“跨”學(xué)科邊界，“融”生活之理

引言

傳統(tǒng)的初中物理教學(xué)更加注重教師的引導(dǎo)作用，學(xué)生自身參與實踐的機會較少，欠缺問題解決能力的培養(yǎng)?？鐚W(xué)科教學(xué)增強了物理和其他學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)，注重培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力，進而增強學(xué)生的問題解決能力。因此，開發(fā)跨學(xué)科教學(xué)模式，是新課程改革背景下初中物理教學(xué)面臨的一個重要任務(wù)。

一、主題選擇：聚焦跨學(xué)科內(nèi)容，指向問題解決

在跨學(xué)科教學(xué)主題的選擇中，教師要以物理課程為中心，關(guān)注物理課程標準對學(xué)生的學(xué)業(yè)要求，指向?qū)W生綜合運用物理以及其他學(xué)科知識解決實際問題的過程來設(shè)計主題，選擇有意義的教學(xué)素材?；谛抡n程標準的要求，教師要重點從“日常生活\"“工程實踐\"和“社會發(fā)展”三個二級主題中挖掘相關(guān)信息，設(shè)置具有綜合性、開放性以及實踐性的跨學(xué)科教學(xué)主題。

“日常生活”最直接的表現(xiàn)就是加強物理和學(xué)生生活之間的關(guān)聯(lián)，讓學(xué)生結(jié)合現(xiàn)實生活體驗來規(guī)范自己的個人行為，建立科學(xué)的思維方式。例如《神奇的“眼晴”》這一課內(nèi)容中包含了物理知識（凸透鏡成像規(guī)律、眼鏡等）、生物知識（近視及其預(yù)防）和道德與法治知識（愛護眼睛等）等不同學(xué)科的知識，且教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的現(xiàn)實生活密切相關(guān)。由此，可以設(shè)置跨學(xué)科教學(xué)活動，讓學(xué)生在具體的情境中探索近視眼給生活帶來的不便以及眼晴可以看到物體的原理，讓學(xué)生在實踐中學(xué)會珍惜身體健康和關(guān)愛眼睛有問題的老人，培養(yǎng)學(xué)生的傳統(tǒng)美德。

“工程實踐\"強調(diào)體現(xiàn)物理學(xué)的基礎(chǔ)特征，讓學(xué)生學(xué)會從工程師的角度思考問題、解決問題，借助物理和工程技術(shù)相結(jié)合的方式來進行跨學(xué)科學(xué)習(xí)。例如在《平面鏡成像的特點》教學(xué)中，教師可以引入“塔式太陽能發(fā)電的原理”，從工程實踐角度進行跨學(xué)科教學(xué)。又如在《力及其描述》的教學(xué)中，教師可以設(shè)計“橋梁工程師\"的跨學(xué)科教學(xué)活動，讓學(xué)生運用物理中的受力分析、數(shù)學(xué)中的三角形穩(wěn)定性等不同學(xué)科知識，對橋梁的承重能力進行探索。在這個跨學(xué)科主題教學(xué)中，還可以融入歷史和道德與法治的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注古人建造橋梁的智慧，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感。

“社會發(fā)展\"注重體現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新解決問題能力的培養(yǎng)，這一類主題的特點是密切結(jié)合社會熱點話題，讓學(xué)生將物理知識與時代發(fā)展聯(lián)系在一起。例如在《溫度與物態(tài)變化》的教學(xué)中，教師可以圍繞“社會發(fā)展\"這一二級主題，開展“探索溫室效應(yīng)的增強與緩解\"跨學(xué)科教學(xué)活動，讓學(xué)生將物態(tài)變化的知識和生物、化學(xué)、地理等知識整合在一起，探索溫室效應(yīng)給人類生活帶來的危害，以此來規(guī)范學(xué)生的思想價值觀。

二、目標預(yù)設(shè)：關(guān)注跨學(xué)科過程，提煉生活問題

目標是教師開展教學(xué)活動的指南針，在跨學(xué)科教學(xué)中，由于教學(xué)開放性較強，學(xué)生在探索過程中難以抓住主線，因此，目標的預(yù)設(shè)就顯得尤為重要。目標的設(shè)計，也能夠幫助學(xué)生更好地建立跨學(xué)科學(xué)習(xí)的思路。在目標的設(shè)計中，教師要關(guān)注學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)過程，從不同學(xué)科的視角來確立教學(xué)目標，并且要深人考慮每個目標指向的問題解決能力培養(yǎng)要素是什么，提煉出具有可操作性的生活問題。

