初中數(shù)學與物理跨學科“綜合與實踐”教學設計

跨學科教學是一種新穎的教育理念與實踐方式，其能夠打破傳統(tǒng)學科之間的界限，將原本分散、獨立的學科知識、方法和技能進行有機融合，以啟發(fā)和引導學生發(fā)現(xiàn)、分析和解決復雜問題，從而鍛煉學生的綜合能力.在此背景下，圍繞跨學科導向進行初中數(shù)學與物理結合的“綜合與實踐”教學設計，可以更好地發(fā)揮“綜合與實踐”教學的育人效能，提升初中學生的綜合素養(yǎng).

1 跨學科導向概述

“跨學科”一詞是由美國心理學家伍德沃斯提出，之后被OECD定義為兩門或以上不同學科之間的互相聯(lián)系.目前，跨學科一詞的內涵已經(jīng)從簡單的淺層次思想交流，拓展到了教育領域內.在教育領域視域下，跨學科是一種創(chuàng)造性活動，強調在面對復雜的問題時，應對該問題進行整體認知，然后通過遷移所學的知識，采取恰當?shù)姆绞綄栴}予以解決，這一過程，打破了學科的界限，能夠讓學生更好地理解數(shù)學知識、物理知識，同時獲取跨學科的隱性知識，從而促進其核心素養(yǎng)的發(fā)展[1].

在此背景下，跨學科導向往往用于彌補分科教學的不足，加強學科間的相互關聯(lián)，帶動課程綜合化實施，并培養(yǎng)學生的綜合能力.在此過程中，通過將跨學科導向引人具體的教學設計中，可以引導學生綜合運用各學科知識，并培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和實踐能力，使其逐漸成為跨學科人才，進而在未來適應社會發(fā)展的需求.

此外，在教學過程中，跨學科為導向開展相關綜合實踐活動，可以以數(shù)學、物理之間建立有機聯(lián)系，相互滲透，從而讓學生能夠更好地掌握使用不同學科知識解決實際問題的方法，促進其綜合能力的提升，最終形成一種獨特的跨學科教學模式2].

2“綜合與實踐”教學分析

就目前來看，“綜合與實踐”是課程內容中的一個重要板塊，其關注學生對課程知識的綜合運用，同時也突顯了培養(yǎng)學生的探究能力、綜合素質這一關鍵的教學目標.相較于僅關注知識傳授、結果導向的傳統(tǒng)學習活動，“綜合與實踐”更聚焦于學生的實踐學習體驗，屬于一種以實際問題為載體的教學活動，主要涉及實際情境中的課程知識應用，注重引導學生采用深度思考、實際操作相結合的方式，對問題予以有效解決.此外，“綜合與實踐”教學也強調科學知識的綜合性學習，旨在引導學生通過聯(lián)系實際，對數(shù)學、物理學科的相關知識和方法予以綜合運用，這不僅有利于學生加深對數(shù)學、物理知識的理解，而且還可以培養(yǎng)學生的長期的學科素養(yǎng)，逐步提升學生的創(chuàng)新思維能力、實踐能力[3].

在跨學科導向下，“綜合與實踐”教學往往立足于兩個理論基礎，即建構主義學習理論、學習遷移理論.其中，建構主義理論主張讓學生通過主動探索、深人理解建構新知識，轉變傳統(tǒng)的知識傳授模式，為學生提供有效的實踐體驗.而學習遷移理論，則強調學習與現(xiàn)實世界之間的聯(lián)系，重視讓學生將所學的知識內容，應用到具體的問題解決上，從而實現(xiàn)對知識的綜合性學習和實踐.而上述兩個理論基礎，在很大程度上明確了數(shù)學與物理相結合的“綜合與實踐”教學設計思路，有利于教學設計水平的提升[4].

3跨學科導向下初中數(shù)學與物理相結合的“綜合與實踐”教學設計措施

3.1 設計綜合性實踐活動

在“綜合與實踐”教學設計中，可以考慮以問題為依托，將數(shù)學、物理學科相結合，讓學生通過知識遷移，以及動手操作完成實踐活動，解決實際問題，從而實現(xiàn)初中數(shù)學、物理相結合的“綜合與實踐”教學.在此過程中，深入分析數(shù)學和物理教材內容，找到兩者之間的自然連接點，然后根據(jù)連接點，嘗試重構知識體系，將數(shù)學和物理的相關內容有機融合，設計一個跨學科的問題，再引導學生通過解決該問題，開展綜合性實踐活動.但需要注意，該問題應當數(shù)學和物理的多個知識點，并鼓勵學生運用跨學科知識進行分析和解決，同時也可以結合物理實驗，設計需要數(shù)字計算和分析的實驗活動，由此讓實踐活動更加豐富，增強學生的體驗感.

