物理跨學(xué)科實踐教學(xué)現(xiàn)狀

摘 要

隨著《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的頒布和實施，探索跨學(xué)科實踐教學(xué)成為義務(wù)教育階段物理課程教學(xué)改革的新任務(wù)和研究熱點。物理跨學(xué)科實踐教學(xué)研究更多指向?qū)W生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。教師通過分析學(xué)者們在物理跨學(xué)科領(lǐng)域的研究，可以深化對現(xiàn)有知識的理解，促進(jìn)專業(yè)發(fā)展，有助于培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和跨學(xué)科素養(yǎng)的未來人才。

關(guān)鍵詞

初中物理 跨學(xué)科實踐 教學(xué)現(xiàn)狀 可視化分析

2022年4月教育部頒布了《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱“新課標(biāo)”），新增了跨學(xué)科實踐主題，著重體現(xiàn)物理與日常生活、工程實踐、社會發(fā)展等方面的聯(lián)系，突出主題學(xué)習(xí)活動的綜合性和實踐性。新課標(biāo)要求：“原則上，各門課程用不少于10%的課時設(shè)計跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)?！笨鐚W(xué)科實踐主題的設(shè)立，旨在加強(qiáng)學(xué)科間的相互關(guān)聯(lián)，帶動課程綜合化實施，發(fā)展學(xué)生跨學(xué)科運用知識的能力、分析和解決問題的綜合能力以及動手操作的實踐能力，是新時代“雙減”背景下落實課程育人目標(biāo)、發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的重要舉措。筆者以“物理跨學(xué)科實踐”為關(guān)鍵詞，在中國知網(wǎng)檢索了近些年物理跨學(xué)科實踐教學(xué)的研究成果，借助中國知網(wǎng)的可視化分析，對研究現(xiàn)狀和研究熱點進(jìn)行了梳理，探討當(dāng)前物理跨學(xué)科實踐教學(xué)實施中的問題，以期為后續(xù)的物理跨學(xué)科實踐教學(xué)提供參考。

一、跨學(xué)科實踐的發(fā)展

1926年，美國心理學(xué)家伍德沃斯提出“跨學(xué)科”（Interdisciplinary）一詞，他認(rèn)為“跨學(xué)科”超越了已知學(xué)科的邊界，是一個涉及兩個或兩個以上學(xué)科的研究領(lǐng)域；由于受到杜威、克伯屈等學(xué)者民主教育和生活教育思想的影響，“跨學(xué)科”和“課程整合”逐漸成為教育改革的主導(dǎo)潮流。隨著社會綜合化程度的日益加深，人們對跨學(xué)科的研究也從大學(xué)科研機(jī)構(gòu)逐漸延伸至各個階段的教育領(lǐng)域。

1985年，劉仲林在《跨學(xué)科學(xué)》中率先闡述了跨學(xué)科的內(nèi)涵和基本問題。同年，首屆跨學(xué)科學(xué)術(shù)討論會在北京召開，標(biāo)志著我國進(jìn)入“迎接交叉學(xué)科”的新時代。經(jīng)過近40年的努力，我國在跨學(xué)科實踐方面的研究取得了一定成效，特別是2000年以后，更多教育領(lǐng)域?qū)W者開始關(guān)注跨學(xué)科實踐研究，主要集中在高等教育階段，中小學(xué)教師對跨學(xué)科實踐的研究相對較少。2022年，隨著新課標(biāo)的頒布和實施，各個領(lǐng)域的學(xué)者對跨學(xué)科實踐教學(xué)的研究快速發(fā)展，跨學(xué)科實踐教學(xué)的研究走進(jìn)了中小學(xué)教育教學(xué)的實踐領(lǐng)域。

二、物理跨學(xué)科實踐教學(xué)的研究現(xiàn)狀

筆者借助中國知網(wǎng)的可視化分析，梳理了物理跨學(xué)科實踐教學(xué)的研究現(xiàn)狀和研究熱點等內(nèi)容，截至2024年5月，以“物理跨學(xué)科實踐”為主題在中國知網(wǎng)上檢索了近些年物理跨學(xué)科實踐教學(xué)的研究成果。目前物理跨學(xué)科教學(xué)實踐研究主要分為兩個方向：一是利用跨學(xué)科實踐活動拓展物理實驗教學(xué)；二是以教材中的某一課題為例，探討物理跨學(xué)科實踐活動的設(shè)計與流程，并且近兩年來越來越多的學(xué)者開始關(guān)注跨學(xué)科實踐教學(xué)的探索路徑，以及物理跨學(xué)科實踐教學(xué)的內(nèi)涵和價值。

