此增加項(xiàng)目的復(fù)雜性和趣味性.最后，項(xiàng)目設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須時(shí)刻關(guān)注與物理學(xué)科核心目標(biāo)和教學(xué)大綱的一致性.項(xiàng)目的最終目的應(yīng)是深化學(xué)生對(duì)物理概念的理解，培養(yǎng)科學(xué)思維和實(shí)踐能力，而非僅僅是完成一個(gè)有趣的實(shí)踐活動(dòng).

例如針對(duì)八年級(jí)下冊(cè)第十章“壓強(qiáng)和浮力”第五節(jié)“物體的浮與沉”的物理跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)，教師首先必須深入理解“物體的浮與沉”這一節(jié)的核心知識(shí)和概念.了解到浮力原理闡述了物體在流體中受到的向上推力，與日常生活和工程實(shí)踐有著直接的聯(lián)系.接著，結(jié)合教材內(nèi)容和現(xiàn)實(shí)情景，可以將項(xiàng)目的主題定為“探索浮力在工程和日常生活中的應(yīng)用”.這一主題不僅涉及物理，還可以與化學(xué)（液體性質(zhì)分析）、數(shù)學(xué)（量化分析）、地理（水域分布）和工程學(xué)（船舶設(shè)計(jì)）等學(xué)科相結(jié)合.在實(shí)踐活動(dòng)過(guò)程中，學(xué)生團(tuán)隊(duì)需要探索浮力在生活和工程中的具體應(yīng)用，如船舶、水上娛樂(lè)設(shè)施等.學(xué)生可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察，通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察和數(shù)據(jù)收集來(lái)理解浮力原理，并使用數(shù)學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行量化分析.最后，教師可以要求學(xué)生將運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)并構(gòu)建一個(gè)具體的浮力應(yīng)用模型，如自制的小船等.通過(guò)跨學(xué)科的實(shí)踐項(xiàng)目，使學(xué)生能夠深入理解浮力原理，通過(guò)提供一個(gè)真實(shí)、綜合的情境，促使學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出假設(shè)、找尋證據(jù)，解決問(wèn)題.

2.2 ?借助思維導(dǎo)圖，設(shè)計(jì)項(xiàng)目框架

借助思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)初中物理跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目框架已逐漸成為一種普遍接受的有效策略.其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在思維導(dǎo)圖的直觀性、結(jié)構(gòu)化和靈活性，通過(guò)圖形化展示可以使復(fù)雜的物理概念和跨學(xué)科關(guān)系變得易于理解和掌握.這種可視化工具促進(jìn)了項(xiàng)目的整體規(guī)劃和跨學(xué)科融合，使得物理與其他學(xué)科（如數(shù)學(xué)、化學(xué)等）能夠有機(jī)地結(jié)合在一起.同時(shí)，思維導(dǎo)圖作為一個(gè)多層次、多節(jié)點(diǎn)的表示方式，能夠精確捕捉到知識(shí)的細(xì)節(jié)與層次關(guān)系，使得教師在設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)能夠更有條理地組織內(nèi)容，防止遺漏重要信息.它不僅方便了教師對(duì)學(xué)科間的橋接和聯(lián)系進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，還為學(xué)生提供了一個(gè)清晰的路徑來(lái)追蹤、鏈接和擴(kuò)展其知識(shí)體系.此外，隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代的思維導(dǎo)圖軟件通常具備云同步、多人協(xié)作等功能，使得初中物理跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和管理更為簡(jiǎn)便高效.教師可以輕松分享、修改和更新思維導(dǎo)圖，確保項(xiàng)目始終保持最新?tīng)顟B(tài).

例如在結(jié)合九年級(jí)下冊(cè)第十六單元“電磁轉(zhuǎn)換”第五節(jié)“電磁感應(yīng) 發(fā)電機(jī)”內(nèi)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，借助思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)項(xiàng)目框架可以展現(xiàn)其極大的優(yōu)勢(shì)和實(shí)用性.實(shí)踐項(xiàng)目主題可以聚焦在“電磁感應(yīng)在現(xiàn)代生活和工業(yè)應(yīng)用中的作用”.在思維導(dǎo)圖的中心節(jié)點(diǎn)，可以明確項(xiàng)目的核心目標(biāo)，如“理解電磁感應(yīng)的基本原理，并探索其在日常生活和工業(yè)中的應(yīng)用”.在思維導(dǎo)圖的分支節(jié)點(diǎn)中，可以拓展至數(shù)學(xué)（例如，計(jì)算電磁場(chǎng)的強(qiáng)度）、化學(xué)（例如，磁場(chǎng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響）、工程學(xué)（例如，發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)與優(yōu)化）等學(xué)科.另外幾個(gè)分支可以專門用于規(guī)劃具體的實(shí)踐任務(wù)，例如設(shè)計(jì)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)、模擬發(fā)電廠的工作流程等.通過(guò)思維導(dǎo)圖的輔助分支，教師可以清晰地列出項(xiàng)目的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和時(shí)間線，確保實(shí)踐項(xiàng)目的順利進(jìn)行.通過(guò)思維導(dǎo)圖的不同層級(jí)和分支，可以直觀地展示電磁感應(yīng)知識(shí)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系和整合，強(qiáng)化了跨學(xué)科的連貫性.隨著項(xiàng)目的進(jìn)行，思維導(dǎo)圖還可以靈活地調(diào)整和更新，以確保其與實(shí)際進(jìn)展保持一致.

