基于核心素養(yǎng)理念的初中物理跨學(xué)科融合教學(xué)研究

【摘" 要】 在當(dāng)今快速變化的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，教育領(lǐng)域正經(jīng)歷前所未有的轉(zhuǎn)型，其核心在于培養(yǎng)能適應(yīng)未來(lái)社會(huì)需求、具備創(chuàng)新思維與終身學(xué)習(xí)能力的復(fù)合型人才。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，離不開對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的深刻反思與革新，尤其在基礎(chǔ)教育階段。核心素養(yǎng)理念的提出，正是對(duì)這一時(shí)代呼喚的積極響應(yīng)，它強(qiáng)調(diào)在知識(shí)傳授的同時(shí)，更加注重學(xué)生批判性思維、創(chuàng)新能力、合作精神及跨文化交際等關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。初中物理作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，不僅承載著傳遞基本物理知識(shí)的任務(wù)，還肩負(fù)著激發(fā)學(xué)生探索自然奧秘的興趣、培養(yǎng)科學(xué)思維方法的重要使命。然而，傳統(tǒng)學(xué)科界限的局限性日益顯現(xiàn)，難以滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)綜合型人才的需求。因此，基于核心素養(yǎng)理念的初中物理跨學(xué)科融合教學(xué)研究尤為迫切和重要。文章將闡述物理核心素養(yǎng)及跨學(xué)科教學(xué)概念，并探究相應(yīng)的教學(xué)策略。

【關(guān)鍵詞】 初中物理；核心素養(yǎng)理念；跨學(xué)科融合；物理教學(xué)

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的發(fā)布，標(biāo)志著初中物理教育邁入了一個(gè)全新的發(fā)展階段。其中，最引人注目的變化是新增了“跨學(xué)科實(shí)踐”的教學(xué)理念。這一理念的提出，既彰顯了教育部門對(duì)初中物理課程跨學(xué)科整合的重視，也反映了社會(huì)對(duì)人才需求的深刻變化。跨學(xué)科實(shí)踐旨在引導(dǎo)學(xué)生將多學(xué)科知識(shí)融合，應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維、批判性思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，這些都是未來(lái)社會(huì)人才所必備的核心素養(yǎng)。本研究旨在深入探索如何將核心素養(yǎng)理念融入初中物理的跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)中，以期設(shè)計(jì)出既遵循教育原則，又能有效促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的教學(xué)策略。

一、相關(guān)概念闡述

（一）物理核心素養(yǎng)

物理核心素養(yǎng)是學(xué)生學(xué)習(xí)物理過(guò)程中逐漸形成的必備品質(zhì)與關(guān)鍵能力，對(duì)學(xué)生個(gè)人成長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。它包括四個(gè)方面：物理觀念，即學(xué)生對(duì)物理世界的基本認(rèn)知和觀點(diǎn)，有助于培養(yǎng)科學(xué)世界觀和方法論；科學(xué)思維，主要培養(yǎng)學(xué)生邏輯推斷、綜合分析等能力，使他們能運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題；科學(xué)探究，旨在激發(fā)學(xué)生自主探究、實(shí)踐創(chuàng)新的精神，發(fā)展實(shí)驗(yàn)技能和探索精神；科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)秉持實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，并承擔(dān)科學(xué)傳播的社會(huì)責(zé)任。這四個(gè)方面共同構(gòu)成了物理學(xué)科的核心素養(yǎng)框架。

（二）跨學(xué)科融合教學(xué)

跨學(xué)科融合教學(xué)突破了傳統(tǒng)學(xué)科間的界限，注重各學(xué)科間的交叉與融合，具有創(chuàng)新性?！读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》將“跨學(xué)科實(shí)踐”的課題納入課程內(nèi)容中，其內(nèi)容涉及物理學(xué)與人們?nèi)粘Ｉ?、工程?shí)踐以及社會(huì)發(fā)展的諸多方面。這就要求教師在教授物理時(shí)，不能僅局限于物理課本，而是必須跳出物理的小圈子，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用其他學(xué)科知識(shí)共同分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。

二、初中物理跨學(xué)科融合教學(xué)的特點(diǎn)