同時，筆者還統(tǒng)計了近些年的發(fā)文量，其中，2017年1篇，2019年4篇，2020年2篇，2021年4篇，2022年49篇，2023年195篇，2024年59篇。隨著新課標(biāo)的頒布和實踐的深入推理，物理跨學(xué)科實踐教學(xué)研究相關(guān)文獻(xiàn)的發(fā)文量增長迅速，積極探索物理跨學(xué)科實踐教學(xué)成為物理基礎(chǔ)教育課程教學(xué)改革的新任務(wù)和研究熱點。

1.物理跨學(xué)科實踐教學(xué)研究的主題分析

表1為近兩年物理跨學(xué)科實踐研究主題的統(tǒng)計，從表中可以看出，學(xué)者們對物理跨學(xué)科實踐教學(xué)的研究著重以新課標(biāo)為依據(jù)，以學(xué)科實踐為主要載體，當(dāng)前研究更多指向?qū)W生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，關(guān)注學(xué)科融合，注重學(xué)科實踐。

2023年，徐穎等人聚焦跨學(xué)科實踐活動的設(shè)計方法與探索路徑，通過具體的教學(xué)案例，探討了跨學(xué)科實踐活動的設(shè)計方法和推進(jìn)策略；蔡雨等人從物理與工程跨學(xué)科項目式學(xué)習(xí)的視角，探討了如何設(shè)計跨學(xué)科實踐教學(xué)活動；丁向陽等人從理論角度出發(fā)，對跨學(xué)科實踐的內(nèi)涵、價值及其在教育改革中的地位進(jìn)行了闡述；侯恕等人從變構(gòu)學(xué)習(xí)模型視角出發(fā)，探索了數(shù)字化轉(zhuǎn)型下跨學(xué)科實踐的理論和推進(jìn)策略。

2024年，趙洪英等人以“光控?zé)簟睘槔?，關(guān)聯(lián)學(xué)生實際生活中的問題，搭建真實的生活場景，確定研究主題。通過以學(xué)習(xí)任務(wù)為驅(qū)動，增強(qiáng)學(xué)生將物理知識與生活聯(lián)系的意識，充分挖掘物理學(xué)科內(nèi)在的育人功能。學(xué)生在解決問題的過程中，知識運用、分析問題和解決問題的能力得到培養(yǎng)，科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的核心素養(yǎng)也得到了提升。

2.物理跨學(xué)科實踐教學(xué)研究的熱點分析

筆者通過對關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計，再聚焦到北大核心期刊文章的深度分析，發(fā)現(xiàn)，目前物理跨學(xué)科教學(xué)實踐研究的熱點主要集中在“單元任務(wù)驅(qū)動的跨學(xué)科實踐”“基于項目式學(xué)習(xí)的跨學(xué)科實踐”“物理跨學(xué)科實踐的融合路徑”等方面。

單元任務(wù)驅(qū)動的跨學(xué)科實踐。2024年，楊學(xué)友等人提出了一種單元任務(wù)驅(qū)動的物理跨學(xué)科教學(xué)實踐模式，運用單元任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方法進(jìn)行跨學(xué)科實踐的初步探索，通過真實情境引入層層遞進(jìn)的任務(wù)，最終讓學(xué)生解決實際問題，旨在培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科實踐能力以及工程實踐能力，提升學(xué)生解決問題的能力，同時通過預(yù)期學(xué)生的表現(xiàn)對學(xué)生的跨學(xué)科實踐能力進(jìn)行評估。

基于項目式學(xué)習(xí)的跨學(xué)科實踐。項目化學(xué)習(xí)是實施“跨學(xué)科實踐”的有效途徑，它讓學(xué)生在真實情境中通過完成項目，主動探索現(xiàn)實世界的問題和挑戰(zhàn)，能有效促進(jìn)多種能力的發(fā)展。2024年，王素云等人以“走進(jìn)非遺之龍骨水車”為主題，從確定主題、制定目標(biāo)、設(shè)計驅(qū)動問題、項目實施、成果展示、評價交流與反思等六個方面開展教學(xué)。以具體的實踐教學(xué)案例為切入點，探討了基于項目化學(xué)習(xí)的初中物理跨學(xué)科教學(xué)實踐的路徑。