2.3 ?結(jié)合教學(xué)現(xiàn)狀，調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容

在進(jìn)行跨學(xué)科的實(shí)踐項(xiàng)目過(guò)程中，教師還需要結(jié)合教學(xué)現(xiàn)狀，實(shí)時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容，提升教學(xué)的靈活性和適應(yīng)性.

例如一個(gè)以九年級(jí)的“機(jī)械能守恒定律”為主題的項(xiàng)目，旨在通過(guò)設(shè)計(jì)能量轉(zhuǎn)換裝置，展示機(jī)械能的轉(zhuǎn)換和守恒.項(xiàng)目原計(jì)劃涉及物理、數(shù)學(xué)、工程和環(huán)境科學(xué)等學(xué)科.在項(xiàng)目執(zhí)行初期，教師可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一部分學(xué)生對(duì)于能量轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)模型理解有困難，另一部分學(xué)生在工程設(shè)計(jì)方面感到挫敗，從而導(dǎo)致教學(xué)進(jìn)度相對(duì)滯后，時(shí)間緊張.此時(shí)，教師便可以根據(jù)學(xué)生的反饋和觀察，了解到數(shù)學(xué)模型的理解難點(diǎn)在于公式的運(yùn)用和變量的解釋，于是教師便增加一些實(shí)際例子和具體練習(xí)來(lái)幫助學(xué)生掌握.同時(shí)，考慮到時(shí)間緊張和學(xué)生的現(xiàn)實(shí)情況，教師可以調(diào)整項(xiàng)目方向和活動(dòng)計(jì)劃，聚焦于物理、數(shù)學(xué)和工程三個(gè)學(xué)科的融合，暫時(shí)取消對(duì)環(huán)境科學(xué)的涉及.教師還可以讓學(xué)生提出自己的問(wèn)題，分享自己的理解和創(chuàng)意，以此不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法，使之更符合學(xué)生的實(shí)際需求.結(jié)合教學(xué)現(xiàn)狀，靈活調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容的策略，體現(xiàn)了教學(xué)的人性化和實(shí)用化.它要求教師敏感于學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和需求，勇于對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行必要的調(diào)整，同時(shí)也體現(xiàn)了教師對(duì)教學(xué)過(guò)程的敏銳洞察和專業(yè)把控.

2.4 ?考慮學(xué)科特點(diǎn)，助力全面發(fā)展

在初中物理跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，考慮學(xué)科特點(diǎn)并助力學(xué)生全面發(fā)展是一個(gè)關(guān)鍵步驟.在設(shè)計(jì)跨學(xué)科項(xiàng)目時(shí)，首先應(yīng)理解物理學(xué)的核心理念和基本法則.例如，如果項(xiàng)目涉及能量轉(zhuǎn)換，應(yīng)確保學(xué)生掌握能量守恒定律.接著，需要考慮利用物理的普適性與其他學(xué)科結(jié)合.例如，與數(shù)學(xué)結(jié)合可以讓學(xué)生使用方程式來(lái)描述物理現(xiàn)象，與化學(xué)結(jié)合可以讓學(xué)生探討物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)的關(guān)系等.并且，由于物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，所以項(xiàng)目設(shè)計(jì)應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生使用觀察、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)和總結(jié)的科學(xué)方法.在初中物理跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，助力學(xué)生全面發(fā)展是一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo).通過(guò)借助物理學(xué)科的特點(diǎn)，和其他學(xué)科的整合，不僅可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)不同學(xué)科間聯(lián)系的全面理解，更深入地理解和應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí).這種整合也可以擴(kuò)展到實(shí)際操作和實(shí)驗(yàn)層面，讓學(xué)生通過(guò)親手動(dòng)作增強(qiáng)操作能力，學(xué)習(xí)使用科學(xué)儀器和設(shè)備，并通過(guò)不斷實(shí)踐來(lái)提升自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析能力.

3 ?結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)深入的探索與研究，初中物理跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)不僅是一種創(chuàng)新的教學(xué)策略，更是一種教育革新的體現(xiàn).它強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生的全面發(fā)展，通過(guò)跨學(xué)科的融合，學(xué)生們能夠從多維度、多角度來(lái)看待、思考問(wèn)題，培養(yǎng)出更為豐富和完整的世界觀.此外，跨學(xué)科項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和實(shí)施，不僅加強(qiáng)了物理學(xué)科的學(xué)習(xí)深度和廣度，更促進(jìn)了教育的實(shí)踐性和創(chuàng)新性.隨著教育的不斷進(jìn)步，教育界應(yīng)持續(xù)關(guān)注和研究跨學(xué)科教學(xué)的最佳實(shí)踐，以期為初中生打造一個(gè)更為豐富、科學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境.

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