新課標(biāo)下物理教學(xué)中跨學(xué)科實踐的實施策略

鄭麗群

摘? ?要：在新課標(biāo)的引領(lǐng)下，培育學(xué)生核心素養(yǎng)，凸顯物理課程的育人價值，無論是物理教學(xué)模式還是教學(xué)理念均出現(xiàn)一定變化，教學(xué)也體現(xiàn)出跨學(xué)科的特征，通過引入豐富的不同學(xué)科知識、方法與教具，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。為培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)，通過跨學(xué)科教育理念增進(jìn)物理教學(xué)和其他學(xué)科之間的距離，收集整理相關(guān)知識點，防止片面化、單一化的理解。同時，依托日常生活、工程實踐與社會發(fā)展等載體，凸顯物理學(xué)科和其他學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性。

關(guān)鍵詞：新課標(biāo)；跨學(xué)科實踐；實施策略

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》與《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》相比，在內(nèi)容上基本穩(wěn)定，保持不變。但也有一些較大的調(diào)整和變化。其中，突出的特點是以核心素養(yǎng)為綱，強(qiáng)化物理課程育人導(dǎo)向[ 1 ]。2022年新課標(biāo)增加了2個新主題：實驗探究主題和跨學(xué)科實踐主題。新課標(biāo)指出：在物理教學(xué)中進(jìn)行跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動，不僅能加強(qiáng)各學(xué)科間的相互關(guān)聯(lián)，又能推進(jìn)物理課程綜合化實施，增強(qiáng)學(xué)生實踐要求。初中階段的物理知識，在新課程標(biāo)準(zhǔn)下主要被劃分為知識板塊，分別是物質(zhì)、運(yùn)動和相互作用、能量、實驗探究，跨學(xué)科實踐。有關(guān)“實驗探究”板塊，彰顯物理的實踐性特征，旨在對問題發(fā)現(xiàn)、提出能力的培養(yǎng)、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)與合作；有關(guān)“跨學(xué)科實踐”板塊，目的是培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科知識使用的綜合能力、解決和分析問題的能力，使學(xué)生在實踐中養(yǎng)成敢于創(chuàng)新的精神。

1? 借助日常應(yīng)用的拓展延伸進(jìn)行跨學(xué)科實踐

物理的課堂理念是 “從生活走向物理，從物理走向社會”。 所以物理學(xué)科與日常生活實際之間是密切聯(lián)系的[ 2 ]。既為初中物理課堂教學(xué)提供教學(xué)資源，還能為課堂教學(xué)活動順利開展提供保障。以“聲現(xiàn)象”的課堂教學(xué)為例，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生前往學(xué)校的音樂教室，鼓勵學(xué)生選擇一種樂器進(jìn)行演奏，要求學(xué)生在演奏樂器的同時觀察其發(fā)聲原理以及振動情況。讓學(xué)生在音樂環(huán)境中學(xué)習(xí)相應(yīng)的物理知識，讓學(xué)生認(rèn)識到音樂是聲波頻率和旋律的融合藝術(shù)，通過本堂課所學(xué)的物理學(xué)知識探究其中的奧秘，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時提高課程學(xué)習(xí)效果。再比如在“聲音的產(chǎn)生與傳播”的教學(xué)中，教師僅是簡單介紹人耳是怎樣聽到聲音的，加之教學(xué)時間相對有限無法詳細(xì)了解人耳結(jié)構(gòu)，教師可以將生物學(xué)與物理學(xué)相結(jié)合，通過人工耳蝸的案例的講解，使學(xué)生明確其設(shè)計原理，體會生活中的物理。以“升華和凝華”為例，教材中涉及自然界中水循環(huán)的知識點，而地理學(xué)科中的“水資源”單元介紹了水的循環(huán)過程，為此，教師可以從地理學(xué)視角中的水循環(huán)過程出發(fā)，讓學(xué)生利用“凝華”知識制作一個簡易沙漠集水器，通過開展實踐活動，學(xué)生做到理論聯(lián)系實際，同時又能意識到自然界中水資源的寶貴。