物理跨學(xué)科實踐的融合路徑。2023年，李先全等人以南澈中學(xué)物理聲學(xué)活動為例，以主題活動為載體，搭建了由物理學(xué)科引領(lǐng)的多學(xué)科協(xié)同的項目化實踐活動，探究了在主題、實踐、平臺、評價四個維度深度融合的實施路徑。同年，劉思瑩開展了“五育融合視域下的初中物理跨學(xué)科實踐的實施路徑”探索，以期豐富物理跨學(xué)科實踐的融合路徑。

三、物理跨學(xué)科實踐教學(xué)的實施建議

物理跨學(xué)科實踐是新課標(biāo)在探究性學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上提出的迭代概念，倡導(dǎo)學(xué)生“做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)”?？偟膩碚f，初中物理跨學(xué)科實踐的研究為初中物理教學(xué)提供了豐富的理論依據(jù)和實踐經(jīng)驗，也為未來的教育改革和發(fā)展指明了方向。然而，如何更好地在初中物理課堂中實施跨學(xué)科實踐教學(xué)，以及如何評價和反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果等，都是未來需要進(jìn)一步探討的問題。

1.選擇恰當(dāng)?shù)目鐚W(xué)科實踐主題

物理跨學(xué)科實踐需要立足物理學(xué)科主動跨界，可以通過“主題”實現(xiàn)學(xué)科間的主動關(guān)聯(lián)。主題能夠?qū)⒎稚⒌男畔⒄系揭黄穑且I(lǐng)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的組織中心，是“黏合劑”，可以為設(shè)計者實施持續(xù)的、關(guān)聯(lián)的系列課程或活動提供焦點和組織框架。在物理跨學(xué)科實踐教學(xué)實施中，教師應(yīng)通過研讀教材、關(guān)注社會生活和研究學(xué)生需要，結(jié)合新課標(biāo)的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求和教學(xué)提示設(shè)計物理跨學(xué)科實踐主題。設(shè)計的跨學(xué)科實踐主題應(yīng)能承載物理學(xué)科的核心內(nèi)容，聯(lián)接多學(xué)科的知識，緊密聯(lián)系社會生活，使學(xué)生感興趣、易接受。

2.設(shè)計多元的實踐成果評價方式

物理跨學(xué)科實踐教學(xué)以實踐為導(dǎo)向，讓學(xué)生通過實踐活動建構(gòu)物理概念，并在知識的應(yīng)用過程中，理論聯(lián)系實際，在解決現(xiàn)實問題的過程中獲得主觀感受和過程體驗，對學(xué)生終身發(fā)展具有積極意義。物理學(xué)習(xí)評價應(yīng)全面落實新時代教育評價改革要求，以學(xué)生發(fā)展為本，以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，采取主體多元、形式多樣的評價方式，增強(qiáng)反饋的有效性，發(fā)揮評價的激勵與發(fā)展功能。

教師在設(shè)計評價方式時，應(yīng)著重考查學(xué)生在真實情境中的真實表現(xiàn)，評估學(xué)生能否發(fā)現(xiàn)和解決現(xiàn)實問題，應(yīng)注重學(xué)生思維和價值認(rèn)識的深度發(fā)展，檢驗學(xué)生對物理學(xué)科知識的關(guān)聯(lián)和拓展情況，考查學(xué)生在復(fù)雜情境中解決問題能力和創(chuàng)造能力，關(guān)注學(xué)生反思精神的培育。在具體的評價實施中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生參與評價，根據(jù)實踐主題，將學(xué)生自評、小組互評與教師評價結(jié)合起來，將各方評價納入活動過程，結(jié)合學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，落實多樣態(tài)評價，將量化評價與質(zhì)性評價很好地融入增值性評價、過程性評價和終結(jié)性評價中，充實評價體系。

3.開發(fā)樣態(tài)多元的實踐資源

課程的高質(zhì)量實施離不開優(yōu)質(zhì)的課程資源，在物理課程實施跨學(xué)科實踐教學(xué)中，配套設(shè)施、資源平臺是重要依托，教師應(yīng)在此基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)籌整合，以優(yōu)化社會實踐頂層設(shè)計和研制跨學(xué)科實踐校本課程為主體資源，統(tǒng)籌初中物理跨學(xué)科實踐資源，形成實踐育人的整體合力。從目前的相關(guān)研究來看，物理跨學(xué)科實踐的相關(guān)資源建設(shè)在社會教育資源的開發(fā)使用上相對欠缺，學(xué)校、教師可以充分創(chuàng)造條件，合理利用科技館、少年宮、科研機(jī)構(gòu)、高等院校以及鄉(xiāng)土資源等社會資源，開發(fā)樣態(tài)多元的實踐資源。

