跨學(xué)科背景下初中物理教學(xué)實(shí)踐分析

摘 要：在新時(shí)代教育背景下，跨學(xué)科教學(xué)逐漸成為教育領(lǐng)域的熱點(diǎn)議題。物理是初中階段的重要學(xué)科，能為學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力和解決問題的能力。闡述了跨學(xué)科教學(xué)的內(nèi)涵，分析了跨學(xué)科教學(xué)的價(jià)值，從結(jié)合生活熱點(diǎn)議題、引入科技新成就、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、情境教學(xué)等方面探討了初中物理跨學(xué)科教學(xué)的實(shí)踐策略。

關(guān)鍵詞：跨學(xué)科教學(xué)；初中物理；項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；情境教學(xué)

作者簡介：王曉敏（1991—），女，甘肅省蘭州市第八中學(xué)。

初中物理跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐能有效促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。隨著時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)對人才的需求也發(fā)生了改變，更加注重個(gè)體是否具備綜合運(yùn)用知識的能力。在初中物理教學(xué)中，教師進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)，有機(jī)融入數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地理等其他學(xué)科的知識，能幫助學(xué)生全面理解物理現(xiàn)象背后的原理和規(guī)律。這種教學(xué)方法鼓勵(lì)學(xué)生綜合運(yùn)用不同學(xué)科的知識，能培養(yǎng)學(xué)生從不同視角分析問題、解決問題的能力，提升其綜合思維能力和創(chuàng)新意識。例如，在解析光的折射與反射原理時(shí)，教師可以融入數(shù)學(xué)的幾何學(xué)知識。目前，關(guān)于初中物理與其他學(xué)科融合教學(xué)的研究增長明顯，越來越多的教育工作者已深刻意識到跨學(xué)科教學(xué)模式在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、培育學(xué)生創(chuàng)新思維、增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐操作能力等方面的重要作用。

一、跨學(xué)科教學(xué)的內(nèi)涵

跨學(xué)科教學(xué)強(qiáng)調(diào)融合多門學(xué)科的知識、方法與技能，能有效培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科知識應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維。在初中物理教學(xué)中，教師開展跨學(xué)科教學(xué)能夠有效打破不同學(xué)科之間的壁壘，豐富教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生營造更豐富和立體的學(xué)習(xí)環(huán)境。在初中物理教學(xué)中，教師引入數(shù)學(xué)和藝術(shù)等其他學(xué)科的知識，能夠讓學(xué)生從多個(gè)維度深入理解物理知識，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)，能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)他們對物理現(xiàn)象的綜合分析能力。

初中物理與數(shù)學(xué)之間的聯(lián)系非常緊密，尤其是在探討時(shí)間、速度等基本物理概念時(shí)，數(shù)學(xué)中的比例關(guān)系、函數(shù)解析以及代數(shù)運(yùn)算等是重要的輔助知識，能幫助學(xué)生準(zhǔn)確地進(jìn)行計(jì)算和分析。在解決物理問題時(shí)，學(xué)生引入相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識，能夠有效提升解題效率，加深對物理原理的理解［1］。同時(shí)，初中物理與化學(xué)之間的聯(lián)系也較為緊密，尤其是在探討物質(zhì)三態(tài)變化與能量轉(zhuǎn)化時(shí)，教師可以結(jié)合化學(xué)課程中的分子運(yùn)動(dòng)理論和能量守恒定律來分析，以讓學(xué)生更深入地理解物理現(xiàn)象的本質(zhì)。此外，初中物理與生物學(xué)之間也存在緊密的聯(lián)系。比如：在探討聲音傳播的知識時(shí)，教師可以引入動(dòng)物發(fā)聲的原理；在講解光的傳播的知識時(shí)，教師可以引入光合作用這一生物學(xué)知識，讓學(xué)生了解光的物理特性，深刻理解光在自然界中的重要作用。

二、跨學(xué)科教學(xué)的價(jià)值

跨學(xué)科教學(xué)能夠拓寬學(xué)生的知識視野，提升他們的綜合學(xué)習(xí)能力［2］。例如，初中物理“眼睛和眼鏡”這一課題不僅涉及物理學(xué)中的光學(xué)原理，還涉及生物學(xué)中關(guān)于眼睛結(jié)構(gòu)的知識。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，不僅要深入理解光的反射、折射等物理概念，還要掌握人眼球的構(gòu)造和視覺形成機(jī)制。在教學(xué)與此課題相關(guān)的知識時(shí)，教師便可進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)，引入生物學(xué)中的相關(guān)知識。這樣不僅能豐富教學(xué)內(nèi)容，還能讓學(xué)生學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用不同學(xué)科的知識與技能，提升學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，為學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和生活奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，在跨學(xué)科教學(xué)中，學(xué)生需要廣泛搜集各類信息，進(jìn)行深入調(diào)研和團(tuán)隊(duì)交流，并充分展示研究成果，這一過程能有效地提升學(xué)生的信息分析和整合能力、溝通協(xié)調(diào)能力、口頭表達(dá)能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力，從而全方位地促進(jìn)學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力的提高。

