初中物理跨學科實踐教學設(shè)計及優(yōu)化策略

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A【文章編號】2095-3089（2025）09-0196-03

知識經(jīng)濟時代，跨學科能力已成為人才培養(yǎng)的重要目標。跨學科實踐教學能夠有效提升學生的科學素養(yǎng)和綜合能力，實施跨學科實踐教學是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的必然要求。新課標強調(diào)，物理教學應(yīng)注重學科滲透，加強實踐能力培養(yǎng)，促進學生全面發(fā)展。物理學科具有較強的實驗性、邏輯性及應(yīng)用性等特征，在初中物理教學中，運用跨學科實踐教學，可以打破不同學科之間的知識界限，幫助學生建立不同學科知識間的聯(lián)系，幫助學生更全面地理解物理概念，更好地促進多學科之間的知識整合和能力遷移，培養(yǎng)學生的科學思維和創(chuàng)新能力。

一、初中物理跨學科實踐教學的可行性與優(yōu)勢

跨學科教學是指將兩個或兩個以上學科的知識、方法和思維方式有機融合，以解決復雜問題或完成特定任務(wù)的教學方式。跨學科教學能夠幫助學生建立系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò)，培養(yǎng)學生綜合運用知識以及解決實際問題的能力，符合新課標“注重學科滲透，加強實踐能力培養(yǎng)\"的要求，與新課標的理念高度契合。在初中物理教學中，教師采用跨學科實踐教學具有以下優(yōu)勢。

（一）促進知識的整合與深化

跨學科實踐教學整合不同學科知識，為學生提供寬廣的學習視角。在物理教學中融入數(shù)學、化學、生物等其他學科知識，可幫助學生理解物理概念。

（二）培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維與問題解決能力

跨學科實踐教學鼓勵學生從不同角度思考問題，尋找解決方案，培養(yǎng)學生自身創(chuàng)新思維。教師可設(shè)計開放性問題，引導學生運用多學科知識分析解決。學生綜合運用多學科知識，提出創(chuàng)新性解決方案，鍛煉學生自身創(chuàng)新思維，提高學生問題解決能力。

（三）提升學生的綜合素質(zhì)和競爭力

跨學科實踐教學整合不同學科知識，為學生提供深人學習體驗。在物理教學中融人其他學科知識，可讓學生看到物理知識與其他學科之間的聯(lián)系影響，拓寬知識視野?？鐚W科學習體驗可提升學生綜合素質(zhì)，為學生未來學習工作奠定堅實基礎(chǔ)。鼓勵學生進行自主探究，培養(yǎng)學生獨立思考能力、團隊協(xié)作能力。

二、初中物理跨學科實踐教學現(xiàn)狀

隨著教育改革的不斷深人，許多學校和教師開始嘗試將物理與其他學科結(jié)合，將物理知識與數(shù)學、化學、生物、信息技術(shù)、藝術(shù)等學科相融合，設(shè)計跨學科教學活動和項目。當前，跨學科教學在初中物理教學中得到了一定程度的推廣，但在教學實踐中，初中物理跨學科實踐教學尚存在部分問題?？傮w而言，跨學科實踐教學需要整合不同學科教學資源，學科間的知識整合難度較大，部分教師對跨學科教學缺乏系統(tǒng)的教學設(shè)計和實施經(jīng)驗，難以有效設(shè)計和實施跨學科教學活動，制約了跨學科教學的深人開展，如何有效提升教師的跨學科素養(yǎng)及教學能力是當前亟待解決的問題。

三、初中物理跨學科實踐教學的優(yōu)化策略

針對初中物理跨學科實踐教學中存在的問題，本文提出以下改進建議：首先，整合和豐富教學資源，為跨學科教學提供必要的支持和保障。其次，精準切入整合，設(shè)計“物理 + ”跨學科實踐活動。再次，信息技術(shù)支持，利用數(shù)字化工具輔助實踐教學。最后，鼓勵學生自主探究，培養(yǎng)其解決問題與拓展應(yīng)用的能力。

（一）整合學科資源，形成綜合性的教學內(nèi)容

在教學設(shè)計中，跨學科實踐教學要以核心素養(yǎng)為導向，以物理學科為核心，突出學科特征；注重知識內(nèi)在邏輯，選擇恰當?shù)目鐚W科切入點，確?？鐚W科實踐教學中知識的關(guān)聯(lián)性與整體性；注重實踐性和探究性，強調(diào)學生的實踐體驗，鼓勵學生在做中學、學中做，提升解決問題能力，培養(yǎng)學生的綜合能力。