4.提升教師的跨學(xué)科素養(yǎng)

跨學(xué)科實踐活動對教師多方面的能力和素養(yǎng)提出了新的要求和挑戰(zhàn)，教師面臨“角色轉(zhuǎn)換難、教學(xué)方式轉(zhuǎn)變難、知識基礎(chǔ)儲備難、跨學(xué)科合作難”等諸多困難。因此，學(xué)校和社會可以對教師進(jìn)行多種形式、持續(xù)深入的高質(zhì)量培訓(xùn)，營造跨學(xué)科教研氛圍，建立相應(yīng)的激勵和保障機(jī)制，為教師提供足夠的學(xué)習(xí)和交流機(jī)會，提高教師對跨學(xué)科實踐的認(rèn)識，進(jìn)而促成物理跨學(xué)科實踐教學(xué)的價值實現(xiàn)。

跨學(xué)科實踐既是物理課程內(nèi)容的重要組成部分，也是物理課程學(xué)習(xí)的重要方式，聚焦學(xué)生跨學(xué)科能力的提升，旨在發(fā)展學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。但在一線教學(xué)中落地，仍然需要廣大教師不斷地實踐、改進(jìn)、總結(jié)、提煉，選擇實踐主題，完善活動方案，充實實踐過程，創(chuàng)新實踐成果的交流與評價方式，豐富跨學(xué)科實踐的資源，提升自身跨學(xué)科素養(yǎng)，進(jìn)而實現(xiàn)跨學(xué)科實踐的育人價值。lt;E：＼初中生＼教科研＼教科研 6月＼尾標(biāo).tifgt;

參考文獻(xiàn)

［1］姜爽，李春密.《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的變化分析和教學(xué)啟示［J］.物理教學(xué)，2022（08）.

［2］劉仲林.交叉科學(xué)時代的交叉研究［J］.科學(xué)學(xué)研究，1993（02）.

［3］劉仲林.跨學(xué)科學(xué)［J］.未來與發(fā)展，1985（01）.

［4］徐穎，魏慎瑩.指向創(chuàng)新素養(yǎng)培育的初中物理跨學(xué)科實踐學(xué)習(xí)——以“柳哨聲聲”教學(xué)為例［J］.物理教學(xué)，2023（09）.

［5］蔡雨，馬玲，馬曉波，等.遞進(jìn)型：物理與工程跨學(xué)科項目化學(xué)習(xí)實踐——以制作“港珠澳大橋”橋梁模型項目為例［J］.物理教師，2023（09）.

［6］丁向陽，蔡丁澄.初論系統(tǒng)構(gòu)建初中物理跨學(xué)科實踐教學(xué)［J］.物理教師，2023（10）.

［7］侯恕，荊鵬，劉雨欣.數(shù)字化轉(zhuǎn)型下跨學(xué)科實踐的理論探索與推進(jìn)策略——基于變構(gòu)學(xué)習(xí)模型視角［J］.物理教師，2023（10）.

［8］趙洪英，李杰，張小琳，等.基于核心素養(yǎng)的跨學(xué)科實踐教學(xué)策略——以物理與工程實踐制作“光控?zé)簟睘槔跩］.中學(xué)物理，2024（09）.

［9］楊學(xué)友，陳紅君，魏鑫.基于單元任務(wù)驅(qū)動的物理跨學(xué)科教學(xué)實踐研究——以“能量與物質(zhì)”為例［J］.物理教師，2024（01）.

［10］王素云，唐思琪.基于項目化學(xué)習(xí)的初中物理跨學(xué)科實踐教學(xué)設(shè)計——以“走進(jìn)非遺之龍骨水車”教學(xué)為例［J］.物理教師，2024（04）.

［11］李先全，唐杰，張華.指向新課標(biāo)的跨學(xué)科實踐活動融合路徑初探——以南渝中學(xué)物理聲學(xué)活動為例［J］.物理教學(xué)，2023（11）.

［12］劉思瑩. 五育融合視域下初中物理跨學(xué)科實踐的實施路徑與案例分析［J］.中學(xué)物理，2023（10）.

［13］王志燕.跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的設(shè)計與實踐［J］.教學(xué)與管理，2023（12）.

本文系2023年度江蘇省教師發(fā)展研究課題教育家型教師專項“指向物理跨學(xué)科實踐的鄉(xiāng)土資源開發(fā)與應(yīng)用研究”（課題編號：jsfz-c29）階段性研究成果。