新課標背景下跨學科概念融入初中物理教學的實踐研究

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2025）12-0118-04

根據(jù)《義務(wù)教育物理課程標準（2022年版）》的要求，物理學科教學要幫助學生掌握基本的物理知識，并提高其實踐能力、創(chuàng)新思維及解決實際問題的能力。課程標準強調(diào)，初中階段學生的思維發(fā)展正處于關(guān)鍵時期，要在教學中加強學科之間的聯(lián)系，整合跨學科的知識，培養(yǎng)學生的綜合應(yīng)用能力。對初中物理教學而言，融合跨學科的理念，成為教師亟須思考的問題。

一、跨學科概念與特點

（一）跨學科概念

跨學科概念的核心在于打破傳統(tǒng)學科之間的界限，強調(diào)不同學科之間的有機聯(lián)系。由于教育理念的轉(zhuǎn)變，單一學科的局限性逐漸顯現(xiàn)，尤其是在培養(yǎng)學生綜合素養(yǎng)方面，單一學科的知識體系往往難以滿足現(xiàn)代社會對創(chuàng)新人才的需求。因此，跨學科教學應(yīng)運而生，其理念將物理學與數(shù)學、化學、地理、歷史等知識進行融合，使教師能夠在課堂上展現(xiàn)出更加豐富的學科交叉點，從而促使學生以更廣闊的視角來看待問題，培養(yǎng)其多維度分析問題的能力。在新課標背景下，跨學科教學理念并非僅是對學科內(nèi)容的簡單拼湊，而是要求教師在教學設(shè)計中將不同學科的核心概念、方法與視角進行有效結(jié)合，以形成綜合性較強的學習模塊。在初中物理的學習中，學生不僅要掌握物理的基本定律和公式，還要理解這些物理現(xiàn)象背后的數(shù)學、化學原理及實際應(yīng)用場景。通過跨學科的學習，學生能更加深入地理解知識的內(nèi)在聯(lián)系，提升知識的運用能力。

（二）跨學科特點

跨學科概念強調(diào)知識的綜合性與關(guān)聯(lián)性。傳統(tǒng)的學科教學側(cè)重于各個學科的獨立性，而跨學科的學習則倡導打破學科之間的界限，注重不同學科知識的相互聯(lián)系與互動?？鐚W科概念把物理與數(shù)學、化學、生物等結(jié)合，學生能夠更全面地理解現(xiàn)實世界中的復(fù)雜問題。在物理教學中，學生在學習物理定律的同時，還可以結(jié)合數(shù)學中的函數(shù)概念或化學中的反應(yīng)規(guī)律，從而多角度、全方位理解物理現(xiàn)象。另外，跨學科概念具有培養(yǎng)綜合能力的特性?？鐚W科概念教學能進行多學科的交叉與融合，培養(yǎng)學生的批判性思維、創(chuàng)新思維以及解決實際問題的能力。學生在解決跨學科問題時，能學會從不同的學科角度出發(fā)，運用多種方法進行分析與推理，這有助于培養(yǎng)學生的系統(tǒng)思維能力。除此之外，跨學科概念強調(diào)情境導向與實踐應(yīng)用。跨學科概念教學以真實情境為基礎(chǔ)，鼓勵學生將學到的知識應(yīng)用于實際問題中。在物理教學中，教師需要設(shè)計與環(huán)境、科技、工程等相關(guān)的項目，學生不僅能學到物理學科知識，并且還能將這些知識應(yīng)用于實際情況中，從而提升解決實際問題的能力。這種實踐導向的學習方式，更好地激發(fā)學生的學習興趣，增強學習的主動性。

二、新課標背景下跨學科概念融入初中物理教學的優(yōu)勢

（一）拓展知識視野，促進綜合思維

在新課標的背景下，跨學科概念能有效拓展學生的知識視野，打破傳統(tǒng)學科之間的界限。初中物理教學是讓學生理解物理現(xiàn)象的基本規(guī)律，同時還培養(yǎng)學生運用物理知識解釋日常生活中的問題的能力?？鐚W科的理念使學生能夠看到不同學科間的內(nèi)在聯(lián)系，物理與數(shù)學、化學、生活實踐等學科知識相互交織，促進學生從多個維度、不同角度來理解問題，培養(yǎng)學生的綜合思維能力。物理作為自然科學的一部分，很多原理與現(xiàn)象需要其他學科的支持來全面理解。在初中物理中的力學、能量守恒等內(nèi)容同時涉及運用數(shù)學公式與化學中的能量變化原理。當學生將物理與這些學科相結(jié)合時，可以從更廣闊的視野去理解知識，拓展自己的思維邊界。這種跨學科概念的教學方式不但讓學生在多個學科之間建立關(guān)聯(lián)，而且還能培養(yǎng)其批判性思維與解決實際問題的能力，幫助學生在未來的學習生活中更加全面地看待問題，提升其綜合素養(yǎng)。