跨學科實踐核心在于將不同學科的知識和技能融合，解決實際問題。許多物理問題解決需要用到數(shù)學知識，教師可以讓學生用數(shù)學工具解決物理問題，如使用函數(shù)描述物理規(guī)律、利用幾何圖形來分析物理現(xiàn)象等。例如，在“力學\"章節(jié)中，教師讓學生用數(shù)學方法計算物體運動軌跡、速度、加速度等物理量；在“電學\"章節(jié)中，教師幫助學生用數(shù)學方法分析電路中電流、電壓、電阻等關(guān)系。而物理學和化學均是研究物質(zhì)及其運動規(guī)律的學科，兩者之間有很多交叉點。在“熱學\"章節(jié)中，教師與學生通過化學實驗探究物質(zhì)熱膨脹、熱傳導等現(xiàn)象與物理學熱力學定律之間的關(guān)系；在“光學\"章節(jié)中，教師引導學生通過化學實驗了解物質(zhì)的吸收、散射等光學性質(zhì)與物理學的光傳播規(guī)律之間的關(guān)系，拓寬學生知識視野，培養(yǎng)學生跨學科整合能力。

（二）精準切入整合，設(shè)計“物理 + ”跨學科實踐活動

在實施跨學科實踐教學時，教師應(yīng)根據(jù)教學內(nèi)容和學生特點，采用項目式學習、主題式教學等方法，設(shè)計具有挑戰(zhàn)性和趣味性的跨學科任務(wù)，鼓勵學生自由探索、大膽嘗試，引導學生主動探究和合作學習，讓學生在動手操作、親身體驗中，深化理解、激發(fā)靈感，培養(yǎng)實踐能力。[3]

以初中物理“光的直線傳播”章節(jié)為例，圍繞“光的直線傳播\"這一主題，整合多學科知識設(shè)計跨學科實驗，將光學知識與日常生活結(jié)合，讓學生通過動手實踐理解知識。首先，通過實驗探究讓學生觀察光的直線傳播現(xiàn)象，理解定律。教材設(shè)計多個實驗活動，如小孔成像實驗、光的直線傳播實驗等，讓學生親自動手操作，觀察光線的傳播現(xiàn)象，讓學生通過測量和記錄實驗數(shù)據(jù)，驗證光的直線傳播定律。然后，引導學生進行模型構(gòu)建。在小孔成像實驗中，學生通過構(gòu)建小孔成像模型，探究小孔大小、距離等因素對成像質(zhì)量的影響，培養(yǎng)學生抽象思維，提升自身創(chuàng)新能力。最后，拓展科技應(yīng)用。教師向?qū)W生介紹激光測距儀、光纖通信等科技產(chǎn)品的工作原理，讓學生了解光學知識在現(xiàn)代科技中的作用，鼓勵學生將光學知識與現(xiàn)實生活相結(jié)合，探究如何利用光學知識解決實際問題。

（三）信息技術(shù)支持，利用數(shù)字化工具輔助實踐教學

在信息化時代，信息技術(shù)能夠提供豐富的教學資源和工具，通過計算機模擬可以直觀展示復雜的物理過程，初中物理與信息技術(shù)的結(jié)合具有重要的教學價值。在物理實踐教學中，運用模擬軟件進行虛擬實驗，通過調(diào)整參數(shù)觀察不同條件下的物理現(xiàn)象，引導學生通過物理參數(shù)調(diào)整觀察物理現(xiàn)象的變化，增強物理實驗的可視化。利用信息技術(shù)支持物理跨學科實踐教學，還可以促進學生的主動探究和數(shù)據(jù)分析能力，培養(yǎng)學生運用現(xiàn)代技術(shù)解決物理問題的能力。教師可以為學生通過網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)等學習平臺與現(xiàn)代媒介，對物理學科與其他學科進行學習資源整合，設(shè)計出諸多跨學科實踐教學案例。