2? 實現(xiàn)實驗?zāi)Ｐ偷綄嶋H應(yīng)用的轉(zhuǎn)化進(jìn)行跨學(xué)科實踐

實驗是物理學(xué)科的基礎(chǔ)，很多物理學(xué)知識點都能在實驗中獲得，因此實驗教學(xué)始終是初中物理教學(xué)的重中之重。從實驗教學(xué)角度來講，和化學(xué)、生物、地理等學(xué)科都存在密切聯(lián)系，很多實驗資源能夠共用。為此，在物理實驗探究活動中教師可以利用一些跨學(xué)科的教具，設(shè)計趣味性強(qiáng)的小實驗。

例如，物理學(xué)科與地理學(xué)科相結(jié)合，在課堂中引入“長江”豐富的水能資源，大壩高處的水流流向低處，此時水將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，沖擊水輪機(jī)帶動水輪機(jī)轉(zhuǎn)動做功發(fā)電，加之上游水位高而且流量大，這樣重力勢能所轉(zhuǎn)化的動能更大，由此獲得的發(fā)電量更大。為此教師可以組織學(xué)生設(shè)計這樣一個生活小實驗：實驗器材是兩組簡易水輪發(fā)電機(jī)、兩個水槽、礦泉水、兩個水龍頭與實驗支架。通過實驗探究水量對水能的影響。實驗一的步驟如下：在中空的水瓶口密封安裝水龍頭，在水瓶中灌水且固定在實驗支架上；將水龍頭半開使水流澆在齒輪上，然后觀察燈泡亮度；將水龍頭全開使水流澆在齒輪上，然后觀察燈泡亮度。實驗二的步驟如下：將水龍頭安裝在兩個空水瓶上，然后向瓶中灌水，固定在高度不同的實驗支架上；將水龍頭一起全開使水流澆在齒輪上，然后觀察燈泡亮度。學(xué)生通過這個物理實驗，能夠直觀觀察落差和水量對水能帶來的影響，在學(xué)習(xí)物理知識點的同時，了解在長江選擇修筑水利發(fā)電站的原因。趣味的學(xué)科融合實驗，能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識與自然現(xiàn)象的興趣，幫助學(xué)生掌握相應(yīng)的科學(xué)探究方法，形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。教師嘗試整合學(xué)科實驗，不僅可以予以實驗教學(xué)新思路，也有利于培養(yǎng)學(xué)生實驗科學(xué)素養(yǎng)。

3? 深挖經(jīng)典物理的發(fā)展歷程滲透跨學(xué)科實踐

物理學(xué)推進(jìn)了人類文明歷史的發(fā)展，是自然學(xué)科必不可少的一部分[ 3 ]。例如在一些物理概念講解中，引入歷史小故事比如阿基米德的靜力學(xué)理論、牛頓的經(jīng)典力學(xué)等，讓學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)思維在時代發(fā)展中的重要性以及這門學(xué)科的成長過程。作為一門自然學(xué)科，無論是燧人氏鉆木生火還是信息化時代的進(jìn)步，均需要物理學(xué)的參與。教師可以讓學(xué)生思考日常生活中的物理學(xué)知識，例如刷牙是因為牙刷凹凸不平的表面，能夠增大摩擦將牙齒刷得潔凈，可以握住牙缸也是因為其與手之間存在摩擦力，為此教師可以讓學(xué)生以小組為單位設(shè)計一種摩擦力更大的牙刷。再比如，使用微波爐加熱食物，主要是通過微波讓水分子劇烈運(yùn)動而生產(chǎn)大量的熱，將其傳遞給食物達(dá)到將食物加熱的目的，為此教師可以將其和歷史學(xué)科相結(jié)合，讓學(xué)生調(diào)查各個年代加熱食物的方法與其中蘊(yùn)藏的物理知識。在“雙減”政策背景下，教師可以設(shè)計跨學(xué)科生活化物理作業(yè)，比如調(diào)查一個月家里使用多少天然氣，計算所產(chǎn)生的熱量；列舉在使用天然氣過程可能存在的安全隱患；若是出現(xiàn)火情（由電流與化學(xué)物質(zhì)燃燒導(dǎo)致的火災(zāi)）應(yīng)該怎樣逃生自救，提出這種方法的依據(jù)；若是在火勢可控的情況下，能夠采取的滅火方法有哪些，談一談這樣做的依據(jù)。