跨學(xué)科教學(xué)能夠?yàn)閷W(xué)生提供多元的思考角度，激發(fā)他們的創(chuàng)新靈感，促進(jìn)他們多方面能力的提升。例如，在設(shè)計(jì)與制作太陽能熱水器的自動(dòng)停水裝置這一物理實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生不僅需要深入理解相應(yīng)的物理原理，如熱能轉(zhuǎn)換和溫度感應(yīng)等，還需要靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決活動(dòng)中的計(jì)算問題。同時(shí)，這一項(xiàng)目還涉及工程知識，包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、原型制作等，需要學(xué)生了解相應(yīng)的工程領(lǐng)域知識。這樣的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)能有效地促進(jìn)學(xué)生跨學(xué)科知識應(yīng)用能力的提升，加深學(xué)生對相關(guān)物理概念的理解，鍛煉學(xué)生解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新思維，進(jìn)而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，為他們的學(xué)習(xí)生活與個(gè)人發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)［3］。

三、初中物理跨學(xué)科教學(xué)的實(shí)踐策略

（一）結(jié)合生活熱點(diǎn)議題

生活中有很多熱點(diǎn)議題，這些熱點(diǎn)議題涵蓋不同的知識領(lǐng)域，是初中物理跨學(xué)科教學(xué)的理想資源。例如，在探討能源問題時(shí)，初中物理教師可緊密聯(lián)系當(dāng)下全球熱議的氣候變化問題，結(jié)合能量轉(zhuǎn)化與守恒的知識，深入剖析不同能源利用過程的效率，引導(dǎo)學(xué)生探討太陽能、風(fēng)能、水能等可再生資源的高效利用方法。同時(shí)，教師可引入地理學(xué)科相關(guān)知識，分析不同地區(qū)的氣候條件與自然資源分布特點(diǎn)，讓學(xué)生探討為何某些地區(qū)更適合發(fā)展某種類型的能源產(chǎn)業(yè)。此外，教師也可引入生物學(xué)的相關(guān)知識，與學(xué)生探究太陽能發(fā)電站如何影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)，包括對植被分布的影響、對土壤微生物的影響以及對野生動(dòng)物棲息地的影響等［4］。又如，在學(xué)習(xí)力學(xué)相關(guān)知識時(shí)，教師可以引入相應(yīng)的交通熱點(diǎn)議題，深入剖析車輛行駛過程中的受力情況，如摩擦力、驅(qū)動(dòng)力以及空氣阻力等。同時(shí)，教師可引入數(shù)學(xué)學(xué)科的知識，讓學(xué)生通過計(jì)算，了解速度、時(shí)間和距離的關(guān)系，深入理解交通規(guī)則中的限速規(guī)定，從而使學(xué)生主動(dòng)遵守交通規(guī)則。

（二）引入科技新成就

將現(xiàn)代化建設(shè)的最新成果有機(jī)融入初中物理教學(xué)中，能夠使學(xué)生充分認(rèn)識到物理知識在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用價(jià)值，有效激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情與創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)他們解決復(fù)雜問題的能力。例如，教師在教學(xué)電磁波的相關(guān)知識時(shí)，可以介紹5G技術(shù)，以加深學(xué)生對電磁波傳播原理的理解［5］。同時(shí)，教師可在教學(xué)中引入數(shù)學(xué)相關(guān)知識，讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)計(jì)算了解信號強(qiáng)度與距離之間的關(guān)系，從而幫助學(xué)生理解5G基站覆蓋范圍的概念。這一教學(xué)過程不僅能加深學(xué)生對相關(guān)數(shù)學(xué)公式的理解，還能使他們將抽象的數(shù)學(xué)理論與現(xiàn)實(shí)生活中的技術(shù)問題聯(lián)系起來，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，提升他們的實(shí)踐能力。此外，教師可引入工程學(xué)科的相關(guān)知識，通過講解5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和維護(hù)流程，讓學(xué)生深入理解相關(guān)工程技術(shù)原理，直觀感知物理知識在實(shí)際工程項(xiàng)目中的應(yīng)用價(jià)值。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也是很好的教學(xué)素材，在初中物理教學(xué)中，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生解析衛(wèi)星的軌道運(yùn)動(dòng)規(guī)律、信號發(fā)射與接收機(jī)制，以及這些關(guān)鍵要素是如何協(xié)同工作以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位與導(dǎo)航功能的。同時(shí)，教師可引入地理學(xué)科的相關(guān)知識，揭示衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在定位與導(dǎo)航領(lǐng)域的關(guān)鍵作用與應(yīng)用原理。此外，教師還可引入數(shù)學(xué)學(xué)科相關(guān)知識，讓學(xué)生通過計(jì)算衛(wèi)星的位置和距離，實(shí)踐應(yīng)用三角測量法，加深對相關(guān)知識的理解。教師通過引入這些科技創(chuàng)新成果，能夠有效開展跨學(xué)科教學(xué)，加深學(xué)生對物理學(xué)原理的理解，開闊學(xué)生的眼界，為他們未來的學(xué)習(xí)生活與職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種創(chuàng)新的教學(xué)策略，不僅能夠有效提升學(xué)生的跨學(xué)科實(shí)踐能力，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)探索精神和團(tuán)隊(duì)合作意識，從而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。通過參與真實(shí)或模擬的項(xiàng)目任務(wù)，學(xué)生能夠在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，將不同學(xué)科的理論知識與實(shí)際操作相結(jié)合。例如，在“設(shè)計(jì)太陽能小車”項(xiàng)目中，學(xué)生需要充分掌握物理、工程和數(shù)學(xué)等學(xué)科的相關(guān)知識，并將其綜合運(yùn)用于項(xiàng)目實(shí)踐中，以解決復(fù)雜問題。在物理學(xué)科方面，學(xué)生需要深入理解太陽能轉(zhuǎn)化為電能的基本原理，探索太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)制。同時(shí)，學(xué)生還需要掌握電能驅(qū)動(dòng)小車運(yùn)行的原理，包括電能通過電機(jī)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過程等。此外，學(xué)生需要深入學(xué)習(xí)力學(xué)相關(guān)知識，了解摩擦力和牽引力的概念及其在實(shí)際生活中的作用。摩擦力能影響物體的相對運(yùn)動(dòng)，而牽引力則是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)前進(jìn)的關(guān)鍵力量。通過將理論知識與實(shí)踐操作相結(jié)合，學(xué)生能夠更深刻地理解相關(guān)物理概念，并學(xué)會(huì)運(yùn)用它們解決實(shí)際問題。在工程學(xué)科方面，學(xué)生要掌握相應(yīng)的結(jié)構(gòu)與材料知識，設(shè)計(jì)與完善小車結(jié)構(gòu)，選擇適合的材料，以提升小車的穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。在數(shù)學(xué)學(xué)科方面，學(xué)生需要掌握相應(yīng)的數(shù)學(xué)原理和公式并進(jìn)行計(jì)算，如計(jì)算分析太陽能電池板的面積與其輸出功率之間的關(guān)系、確定最合適的齒輪比等。通過這樣的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能有效掌握不同學(xué)科的知識，還能提升跨學(xué)科知識應(yīng)用能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、問題解決能力和創(chuàng)新思維。