（一）以物理學(xué)科為中心

開展跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，既改革了傳統(tǒng)教學(xué)模式，也是促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)全面發(fā)展的一種新型教學(xué)方式。在此活動(dòng)中，教師應(yīng)從物理學(xué)科獨(dú)特視角出發(fā)，挖掘物理知識(shí)與日常生活、工程實(shí)踐及社會(huì)發(fā)展的密切聯(lián)系。通過(guò)巧妙利用這些聯(lián)系，創(chuàng)設(shè)真實(shí)且具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)情境，激發(fā)學(xué)生好奇心與探究欲。在此情境下，學(xué)生會(huì)主動(dòng)探究，經(jīng)歷完整的、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題過(guò)程，從而鍛煉物理思維能力，并在實(shí)踐中體會(huì)物理學(xué)科的魅力及其解決實(shí)際問(wèn)題的特殊價(jià)值。

（二）以培養(yǎng)核心素養(yǎng)為教學(xué)目的

跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)是物理教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，它注重鍛煉學(xué)生在跨學(xué)科環(huán)境中對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，并致力于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新精神。這種實(shí)踐活動(dòng)具有顯著的“跨領(lǐng)域性”特點(diǎn)，要求學(xué)生不僅掌握物理學(xué)科內(nèi)的知識(shí)，還要能將這些知識(shí)與其他學(xué)科相融合，形成更為綜合、全面的知識(shí)體系。核心素養(yǎng)的養(yǎng)成非一日之功，它需要跨領(lǐng)域的實(shí)踐活動(dòng)作為支撐，讓學(xué)生在不斷地探索、體悟和反思中，逐漸獲得關(guān)鍵能力和必備品格?！翱珙I(lǐng)域”不僅意味著跨越學(xué)科界限，更強(qiáng)調(diào)將不同學(xué)科知識(shí)有機(jī)整合，將學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到各種情境中去，展現(xiàn)出知識(shí)的廣泛適用性。同時(shí)，它也將物理知識(shí)與實(shí)際生活緊密聯(lián)系，讓學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中深切感受到物理學(xué)的實(shí)用價(jià)值?？鐚W(xué)科實(shí)踐是培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要手段，也為物理知識(shí)與學(xué)生生理、心理的融合提供了契機(jī)。

（三）以任務(wù)及議題為主要教學(xué)形式

以任務(wù)和議題為主的跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)能夠?qū)⑽锢碇R(shí)與生活實(shí)踐緊密聯(lián)系起來(lái)，確保學(xué)生在面對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題時(shí)能夠靈活應(yīng)用多學(xué)科知識(shí)。通過(guò)設(shè)計(jì)富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)及項(xiàng)目議題，教師可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入探究，發(fā)現(xiàn)物理學(xué)科與其他學(xué)科的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融會(huì)貫通。同時(shí)，該教學(xué)模式既能為學(xué)生提供豐富的情境素材，又能幫助學(xué)生在解題過(guò)程中掌握多學(xué)科知識(shí)、技能與方法，從而全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，為其日后的自主學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

三、基于核心素養(yǎng)理念的初中物理跨學(xué)科融合教學(xué)策略

（一）分析教材，確立跨學(xué)科議題

教材分析在跨學(xué)科融合教學(xué)中占據(jù)首要位置。通過(guò)對(duì)教材的深度剖析，教師能夠清晰地理解物理學(xué)科的核心思想和基礎(chǔ)原則，并進(jìn)一步探索其與其他學(xué)科之間可能存在的聯(lián)系。這種聯(lián)系可能表現(xiàn)為知識(shí)點(diǎn)之間的相互滲透，思維方法的共通性，或?qū)嶋H應(yīng)用的廣泛性。

以人教版初中物理“杠桿”章節(jié)為例，該章節(jié)既涵蓋力學(xué)的基本原理，又與數(shù)學(xué)中的比例關(guān)系以及生活中的簡(jiǎn)單機(jī)械應(yīng)用緊密相連。在“杠桿”這一教學(xué)內(nèi)容中，學(xué)生應(yīng)學(xué)習(xí)和理解杠桿、支點(diǎn)、動(dòng)力和動(dòng)力臂、阻力和阻力臂等主要概念的基本定義，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探索杠桿的平衡條件。這幾方面的學(xué)習(xí)不僅可以加深學(xué)生對(duì)力學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，還可以為他們以后學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單機(jī)械、能量轉(zhuǎn)化等內(nèi)容打下基礎(chǔ)。與此同時(shí)，杠桿這一在生活中廣泛使用的簡(jiǎn)單機(jī)械，如剪刀、筷子、起重機(jī)等，為學(xué)生們提供了一個(gè)將理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)的極好契機(jī)。