例如在綜合與實踐教學設計中，北師大版初中數(shù)學八年級上冊“一次函數(shù)”的課程，就可以與人教版初中物理八年級上冊“速度的測量”課程進行跨學科融合.以求解速度作為連接點，設置一個物理情景，同時給出機械運動的長度、時間等條件，讓學生通過列出一次函數(shù)，對速度進行求解，然后采用物理實驗的方式，通過實際操作再次核對數(shù)學求解結果是否正確，由此打開學生的跨學科思路，使其能夠認識到跨學科解決問題的可行性和有效性，促進其思維發(fā)散能力、創(chuàng)新能力的發(fā)展.

3.2 運用項目式學習模式

項目式學習模式是一種立足于建構主義學習理念的學習模式，其主要是以問題為驅動力，以實踐活動為依托，以小組合作為主要形式，通過讓學生完成項目，使其建構出新的知識，這不僅能夠讓學生獲取更多知識，而且還可以幫助學生學會小組學習，拓展學習思維，有利于其綜合能力的提升.為此，在“綜合與實踐”教學設計中，也可以考慮以跨學科為導向，融合物理、數(shù)學課程，設置項目方案，然后引導學生以小組合作的方式完成項目，來習得物理、數(shù)學知識，以及隱性的跨學科知識，有效培養(yǎng)其核心素養(yǎng).

例如在“綜合與實踐”教學設計中，可以圍繞北師大版初中數(shù)學“數(shù)據(jù)的收集與處理”，以及人教版初中物理“動能和勢能”課程進行跨學科的教學設計，并設置項目，讓學生測量鋼球從不同高度的斜槽上滾下，在水平面上運動，并碰到木塊后，將木塊撞出的距離，然后按照物理公式，使用“數(shù)據(jù)的收集與處理”中學到的知識，對數(shù)據(jù)進行收集和整理，由此探究物體質量、速度與其動能之間的關系.在此過程中，可以先拋出問題，然后為學生提供物理公式，以及數(shù)據(jù)收集與處理方法，再引導學生分組，以小組合作的方式，完成上述項目任務，最終建構出“質量相同的物體，運動速度越大，其的動能越大，速度相同的物體，其的質量越大，動能越大”這一物理知識，同時對數(shù)據(jù)的收集與處理的數(shù)學知識進行實踐掌握，實現(xiàn)跨學科的綜合與實踐，促進學生探究能力、合作能力等綜合素養(yǎng)的發(fā)展.

3.3利用現(xiàn)代教育技術

現(xiàn)代教育技術主要是以信息技術為核心，以教學為應用目的的教育技術，具有高效、趣味性的優(yōu)勢.所以，在跨學科的“綜合與實踐”教學設計中，也可以考慮將現(xiàn)代教育設計引入設計中進一步豐富教學方案，提高學生對綜合與實踐的參與積極性和主動性，增強教學效果.目前，常見的現(xiàn)代教育技術主要包括多媒體技術、網(wǎng)絡技術、智能教學技術等.在教學設計中，可以利用多媒體技術通過動畫軟件模擬數(shù)學函數(shù)圖象的變化、物理現(xiàn)象的發(fā)生過程，讓學生能更直觀地理解抽象的概念和復雜的物理過程，為學生的實踐活動開展提供指引和輔助.同時，教師也可以采用多媒體虛擬實驗室，為學生提供數(shù)學、物理實驗模擬平臺，并讓其進行實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象、收集數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析，完成綜合與實踐任務.而且虛擬實驗室通常支持學生反復實驗，加深理解，有利于綜合與實踐活動效果的提升.在此過程中，還可以利用網(wǎng)絡技術，在網(wǎng)絡平臺上搜集豐富的數(shù)學與物理跨學科教學資源，如教學視頻、實驗演示、案例研究等，為具體的教學設計提供支持，還可以借助網(wǎng)絡技術搭建師生、學生之間的交流平臺，讓小組討論合作的效率更高.此外，還可以利用智能教學系統(tǒng)，圍繞“綜合與實踐”教學，開展在線測評，以及時評估“綜合與實踐”教學的開展效果，為后續(xù)的教學設計提供參考.

