跨學(xué)科實(shí)踐視角下初中物理教學(xué)創(chuàng)新研究

摘 要：跨學(xué)科實(shí)踐在初中物理教學(xué)中扮演著至關(guān)重要的角色，它不僅能夠促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升，還能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與跨學(xué)科合作能力，為其未來(lái)的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。提出跨學(xué)科實(shí)踐視角下的初中物理教學(xué)創(chuàng)新策略，主要包括：整合多學(xué)科知識(shí)，設(shè)計(jì)跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容；創(chuàng)新教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)科間的融合；開(kāi)發(fā)跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生綜合能力；構(gòu)建跨學(xué)科評(píng)價(jià)體系，全面評(píng)估學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞：跨學(xué)科實(shí)踐；初中物理；物理教學(xué)；綜合素養(yǎng)

作者簡(jiǎn)介：劉博雅（2000—），女，湖北省荊州市長(zhǎng)江大學(xué)物理與光電工程學(xué)院。

一、前言

在當(dāng)今快速發(fā)展的社會(huì)中，傳統(tǒng)的單一學(xué)科教學(xué)模式已無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生全面發(fā)展的需求?？鐚W(xué)科實(shí)踐作為一種新興的教育理念，強(qiáng)調(diào)學(xué)科間的相互聯(lián)系和整合，為初中物理教學(xué)提供了新的視角和策略。通過(guò)跨學(xué)科實(shí)踐，學(xué)生不僅能夠?qū)W習(xí)物理知識(shí)，還能將物理知識(shí)與其他學(xué)科的知識(shí)相結(jié)合，從而在解決問(wèn)題的過(guò)程中提升綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。本文探討跨學(xué)科實(shí)踐在初中物理教學(xué)中的重要性，并提出相應(yīng)的教學(xué)創(chuàng)新策略，以期為初中物理教學(xué)提供參考。

二、跨學(xué)科實(shí)踐在初中物理教學(xué)中的重要性

（一）促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升

跨學(xué)科實(shí)踐對(duì)初中物理教學(xué)起著關(guān)鍵作用，特別是對(duì)提高學(xué)生綜合素養(yǎng)有促進(jìn)作用。物理，作為自然科學(xué)的重要組成部分，與其他學(xué)科之間存在深厚的聯(lián)系。學(xué)生通過(guò)跨學(xué)科實(shí)踐可以把物理知識(shí)同數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物等學(xué)科知識(shí)整合在一起，建構(gòu)一個(gè)較為全面、系統(tǒng)的知識(shí)體系。比如，學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)時(shí)應(yīng)用數(shù)學(xué)公式計(jì)算、幾何圖形分析等知識(shí)，這樣既可以深化學(xué)生對(duì)物理概念的認(rèn)識(shí)，又可以增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力；物理和化學(xué)之間存在物質(zhì)結(jié)構(gòu)與屬性方面的學(xué)科知識(shí)交叉；生物學(xué)科中的能量轉(zhuǎn)化和生態(tài)系統(tǒng)，和物理學(xué)科也存在一定的聯(lián)系。學(xué)生在跨學(xué)科學(xué)習(xí)中，可以更深刻地認(rèn)識(shí)到各學(xué)科間的內(nèi)在聯(lián)系，突破學(xué)科界限，形成綜合分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。這些素養(yǎng)的提升，有利于學(xué)生在面對(duì)紛繁復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)能多角度地思考問(wèn)題，并應(yīng)用各種知識(shí)與技能去解決問(wèn)題，從而為其今后的學(xué)習(xí)與生活打下扎實(shí)的基礎(chǔ)，使其以更強(qiáng)的適應(yīng)能力與創(chuàng)新能力來(lái)適應(yīng)社會(huì)的需求。