（二）提升學科關(guān)聯(lián)，強化實踐應(yīng)用

融入跨學科概念的教學方式能夠有效提升各學科之間的關(guān)聯(lián)性，增強學生對知識的整體理解。在初中物理教學中，許多物理現(xiàn)象與其他學科的內(nèi)容緊密相關(guān)。在講解力學時，學生需要借助數(shù)學的知識進行精確計算，而在學習光學電學時，化學的基本原理也有助于學生理解物理現(xiàn)象的實際應(yīng)用。教師根據(jù)跨學科概念的教學，使物理學與其他學科的知識相輔相成，加深學生對物理概念的理解，使學生的認知不只停留在書本上單一的學科中。學科之間的聯(lián)系能夠讓學生意識到，知識不是孤立存在的，而是一個有機的整體，彼此之間存在深刻的共鳴。這種關(guān)聯(lián)的強化讓學生在遇到復(fù)雜的實際問題時，能將不同學科的知識有機地結(jié)合起來，提升其實踐應(yīng)用能力。學生在跨學科的學習下，可以更好地適應(yīng)未來社會的需求，將物理知識與現(xiàn)實生活緊密結(jié)合，提高解決實際問題的能力。

（三）激發(fā)創(chuàng)新思維，培養(yǎng)跨界能力

在物理教學中，單純的知識灌輸難以引發(fā)學生的興趣，而跨學科教學將物理與其他學科的內(nèi)容結(jié)合，能引導學生從多角度、多領(lǐng)域來思考并解決問題。當物理學的理論知識與歷史、哲學、藝術(shù)等學科的內(nèi)容相結(jié)合時，學生一方面可以更好地理解物理現(xiàn)象，另一方面還能夠提升其創(chuàng)造力與綜合能力?？鐚W科的學習促使學生從不同學科的思維方式中汲取養(yǎng)分，這種融合思維方式的教學，能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。面對復(fù)雜的現(xiàn)實問題，學生如果靈活運用物理、數(shù)學、化學、信息技術(shù)等多學科的知識，既可以找到創(chuàng)新的解決方法，又拓寬思維邊界。此外，跨學科教學還能夠鼓勵學生跨界思維，突破學科的限制，幫助其在未來的學習與工作中具備更加廣闊的視野。在未來社會，跨學科的人才將更加受到重視，跨界的能力將成為學生應(yīng)對復(fù)雜問題的核心競爭力。

三、新課標背景下跨學科概念融入初中物理教學的實踐策略

（一）整合跨學科概念，提升學習效果

在新課標的背景下，整合跨學科概念是提高初中物理教學效果的重要策略。新課標要求教師更多地利用多元化的教學概念，將課本內(nèi)容與互聯(lián)網(wǎng)資源、實驗設(shè)備、學科跨界內(nèi)容等多種資源進行整合，為學生提供更為豐富的學習材料及學習情境。利用多媒體教學、虛擬實驗室或者在線教學平臺等工具，能打破時間與空間的限制，使學生在課外時間也參與到物理學習中。這種概念整合有效提升學生對物理知識的理解，同時還能激發(fā)學生的學習興趣以及探究欲望。在具體的課堂教學中，教師可以引人與物理學相關(guān)的技術(shù)、工程、數(shù)學等學科內(nèi)容，幫助學生理解物理知識在實際生活中的應(yīng)用，從而深化物理知識概念。

在《牛頓第一定律》的教學過程中，教師播放一段生動的教學視頻，展示不同物體在不同條件下的運動狀態(tài)，比如滑動物體受到阻力、靜止物體在力的作用下的運動反應(yīng)。視頻內(nèi)容緊扣課程重點，幫助學生在視覺和思維上形成直觀的感知。這一視頻資料能夠生動形象地展示牛頓第一定律的核心概念：如果沒有外力作用，物體將保持原有的運動狀態(tài)，既不會改變速度，也不會改變運動方向。接著，教師帶領(lǐng)學生進行實驗操作，學生必須親自觀察、記錄并分析實驗數(shù)據(jù)，進一步理解牛頓第一定律的實際概念。在實驗過程中，教師布置兩個實驗：一個是根據(jù)受到推、拉不同摩擦力的物體，觀察物體是否會改變運動狀態(tài)；另一個是讓學生觀察在沒有外力的情況下，物體是否能夠保持靜止或勻速直線運動。在實驗過程里，學生親身體驗并驗證牛頓第一定律，進一步深化理解該定律的概念。在實驗結(jié)果的討論環(huán)節(jié)，教師總結(jié)實驗中的發(fā)現(xiàn)，并與生活中的實際現(xiàn)象聯(lián)系起來，幫助學生理解車輪的摩擦力、空氣阻力對運動物體的影響。此外，教師可借助PPT展示一些經(jīng)典的物理實例，讓學生進一步理解無外力作用時，物體如何保持勻速運動，從而增強跨概念教學的實踐性。