基于以上分析，教師可以確立“杠桿原理在生活中的應(yīng)用與創(chuàng)新”為跨學(xué)科議題。通過(guò)這一議題，教師可以指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合物理、數(shù)學(xué)和美術(shù)等多門學(xué)科知識(shí)，來(lái)探索杠桿原理在實(shí)踐中的運(yùn)用，例如設(shè)計(jì)出更加有效的杠桿工具，或?qū)?fù)雜機(jī)械進(jìn)行杠桿作用分析等。同時(shí)，這種議題的設(shè)置既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與探究欲望，又能發(fā)展他們的跨學(xué)科思維能力與創(chuàng)新精神。

（二）創(chuàng)設(shè)跨學(xué)科情境，設(shè)置任務(wù)驅(qū)動(dòng)

核心素養(yǎng)理念指導(dǎo)下的初中物理教學(xué)，應(yīng)重視跨學(xué)科的整合。通過(guò)設(shè)置真實(shí)生動(dòng)的場(chǎng)景，運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)等方法，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地進(jìn)行探索和合作學(xué)習(xí)。這種教學(xué)方式旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維，并促進(jìn)其解決問(wèn)題能力的發(fā)展，以達(dá)到學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)、實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科理解的目的。

在講授“杠桿”這一內(nèi)容時(shí)，教師可以首先展示一個(gè)用繩子吊起的蘿卜，模擬小猴和小兔分蘿卜的情境，引導(dǎo)學(xué)生思考：“如果你是小猴或小兔，你會(huì)選擇哪一端呢？”學(xué)生在做出選擇時(shí)，可能會(huì)基于他們的直觀體驗(yàn)或日常生活的經(jīng)驗(yàn)。隨后，教師利用天平做實(shí)驗(yàn)，揭示短粗一端更重的奧秘，并指導(dǎo)學(xué)生將其與杠桿原理聯(lián)系起來(lái)。通過(guò)這一情境的創(chuàng)設(shè)，教師可成功地將生活情境和物理知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，引發(fā)學(xué)生的好奇心及探究欲望。

接著，教師可以布置特定的跨學(xué)科任務(wù)來(lái)指導(dǎo)學(xué)生深入探索。

任務(wù)一：探索歷史中的杠桿。教師可要求學(xué)生回顧古代文明對(duì)杠桿的運(yùn)用，通過(guò)閱讀古籍和觀看歷史紀(jì)錄片，學(xué)習(xí)古埃及人在修建金字塔過(guò)程中如何運(yùn)用杠桿原理搬運(yùn)巨石，或?qū)W習(xí)古希臘著名科學(xué)家阿基米德如何發(fā)現(xiàn)杠桿原理，使學(xué)生體會(huì)到科學(xué)家身上所體現(xiàn)的科學(xué)精神。該任務(wù)將物理學(xué)和歷史學(xué)、道德與法治等學(xué)科有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生在探索歷史的同時(shí)，感受到物理學(xué)知識(shí)在其中的具體運(yùn)用，并形成物理觀念。

任務(wù)二：自制杠桿模型并實(shí)驗(yàn)。在了解了杠桿的歷史應(yīng)用后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生分組親手制作杠桿的簡(jiǎn)單模型。學(xué)生可以使用木棍、繩子和小石塊等常用材料制作能演示杠桿原理的模型。然后，教師請(qǐng)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并用圖畫表現(xiàn)，通過(guò)觀察杠桿平衡狀態(tài)來(lái)改變力臂和受力情況，同時(shí)記錄下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。該任務(wù)融合了美術(shù)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域，旨在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力、觀察分析能力以及科學(xué)探究能力。

任務(wù)三：杠桿原理在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用探究。當(dāng)學(xué)生熟練掌握杠桿基本原理之后，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注杠桿在現(xiàn)代生活中的運(yùn)用。如學(xué)生通過(guò)實(shí)地考察和網(wǎng)絡(luò)搜索，搜集運(yùn)用杠桿原理設(shè)計(jì)出的剪刀、鉗子、起重機(jī)等多種工具與機(jī)器，并分析這類工具如何運(yùn)用杠桿原理以提高效率。此外，教師還可鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)意，設(shè)計(jì)一種新的杠桿工具來(lái)解決生活實(shí)際問(wèn)題。這一任務(wù)將物理學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系在一起，旨在發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。

（三）學(xué)生展示項(xiàng)目成果，促進(jìn)核心素養(yǎng)形成

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)作為一種高效的教學(xué)方式，能夠使學(xué)生在實(shí)踐操作和團(tuán)隊(duì)合作中解決實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)而促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的形成。學(xué)生在完成項(xiàng)目學(xué)習(xí)后，教師應(yīng)為他們提供一個(gè)展示成果的機(jī)會(huì)。這不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，還能有效發(fā)展他們的表達(dá)能力、批判性思維以及創(chuàng)新能力，而這些正是核心素養(yǎng)中極為重要的一部分。