（二）增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力

跨學(xué)科實(shí)踐可以大大提升學(xué)生學(xué)習(xí)初中物理的興趣與動(dòng)力。傳統(tǒng)物理教學(xué)通常以理論知識(shí)傳授為主，較為枯燥；而跨學(xué)科實(shí)踐將物理知識(shí)同實(shí)際生活中的現(xiàn)象及問(wèn)題有機(jī)結(jié)合起來(lái)，能使學(xué)生體會(huì)物理的實(shí)用性和趣味性。比如，通過(guò)介紹有關(guān)物理的科技創(chuàng)新，鼓勵(lì)學(xué)生把物理原理運(yùn)用于創(chuàng)造一些小發(fā)明，比如簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)和迷你太陽(yáng)能熱水器等。在這一過(guò)程中，學(xué)生既可以切身體會(huì)物理知識(shí)的具體運(yùn)用，又可以體會(huì)成功的快樂(lè)，進(jìn)而激發(fā)學(xué)習(xí)物理的強(qiáng)烈興趣。再如，教師可介紹一些趣味歷史故事、科學(xué)前沿知識(shí)，使學(xué)生對(duì)物理學(xué)科發(fā)展歷程與最新動(dòng)態(tài)有所了解，開(kāi)闊其眼界，提高學(xué)習(xí)新鮮感。如牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律、量子力學(xué)中的神奇現(xiàn)象等，都可以引發(fā)學(xué)生的好奇心、探索欲，讓其更積極地參與物理學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性，繼而促進(jìn)學(xué)習(xí)效果的提升。

（三）培養(yǎng)創(chuàng)新思維與跨學(xué)科合作能力

在初中物理教學(xué)中實(shí)施跨學(xué)科實(shí)踐，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和跨學(xué)科合作能力有著十分重要的意義?？鐚W(xué)科實(shí)踐需要學(xué)生打破單一學(xué)科思維方式，以不同學(xué)科的視角思考并解決問(wèn)題，有利于激發(fā)創(chuàng)新思維。學(xué)生在遇到復(fù)雜問(wèn)題的時(shí)候，需要利用各種學(xué)科知識(shí)與方法去分析與嘗試，并在這一過(guò)程中提出新的思考與感悟。比如，學(xué)習(xí)與環(huán)保能源相關(guān)的知識(shí)，學(xué)生要考慮到物理學(xué)中的能量轉(zhuǎn)化原理、化學(xué)中的電池材料知識(shí)和生物學(xué)中的生態(tài)環(huán)境知識(shí)，經(jīng)過(guò)不斷的思考與探究，給出創(chuàng)新性的環(huán)保方案。

跨學(xué)科實(shí)踐還鼓勵(lì)學(xué)生分組協(xié)作。在小組中，學(xué)生的思維方式與知識(shí)技能水平存在差異，需要互相溝通、合作，各顯其能。通過(guò)跨學(xué)科合作，學(xué)生可以學(xué)會(huì)聽(tīng)取別人的建議，尊重不同意見(jiàn)，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及溝通能力。另外，學(xué)生也可以通過(guò)合作學(xué)習(xí)，吸取他人的創(chuàng)新思維與方法，從而進(jìn)一步發(fā)展自身的創(chuàng)新能力與跨學(xué)科合作能力，以便將來(lái)適應(yīng)社會(huì)的多元化發(fā)展。

三、跨學(xué)科實(shí)踐視角下初中物理教學(xué)創(chuàng)新的策略

（一）整合多學(xué)科知識(shí)，設(shè)計(jì)跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容

跨學(xué)科實(shí)踐視野下，創(chuàng)新初中物理教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)策略為融合多學(xué)科知識(shí)精心設(shè)計(jì)跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容。以人教版物理八年級(jí)下冊(cè)“牛頓第一定律”一課為例。教師可以從多個(gè)學(xué)科的視角深入挖掘知識(shí)，以豐富教學(xué)材料，提高學(xué)生的理解能力。牛頓第一定律所揭示的物體運(yùn)動(dòng)與力之間的聯(lián)系是力學(xué)中的一個(gè)重要基礎(chǔ)定律。在教學(xué)時(shí)，除闡述定律的基本概念及物理意義之外，教師還可以融入數(shù)學(xué)知識(shí)。例如，用數(shù)學(xué)公式和圖形定量地分析物體受力與不受力時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，使學(xué)生了解加速度、力和質(zhì)量之間的聯(lián)系，這涉及數(shù)學(xué)中函數(shù)關(guān)系和代數(shù)運(yùn)算。教師也可將其與歷史學(xué)科相結(jié)合，講一講牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程及其在科學(xué)發(fā)展史中的意義，使學(xué)生了解科學(xué)研究方法、科學(xué)家的探索精神、科學(xué)態(tài)度、歷史思維等［1］。在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上，教師可從汽車(chē)行駛過(guò)程中的加速、減速等生活現(xiàn)象入手，帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用物理、數(shù)學(xué)、生物、化學(xué)等多種學(xué)科的觀點(diǎn)分析說(shuō)明。