以初中物理滬科版九年級上冊“電流與電路\"章節(jié)教學內(nèi)容為例，可以融合化學、信息技術(shù)等主要學科，進行電路設(shè)計與化學的跨學科實踐教學設(shè)計，讓學生在理解能量轉(zhuǎn)化的跨學科本質(zhì)的同時，掌握現(xiàn)代技術(shù)工具在物理實驗中的應(yīng)用。在學習八年級下冊“浮力\"章節(jié)內(nèi)容時，教師可將“物理 + 生物 + 工程\"進行跨學科融合，結(jié)合魚類浮力的調(diào)節(jié)機制分析浮力在生物中的應(yīng)用，結(jié)合工程實例（例如潛水艇）研究浮力的調(diào)節(jié)原理，培養(yǎng)學生從物理和生物角度分析問題的能力，提升工程設(shè)計與實踐能力。在教學中，教師要鼓勵學生進行積極參與，并進行自主探究與深度學習，培養(yǎng)學生跨學科的綜合能力。

（四）鼓勵自主探究，培養(yǎng)解決問題與拓展應(yīng)用的能力

跨學科實踐教學整合不同學科知識，為學生呈現(xiàn)豐富的學習世界。在物理教學中融人其他學科知識，讓學生看到物理知識在實際生活中的應(yīng)用，增強學生對物理學習的熱情。跨學科實踐教學，教師要鼓勵學生進行自主探究，將所學知識應(yīng)用于解決實際問題，加深學生對物理知識的理解，讓學生感受到知識的價值。

設(shè)計具有挑戰(zhàn)性問題情境，激發(fā)學生探索欲。問題情境應(yīng)貼近學生生活實際，具有一定復雜性，鼓勵學生從不同角度思考提出問題，為自主探究提供動力。以滬科版八年級上冊“聲音的產(chǎn)生與傳播\"章節(jié)教學為例，教師可以設(shè)計“聲聲人耳\"的問題情境：結(jié)合生物學知識，引導學生分析并討論“人耳如何感知聲音，聲波如何被聽覺系統(tǒng)接收和處理的”；結(jié)合信息技術(shù)，利用聲音傳感器測量不同頻率和振幅的聲音，并通過實踐活動，讓學生通過實驗研究聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度，使用聲音傳感器和計算機軟件，分析聲音的頻率和振幅。這一跨學科實踐教學設(shè)計，可以培養(yǎng)學生從物理、生物以及信息技術(shù)等多角度綜合分析問題的能力，將抽象知識具體化，加深對知識的理解；讓學生將理論知識應(yīng)用于實踐，理解聲音在生活中的應(yīng)用。

總之，在教學實踐中，教師應(yīng)結(jié)合現(xiàn)代教育理念，不斷探索和創(chuàng)新跨學科教學方法，結(jié)合物理學科特征與其他學科進行設(shè)計，體現(xiàn)新課標對跨學科實踐教學的要求，強調(diào)知識綜合運用與能力培養(yǎng)，設(shè)計并實施跨學科教學策略，激發(fā)學生對物理學科的學習興趣，為學生提供更豐富的學習體驗，促進學生對物理知識的深入理解和應(yīng)用，培養(yǎng)學生的綜合能力。4

四、結(jié)語

隨著教育改革的不斷深人，跨學科教學已成為培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的重要途徑。因此，探索初中物理跨學科實踐教學策略具有重要的理論意義和實踐價值。在后續(xù)教學實踐中，教師要關(guān)注學生個體差異，實施個性化教學策略，打破傳統(tǒng)物理教學界限，促進物理與其他學科如數(shù)學、化學、信息技術(shù)、生物等深度融合，設(shè)計綜合性實踐活動、鼓勵學生自主探究，加深學生對物理概念的理解，在實踐中激發(fā)其創(chuàng)新思維，提升問題解決和團隊協(xié)作等綜合能力。未來，教師應(yīng)不斷探索和創(chuàng)新跨學科教學方法，為學生提供更豐富的學習體驗。

參考文獻：

[1]教育部.義務(wù)教育物理課程標準（2022年版）[S].北京：人民教育出版社，2022.

[2]董艷，夏亮亮，王良輝.新課標背景下的跨學科學習：內(nèi)涵、設(shè)置邏輯、實踐原則與基礎(chǔ)[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2023（2）：24-32.

[3]荊鵬，侯恕.初中物理跨學科實踐教學的內(nèi) 涵、價值與路徑[J].物理教師，2022（10）：32-36.

[4]李洪修，崔亞雪.跨學科教學的要素分析、問題審視與優(yōu)化路徑[J].課程·教材·教法，2023（1）：74-81.