課題結(jié)束時(shí)，教師應(yīng)組織學(xué)生進(jìn)行成果展示。在展示環(huán)節(jié)中，各組都有機(jī)會(huì)將他們的項(xiàng)目成果呈現(xiàn)給班上其他同學(xué)和老師。例如，有的小組可能會(huì)演示他們制作的杠桿模型，并說(shuō)明如何通過(guò)調(diào)節(jié)力臂和力的大小來(lái)使杠桿達(dá)到平衡；而有的小組則可能會(huì)分享他們關(guān)于杠桿在日常生活中實(shí)際應(yīng)用的研究成果，比如如何運(yùn)用杠桿的基本原理來(lái)提高剪刀、鉗子等工具的工作效率。在演示過(guò)程中，教師應(yīng)鼓勵(lì)其他小組提出問(wèn)題并發(fā)表評(píng)論，這有助于促進(jìn)學(xué)生之間的溝通與互動(dòng)。采用這樣的方法，學(xué)生不僅有機(jī)會(huì)展示他們的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)成果，還可以從他人的展示中獲得新的啟示和靈感，從而進(jìn)一步拓寬他們的知識(shí)視野。

（四）開展多元化評(píng)價(jià)，強(qiáng)化學(xué)生的跨學(xué)科能力

多元化評(píng)價(jià)作為一種綜合、客觀的評(píng)價(jià)方法，可以從多個(gè)角度和層面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，尤其能夠體現(xiàn)學(xué)生的跨學(xué)科能力。通過(guò)多元化評(píng)價(jià)，教師能夠更加精準(zhǔn)地認(rèn)識(shí)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，找出其中的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而給予更加具有針對(duì)性的引導(dǎo)，這有助于加強(qiáng)跨學(xué)科能力的培養(yǎng)。

在執(zhí)教“杠桿”這一教學(xué)內(nèi)容時(shí)，教師可以采用以下多元化評(píng)價(jià)方法：

一是考核學(xué)生是否懂得杠桿原理。教師可以采用傳統(tǒng)筆試和課堂提問(wèn)的方式來(lái)測(cè)試學(xué)生是否掌握了基本知識(shí)。

二是評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。教師可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行杠桿實(shí)驗(yàn)，觀察其操作是否規(guī)范、數(shù)據(jù)記錄是否準(zhǔn)確，以及能否根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出正確的結(jié)論。

三是評(píng)價(jià)學(xué)生的跨學(xué)科應(yīng)用能力。教師可以布置與杠桿相關(guān)的跨學(xué)科項(xiàng)目，如“探究杠桿在日常生活中的應(yīng)用”或“設(shè)計(jì)一款利用杠桿原理的創(chuàng)新工具”。通過(guò)觀察學(xué)生在項(xiàng)目中的表現(xiàn)，教師可以評(píng)估他們是否能綜合應(yīng)用多學(xué)科知識(shí)來(lái)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，是否具有創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力。

四是對(duì)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力進(jìn)行考核。在跨學(xué)科融合教學(xué)下，團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力尤為重要。教師可以采取生生互評(píng)的方式，觀察學(xué)生小組討論和成果展示過(guò)程中的表現(xiàn)，來(lái)評(píng)估他們是否具有較好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神及溝通技巧。

四、結(jié)語(yǔ)

構(gòu)建基于核心素養(yǎng)理念的初中物理跨學(xué)科融合教學(xué)模式，是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求、促進(jìn)學(xué)生全面成長(zhǎng)的關(guān)鍵路徑之一。該模式通過(guò)將物理知識(shí)與其他學(xué)科內(nèi)容緊密聯(lián)結(jié)，不僅拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，還深化了學(xué)生對(duì)物理概念的理解及實(shí)際應(yīng)用能力，有助于提高初中生的綜合學(xué)科素養(yǎng)水平，使其具備更強(qiáng)的問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新能力，從而更好地適應(yīng)快速變化的未來(lái)社會(huì)生活需求。面對(duì)這一趨勢(shì)，初中物理教師應(yīng)主動(dòng)擁抱變革，深入挖掘物理學(xué)科與其他學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系，精心設(shè)計(jì)融合課程內(nèi)容，以幫助學(xué)生逐步形成自主學(xué)習(xí)、合作交流的良好習(xí)慣，為其終身學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，這也能為初中物理教學(xué)質(zhì)量的提升提供更多科學(xué)有效的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，助力新課標(biāo)下初中物理教育的高質(zhì)量發(fā)展。

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