（二）創(chuàng)新教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)科間的融合

創(chuàng)新教學(xué)方法，是從跨學(xué)科創(chuàng)新視角實(shí)現(xiàn)初中物理教學(xué)，推動(dòng)學(xué)科之間整合的重要方式。以人教版物理八年級(jí)下冊(cè)“牛頓第一定律”一課為例。在教學(xué)這一課時(shí)，有多種創(chuàng)新教學(xué)策略可供教師選擇，情境教學(xué)法就是一個(gè)行之有效的策略。創(chuàng)設(shè)與牛頓第一定律相聯(lián)系的生動(dòng)場(chǎng)景，比如模擬太空環(huán)境下物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等，使學(xué)生能夠直觀地感受到物體處于失重狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)，激發(fā)他們的好奇心、探究欲。教師可再引導(dǎo)學(xué)生想一想：假如是地球上的物體，它的運(yùn)動(dòng)受什么因素影響呢？從而自然地引出力和運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)系。在這一過(guò)程中，教師可引入地理學(xué)科中有關(guān)地球引力的內(nèi)容，使學(xué)生了解地球引力對(duì)于物體運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的影響，從而推動(dòng)物理和地理學(xué)科之間的整合。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)法同樣可以起到事半功倍的效果。教師可將學(xué)生分成若干小組，讓他們開(kāi)展關(guān)于“牛頓第一定律如何運(yùn)用于日常生活”的項(xiàng)目研究。學(xué)生需要站在不同學(xué)科的角度搜集數(shù)據(jù)、分析案例和總結(jié)報(bào)告。例如，在探究“汽車(chē)安全性能和牛頓第一定律之間的關(guān)系”的時(shí)候，學(xué)生不僅需要利用物理知識(shí)對(duì)汽車(chē)剎車(chē)過(guò)程中的慣性運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，還要搜集工程學(xué)中有關(guān)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的知識(shí)，了解醫(yī)學(xué)中交通事故給人體帶來(lái)的傷害和慣性之間的聯(lián)系，等等。學(xué)生通過(guò)這種項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，既可以對(duì)牛頓第一定律有深刻的認(rèn)識(shí)，又可以鍛煉團(tuán)隊(duì)合作能力以及跨學(xué)科綜合能力。

實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法與多媒體技術(shù)相結(jié)合，能夠強(qiáng)化教學(xué)效果。在對(duì)牛頓第一定律進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，教師通過(guò)多媒體演示實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)步驟及注意事項(xiàng)，有助于加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與方法的理解。同時(shí)，教師要鼓勵(lì)學(xué)生利用信息技術(shù)手段記錄與分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提升其信息素養(yǎng)與科學(xué)探究能力。在實(shí)驗(yàn)討論部分，教師可指導(dǎo)學(xué)生從不同的學(xué)科視角，如物理原理、數(shù)學(xué)計(jì)算、化學(xué)材料特性出發(fā)，闡釋與分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推動(dòng)各學(xué)科深度融合［2］。另外，教師也可利用角色扮演的方法，讓學(xué)生分別扮演牛頓、實(shí)驗(yàn)助手、其他學(xué)者等角色，再現(xiàn)牛頓第一定律被發(fā)現(xiàn)的經(jīng)過(guò)和當(dāng)時(shí)學(xué)術(shù)爭(zhēng)論的情況，讓學(xué)生在輕松愉悅的氣氛中了解科學(xué)知識(shí)發(fā)展過(guò)程以及學(xué)科之間的相互影響，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣與創(chuàng)新思維，從而提升物理教學(xué)質(zhì)量與成效［3］。