（二）融合跨學科內(nèi)容，拓寬思維視野

在物理教學中融入跨學科內(nèi)容，能促使學生跳出學科的局限，從更寬廣的視角來看待物理問題。這種跨學科融合，體現(xiàn)在物理知識與數(shù)學、化學、生物等學科的結(jié)合上，以及物理與藝術(shù)、歷史、社會等領(lǐng)域的聯(lián)系。整合這種跨學科的概念，學生能理解到物理抽象的定律與公式，具有極強的現(xiàn)實意義。另外，融入跨學科的內(nèi)容能激發(fā)學生的求知欲，培養(yǎng)其在復(fù)雜情境中進行綜合分析的能力。學生在解決問題時，不再局限于單一學科的思維方式，而是學會借鑒并運用其他學科的知識方法，從而更加全面地分析問題，尋找解決方案。這種拓展思維的方式，可以增強學生的學科間聯(lián)系，同時培養(yǎng)其跨學科思維能力。

教師在講授《大氣壓強》這一節(jié)課中，需要融合物理與日常生活、自然現(xiàn)象等跨學科內(nèi)容，拓展學生的思維視野。教學開始，教師可以闡述一些日常生活中與大氣壓強相關(guān)的現(xiàn)象，如吸管飲料的原理、雨傘的使用等，引發(fā)學生的興趣，并激發(fā)其對大氣壓強的好奇心。接著，教師帶領(lǐng)學生進行實驗操作，檢驗大氣壓強的存在。學生根據(jù)“壓強作用”的實驗，可以觀察到封閉容器內(nèi)的氣體表現(xiàn)出向外施壓的現(xiàn)象，感受到大氣對物體表面施加的力量。教師鼓勵學生運用化學、地理等學科的知識，思考大氣壓強與天氣變化、氣象預(yù)測等方面的聯(lián)系。教師可以讓學生探討低氣壓或者高氣壓對天氣的影響，理解大氣壓強與氣象變化之間的密切關(guān)系。使學生對物理知識有更深刻的理解，同時擴展其對氣象、環(huán)境等學科的興趣。除此之外，教師還應(yīng)組織學生進行小組討論，分析生活中的其他現(xiàn)象（如氣球膨脹、飛機飛行等），啟發(fā)學生將物理概念與其他學科的知識進行對比聯(lián)系，從而更全面地理解大氣壓強的本質(zhì)。

（三）引導課堂互動，激發(fā)學習興趣

課堂互動是物理教學中不可或缺的一部分，教師借助互動能夠及時了解學生的學習情況，調(diào)整教學進度與內(nèi)容，確保每個學生都能在適合自己的節(jié)奏下掌握知識。同時，互動能夠激發(fā)學生對其他學科的思考，使其不再是單純地接收物理知識，而是主動地探究各個學科的內(nèi)容。教師利用問題引導、討論交流等方式，學生可以在互動中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，從而培養(yǎng)出更強的自主學習能力，強化各個學科的聯(lián)系。在物理教學中，尤其是對一些抽象的概念，互動式教學能夠通過實際操作、實驗演示、討論辯論等形式，使學生更好地理解物理知識。在這樣的課堂氛圍下，學生更加主動地參與到學習過程中，發(fā)展批判性思維，并逐漸形成自主學習的習慣。

教師在《物體的浮沉條件及應(yīng)用》這一節(jié)教學中，融入跨學科概念，將物理知識與其他學科和生活實際緊密結(jié)合，幫助學生更全面地理解浮沉現(xiàn)象。教學開始時，教師借助提問激發(fā)學生對浮沉現(xiàn)象的興趣，詢問學生在水中玩耍時是否觀察到物體浮起或沉下的現(xiàn)象，并啟發(fā)學生思考物體浮沉的背后機制。結(jié)合地理學中水體浮力對船只航運的影響，教師使用實例幫助學生認識浮沉現(xiàn)象的廣泛意義，為后續(xù)知識的深人學習奠定基礎(chǔ)。在實驗環(huán)節(jié)，教師展示不同材質(zhì)的物體（如鐵塊、木塊、橡膠球等）在水中的浮沉情況，邀請學生觀察并記錄現(xiàn)象，結(jié)合化學中物質(zhì)密度的概念分析不同物體在水中表現(xiàn)不同的原因。在這個過程中，教師應(yīng)組織學生進行小組討論，根據(jù)學科間的聯(lián)想提出浮沉現(xiàn)象的影響因素，包括物體的質(zhì)量、體積、密度及液體的密度。教師將物理與化學內(nèi)容結(jié)合，使學生在跨學科概念的視角下建立對浮沉條件的初步理解。在進一步講解中，教師運用地理學中水位變化的案例，以及工程學中船只浮力調(diào)節(jié)的應(yīng)用，向?qū)W生展示浮力在不同領(lǐng)域中的實際價值，講解潛水艇如何使用調(diào)節(jié)水艙容積改變浮力，以及船只設(shè)計中怎樣計算排水量以保證浮力的平衡。通過跨學科概念教學，讓學生從工程學、地理學的角度拓展思維，認識浮力在人類活動中的重要作用。