（四）情境教學(xué)

在情境教學(xué)中，教師構(gòu)建跨學(xué)科的情境，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們在真實(shí)或模擬的情境中解決復(fù)雜問題，從而深化他們對相關(guān)知識的理解，提升他們的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。這種教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)將知識與實(shí)際生活或應(yīng)用場景聯(lián)系起來，讓學(xué)生從多個(gè)角度思考問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和解決實(shí)際問題的能力。通過跨學(xué)科情境教學(xué)，學(xué)生能夠掌握不同學(xué)科的知識，學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用知識解決實(shí)際問題。

例如，初中物理教師可以創(chuàng)設(shè)“地震引發(fā)的物理現(xiàn)象探索”情境。在這一情境中，物理、地理、生物學(xué)等多門學(xué)科相互交叉，共同構(gòu)建了一個(gè)復(fù)雜且多元的知識體系。在物理學(xué)科領(lǐng)域，學(xué)生可以深入探索地震波的傳播機(jī)制，探究縱波與橫波的基本特性，了解如何依據(jù)地震波的傳播路徑與速度，精確計(jì)算地震震源的位置。在地理學(xué)科領(lǐng)域，學(xué)生可以深入探究地震的成因，探討地震帶的分布規(guī)律，從而構(gòu)建起全面、深入的地震學(xué)知識體系。在生物學(xué)科領(lǐng)域，學(xué)生可以深入探討地震如何影響生態(tài)系統(tǒng)以及生物的生存狀態(tài)。通過這樣的情境教學(xué)，學(xué)生能夠在實(shí)際場景中應(yīng)用跨學(xué)科知識解決復(fù)雜問題，提升綜合分析技能和實(shí)踐操作能力。此外，這樣的情境教學(xué)還能幫助學(xué)生理解物理知識與實(shí)際生活、其他學(xué)科知識之間的關(guān)系，從而讓他們構(gòu)建更全面、系統(tǒng)的知識體系，提升他們的綜合應(yīng)用能力。

總而言之，在初中物理教學(xué)中，教師合理運(yùn)用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、跨學(xué)科情境教學(xué)等跨學(xué)科教學(xué)策略，能夠拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，激發(fā)學(xué)生的探索興趣，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力與創(chuàng)新思維，為他們未來的學(xué)習(xí)生活奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)語

在初中物理教學(xué)中，教師開展跨學(xué)科教學(xué)不僅能豐富教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法，還能促進(jìn)知識的融合與創(chuàng)新。具體而言，教師可結(jié)合當(dāng)前熱門社會(huì)議題與最新的科技成就開展跨學(xué)科教學(xué)，這樣不僅能使教學(xué)內(nèi)容緊密貼合現(xiàn)實(shí)生活，提升課程的實(shí)踐性，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與探索欲望。此外，教師也可以運(yùn)用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、情境教學(xué)等策略開展跨學(xué)科教學(xué)，以此為學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與積極性，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維，促進(jìn)學(xué)生多方面能力的發(fā)展。

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