（三）開(kāi)發(fā)跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生綜合能力

跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)可以給學(xué)生帶來(lái)更加豐富和真實(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，有利于學(xué)生突破學(xué)科界限和發(fā)展綜合能力。以人教版物理八年級(jí)下冊(cè)“牛頓第一定律”一課為例，教師可以通過(guò)開(kāi)展各種跨學(xué)科的實(shí)踐活動(dòng)提高學(xué)生綜合能力。例如，教師可組織以“牛頓第一定律和生活科技”為主題的展覽活動(dòng)，要求學(xué)生分小組搜集有關(guān)牛頓第一定律的不同觀點(diǎn)的材料，然后制作展板。其中，物理小組展示了關(guān)于牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、詳細(xì)的原理解釋以及牛頓第一定律在各種機(jī)械操作中的實(shí)際應(yīng)用，例如汽車(chē)啟動(dòng)、行駛和剎車(chē)等；數(shù)學(xué)小組通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型來(lái)分析物體在受力和不受力兩種情況下的運(yùn)動(dòng)軌跡方程，并利用圖表和數(shù)據(jù)來(lái)直觀地展示牛頓第一定律中物理量之間的關(guān)系；科技小組主要探討現(xiàn)代科技中牛頓第一定律的實(shí)際應(yīng)用，如衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)和火箭發(fā)射等；藝術(shù)小組創(chuàng)作了有關(guān)牛頓第一定律的繪畫(huà)、雕塑等，以藝術(shù)的方式表現(xiàn)物體運(yùn)動(dòng)之美以及規(guī)律的科學(xué)性。在這一過(guò)程中，學(xué)生既對(duì)物理知識(shí)有了深刻的認(rèn)識(shí)，又鍛煉了資料搜集、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和表達(dá)展示等各種能力，實(shí)現(xiàn)物理和數(shù)學(xué)、科技、藝術(shù)的有機(jī)結(jié)合，增強(qiáng)了綜合實(shí)踐能力和知識(shí)運(yùn)用能力［4］。

（四）構(gòu)建跨學(xué)科評(píng)價(jià)體系，全面評(píng)估學(xué)習(xí)效果

構(gòu)建科學(xué)、合理的跨學(xué)科評(píng)價(jià)體系，對(duì)跨學(xué)科實(shí)踐中學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行準(zhǔn)確、綜合的評(píng)價(jià)具有十分重要的意義。以人教版物理八年級(jí)下冊(cè)“牛頓第一定律”一課為例，跨學(xué)科的評(píng)價(jià)體系可從以下幾方面進(jìn)行建構(gòu)（如表1所示）［5］。

結(jié)語(yǔ)

跨學(xué)科實(shí)踐在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用，不僅能夠豐富教學(xué)內(nèi)容，提升教學(xué)效果，還能為學(xué)生提供一個(gè)更加廣闊的學(xué)習(xí)平臺(tái)。通過(guò)跨學(xué)科的整合與創(chuàng)新，學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)物理的同時(shí)，發(fā)展跨學(xué)科的思維能力和合作精神，為成為未來(lái)社會(huì)的創(chuàng)新型人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，初中物理教師應(yīng)積極探索和實(shí)踐跨學(xué)科教學(xué)模式，以適應(yīng)教育發(fā)展趨勢(shì)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

［參考文獻(xiàn)］

張玲潔.科學(xué)思維視角下初中物理課堂教學(xué)［J］.文理導(dǎo)航（中旬），2024（10）：52-54.

趙平有.核心素養(yǎng)視角下初中物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的研究［J］.數(shù)理化解題研究，2024（26）：82-84.

王家松.核心素養(yǎng)視角下初中物理校本作業(yè)的創(chuàng)新與實(shí)踐［J］.中學(xué)理科園地，2024，20（5）：13-15.

歐寶榮.深度學(xué)習(xí)視角下初中物理教學(xué)的有效性研究［J］.數(shù)理化解題研究，2024（20）：67-69.

趙鑫.STEAM教育視角下初中物理跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐研究［D］.重慶：重慶三峽學(xué)院，2024.