4? 依托科技發(fā)展新成就實現(xiàn)跨學(xué)科實踐

歷史表明，物理是人類文明發(fā)展的源泉。物理學(xué)帶來一次次科學(xué)技術(shù)突破、科學(xué)實驗開辟了科學(xué)革命的道路[ 1 ]。17世紀(jì)的牛頓、18世紀(jì)的熱學(xué)、19世紀(jì)的能量轉(zhuǎn)化及守恒定律、電磁場理論的發(fā)展等。自20世紀(jì)以來愛因斯坦相對論以及量子力學(xué)為支柱的微觀世界，現(xiàn)今物聯(lián)網(wǎng)的崛起更是推動今日高科技的誕生。因此在物理的課堂中融入科技發(fā)展新成就，如通過分析和討論孔明燈、司南等與中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化有關(guān)的素材和5G技術(shù)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、高速動車組列車、“奮斗者”號載人潛水器等我國現(xiàn)代化建設(shè)新成就，既增強(qiáng)了學(xué)生的科技強(qiáng)國的責(zé)任感和使命感，又讓學(xué)生從中感受到物理與科技之間的關(guān)系，理解科技中所蘊(yùn)含的物理。這種學(xué)科間相互融入的方式，不僅給原有的物理學(xué)科增加了趣味性，還開拓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的視野，也培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。

5? 調(diào)查現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用案例進(jìn)行跨學(xué)科實踐

通過到實地參觀考察古代的發(fā)明創(chuàng)造及建筑等，調(diào)查物理學(xué)在工程技術(shù)中應(yīng)用的案例，豐富教學(xué)內(nèi)容，拓展教學(xué)視野。從而增強(qiáng)學(xué)生的文化自信、跨學(xué)科知識的運(yùn)用能力、分析和解決問題的綜合能力、動手操作的實踐能力。如師生參觀一座建于1059年的福建泉州的大型石梁橋，兩個橋墩之間用幾十噸巨型石梁架在上方，一條條石梁并排鋪設(shè)，搭成大橋的橋面。當(dāng)時沒有大型起重設(shè)備，這座橋的施工十分巧妙地應(yīng)用了浮力，解決了這一工程技術(shù)難題。泉州沿海，水面會發(fā)生潮汐現(xiàn)象，漲潮時，古人用船把大石梁運(yùn)到兩個橋墩之間，利用船的浮力，把石梁兩頭調(diào)整到所安放位置的上方，落潮時石梁就被放在橋墩上。洛陽橋長834 m，有46個橋墩，氣勢磅礴，雄偉壯觀，是應(yīng)用物理學(xué)原理完成的工程技術(shù)杰作。讓學(xué)生參觀后利用所學(xué)的物理知識分析原理，還可以舉辦“紙質(zhì)橋梁承重比賽”，指定A4紙的張數(shù)，規(guī)定兩個橋墩之間的距離，限定其他器材，比誰的紙橋承重大。這樣還能增強(qiáng)學(xué)生的實踐操作能力，展現(xiàn)自己的學(xué)習(xí)成果。

綜上所述，跨學(xué)科實踐教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生立足不同的起點跨界，在跨領(lǐng)域理念的指導(dǎo)下實現(xiàn)對知識方法的“遠(yuǎn)距離”使用。除此之外，跨學(xué)科實踐教學(xué)也滿足對高階品質(zhì)的培養(yǎng)需求，例如科學(xué)理念、思維能力等。同樣跨學(xué)科教學(xué)，有利于學(xué)生跳出單個學(xué)科從整體上理解科學(xué)。為此在教學(xué)實踐中，教師既要運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)觀念還要增強(qiáng)學(xué)科整合能力。打破僅限于單一學(xué)科知識、方法的限制，有效跨學(xué)科知識豐富教學(xué)過程，打造高效的初中物理學(xué)習(xí)課堂。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022（4）：33-38.

［2］ 陳宗成，于海波.初中物理跨學(xué)科實踐的框架、課時籌劃和備課聯(lián)動：《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》研討系列二[J].福建教育，2022（24）：23-26.

［3］ 于海波，陳宗成.初中物理跨學(xué)科實踐的深度理解與教學(xué)實踐：《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》研討系列一[J].福建教育，2022（19）：25-27.