3.4 注重評價多元化

教學評價結果是教學設計的重要依據(jù)，為了推動“綜合與實踐”教學設計的持續(xù)優(yōu)化，還要做好教學評價工作，并構建多元化的教學評價模式，以全面收集教學評價信息，為后續(xù)的教學設計方案優(yōu)化調整提供參考.在評價方面，應建立跨學科、多元化的評價目標，讓評價內容更具針對性和參考價值.為此，可設置知識技能、思維能力、情感態(tài)度這三個評價目標.其中，知識技能評價學生對基礎知識的掌握程度；思維能力評估學生解決問題的能力；而情感態(tài)度則應關注學生對跨學科學習的態(tài)度、興趣和合作精神，及其在學習過程中的積極性和參與度.

在評價方式上，也要采用形成性評價、終結性評價、表現(xiàn)性評價相結合的多元化評價方法.其中，形成性評價應當在教學過程中持續(xù)進行，并重點通過觀察、提問、小組討論等方式，及時了解學生的學習進展和問題，以便進行有針對性的指導.而終結性評價則應在課程結束時進行，并采用考試、項目作業(yè)、口頭報告等形式，全面評估學生的學習成果.表現(xiàn)性評價需要通過學生在課堂上的表現(xiàn)，如實驗操作、小組討論、演講等，來評價他們的跨學科應用能力和團隊協(xié)作能力.由此全方位地收集學生的反饋，為教學設計的優(yōu)化提供支持.

此外，也要關注評價主體的多元化，并設置教師、學生、家長多個評價主體，從不同角度收集反饋信息，讓教學評價結果更具參考價值，推動教學設計水平的提升.

3.5 有效運用思維導圖教學

思維導圖教學法屬于一種新興、有效的教學方法，其可以通過將知識學習思維、建構思維進行可視化的呈現(xiàn)，幫助學生梳理自身的知識框架建構思路，使其能夠更扎實地對跨學科知識、數(shù)學物理知識進行理解和記憶.因此，在“綜合與實踐”教學設計中，也要積極引人思維導圖教學模式，進一步提高教學設計質量.在教學設計中，可以考慮將思維導圖放在最后的總結上，并借助思維導圖，將物理、數(shù)學知識的關聯(lián)予以呈現(xiàn)，讓學生清晰知識遷移應用的思路，幫助其梳理思維，增強其跨學科意識和跨學科思維能力.此外，也可以將鼓勵學生自己繪制思維導圖，以制定跨學科綜合與實踐的方案，幫助其形成清晰、有序的知識探究程序，從而更加順利地完成新知識建構.

考慮到思維導圖的繪制可能會占用較多的時間，所以，在應用思維導圖進行教學設計時，可以結合多媒體技術，使用合適的思維導圖模板進行繪制，以提高繪制思維導圖的效率，并借此引導學生逐步學會用思維導圖高效地梳理自身的思路、方案，有效提升其綜合實踐能力.

4結語

綜上所述，在“綜合與實踐”教學設計中，實現(xiàn)初中物理、數(shù)學的跨學科融合，可以豐富學生的學習體驗，有助于其建立系統(tǒng)、完整的知識框架，推動其綜合素養(yǎng)的發(fā)展.在此過程中，應積極采取有效、科學的教學設計措施，從教學模式、方法、技術等多個方面人手實施各類教學設計措施，以更好地落實跨學科導向的“綜合與實踐”教學，促進學生的發(fā)展.

參考文獻：

[1]林燁斕，戶清麗.指向核心素養(yǎng)培育的“境脈”式跨學科教學設計探索—以高中地理“鹽業(yè)”主題系列教學設計為例[J].地理教學，2025（3）：18-23.

[2]孫藝萌.指向核心素養(yǎng)的小學英語跨學科主題學習課程開發(fā)探討[J].吉林省教育學院學報，2025，41（1）：28-32.

[3」蔣欣彥，林惠花.基于鄉(xiāng)土課程資源的高中地理與歷史跨學科融合學習探索——以“福建土樓”為例[J].中學地理教學參考，2025（2）：8—12.

[4]薛佳佳，楊佳達.素養(yǎng)導向的高中地理跨學科單元學習設計與實施[J].中學地理教學參考，2025（1）：56—59十68.

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