（四）加強實踐環(huán)節(jié)，深化理論理解

實踐環(huán)節(jié)能有效轉(zhuǎn)化抽象的物理理論為具體的感性認識，物理學本身是一門通過實驗和觀察來不斷驗證以及發(fā)展的學科。學生親身參與實驗，可以直觀感受到物理現(xiàn)象的發(fā)生過程，同時還能對理論背后的原理有更深刻的領(lǐng)會。實驗操作與結(jié)果分析的過程，有助于學生發(fā)現(xiàn)理論與實際之間的聯(lián)系，從而加深理解物理知識。物理問題來源于日常生活，經(jīng)過實驗與探究，學生能學會從實際問題出發(fā)，運用學到的物理知識進行分析并解決實際問題。隨著學生參與實驗的逐步深人，可以更好地掌握基本的物理概念，并培養(yǎng)自主思考及動手能力，這對未來的跨學科的學習至關(guān)重要。除此之外，教師應(yīng)加強實踐環(huán)節(jié)，從而有效激發(fā)學生的學習興趣。物理學的很多抽象概念如果只按照講解與傳授書本的知識來進行，學生難以產(chǎn)生興趣。而動手操作過程能激發(fā)學生對物理的興趣，并促使其主動探索更深層次的物理理論。

在《機械能及其轉(zhuǎn)化》的教學中，教師融入跨學科概念教學，將物理知識與數(shù)學、工程學、生活實踐等多學科內(nèi)容相結(jié)合，使學生更加全面地理解機械能的轉(zhuǎn)化規(guī)律以及實際意義。課堂開始時，教師帶領(lǐng)學生回顧動能、重力勢能與彈性勢能的基本概念，并按照交通工具的剎車過程或者蹦床運動現(xiàn)象等日常生活中的實例，幫助學生理解這些概念的實際應(yīng)用，同時引人工程學中的能量轉(zhuǎn)換理論，為學生提供跨學科的視角。教師應(yīng)做一個基于滑輪與重物的實驗，演示重力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為動能的過程。在實驗中，教師讓學生觀察物體下落時速度的變化，利用數(shù)學中的速度公式計算，讓學生根據(jù)數(shù)據(jù)分析驗證機械能守恒的規(guī)律。這種方式不但深化學生對機械能轉(zhuǎn)化的理解，而且還強化物理與數(shù)學在數(shù)據(jù)分析上的緊密聯(lián)系，幫助學生從數(shù)學運算中感知物理規(guī)律的嚴謹性。實驗結(jié)束后，教師利用圖示、公式推導及具體實例，幫助學生理解機械能守恒的原理，并結(jié)合交通工具能量轉(zhuǎn)換、彈簧裝置的彈性勢能應(yīng)用等實際場景，講解機械能在不同領(lǐng)域中的轉(zhuǎn)化過程。教師采用這樣的案例分析，使學生能夠從工程設(shè)計與能量管理的角度，理解機械能守恒與轉(zhuǎn)化的實際價值。為強化學生的理解能力，教師安排小組實驗活動，提供彈簧、滑輪、質(zhì)量已知的小物體等實驗器材，鼓勵學生自主設(shè)計實驗方案，測量速度，并分析能量變化規(guī)律。在小組討論過程中，學生既需要運用物理原理，又要借助數(shù)學模型進行數(shù)據(jù)處理，這一過程有效融合物理、數(shù)學以及團隊協(xié)作技能，能夠培養(yǎng)其解決問題的綜合能力。

四、結(jié)論

跨學科概念融入初中物理教學，為學生提供更加多元化的學習視角與實踐平臺，經(jīng)過整合物理與數(shù)學、化學、地理等學科內(nèi)容，構(gòu)建知識間的有機聯(lián)系。在這一教學過程中，學生能從多學科的維度理解知識，拓寬思維邊界。面對社會對復(fù)合型人才的需求，跨學科教學既是教育改革的方向，也是激發(fā)學生創(chuàng)新潛能的重要途徑。未來，跨學科概念教學將進一步突破學科的界限，讓學生在多學科交匯中發(fā)現(xiàn)問題，提出方案，成為應(yīng)對復(fù)雜挑戰(zhàn)的復(fù)合型人才。

參考文獻：

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