例如在《探究：光的反射定律》教學(xué)中，教材上簡單介紹了“光的折射定律”，教師可以對此進行拓展，引導(dǎo)學(xué)生展開“探究小孔成像的秘密\"這一跨學(xué)科教學(xué)活動，讓學(xué)生將相關(guān)物理知識與數(shù)學(xué)中的相似三角形、工程學(xué)相關(guān)知識等不同領(lǐng)域的知識整合在一起，在解決實際問題的過程中獲得核心素養(yǎng)的發(fā)展。基于學(xué)生問題解決的規(guī)律，設(shè)計出如下的教學(xué)目標：

科學(xué)觀念：學(xué)生可以結(jié)合日常生活實例，認識到光在同種介質(zhì)中，沿著直線傳播；學(xué)生可以借助光的直線傳播定律，解決與生產(chǎn)生活相關(guān)的光學(xué)問題；學(xué)生可以結(jié)合物理、歷史、數(shù)學(xué)等不同學(xué)科的知識，分析并解釋“小孔成像\"的原理以及特點。

科學(xué)思維：學(xué)生可以使用物理學(xué)科的歸納思想，在觀察、對比、歸納的過程中總結(jié)出小孔成像的原理，并且找到影響實驗結(jié)果的因素；學(xué)生可以使用數(shù)學(xué)中的相似三角形等幾何知識來構(gòu)建小孔成像的模型；學(xué)生可以對科學(xué)家的相關(guān)研究成果進行分析，在史料的探索中對小孔成像的原理加以解釋；學(xué)生可以通過分析現(xiàn)象、設(shè)計方案、列出問題清單的工程思路，實現(xiàn)小孔成像儀的制作。

科學(xué)探究：學(xué)生可以建構(gòu)理想化模型，通過畫圖、實驗等方式來研究光的直線傳播理論；學(xué)生可以結(jié)合現(xiàn)象總結(jié)規(guī)律，并且論證結(jié)論；學(xué)生可以使用生活中常見的材料來完成小孔成像儀的制作。

科學(xué)態(tài)度與責任：學(xué)生可以形成良好的跨學(xué)科思維方式，主動利用科學(xué)結(jié)論來解釋生活中的問題，體會物理以及其他學(xué)科知識和生活之間的關(guān)聯(lián)。

本次跨學(xué)科教學(xué)的重點為培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力，教學(xué)難點則在于讓學(xué)生借助多種資料來研究光的反射現(xiàn)象，提升學(xué)生的信息分析能力。為了突破教學(xué)重難點，要重視學(xué)生的實踐性體驗，讓學(xué)生可以將直觀的現(xiàn)象和抽象的信息聯(lián)系在一起，促進學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。

三、方案制訂：強調(diào)跨學(xué)科體驗，完善解決過程

跨學(xué)科教學(xué)強調(diào)讓學(xué)生在做中學(xué)，對此，在設(shè)計方案的過程中，教師要將跨學(xué)科主題詳細拆解為多個具有實施價值的主干問題，為學(xué)生開展跨學(xué)科實踐活動提供具體的思路?；趯W(xué)生問題解決能力發(fā)展的需要，教師可以將跨學(xué)科學(xué)習(xí)拆分為發(fā)現(xiàn)并理解問題、描述并分析問題、制訂方案并設(shè)計策略、實施方案并診斷問題、交流與反思等幾個環(huán)節(jié)，讓學(xué)生獲得完整的問題解決體驗，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

例如在《浮力》的教學(xué)中，教師可以組織開展“神奇的潛水艇\"這一跨學(xué)科教學(xué)活動，讓學(xué)生在自制潛水艇的過程中探究物體浮沉的原理，提升學(xué)生的問題解決能力。教師可以基于學(xué)生解決問題的一般規(guī)律，設(shè)計如下環(huán)節(jié)：

導(dǎo)入跨學(xué)科主題：這一環(huán)節(jié)的目的是借助浮沉相關(guān)的實際案例，引起學(xué)生對潛水艇所蘊含的科學(xué)原理的思考，讓學(xué)生對其中包含的奧秘產(chǎn)生探究的興趣，為學(xué)生接下來的探索奠定好基礎(chǔ)。

提煉問題：在這個環(huán)節(jié)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對潛水艇研究的相關(guān)歷史資料進行分析，讓學(xué)生在探索科學(xué)家研究思路的過程中分析潛水艇的運行都受到了哪些因素的影響，進而讓學(xué)生提煉出本次跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的核心問題，提升學(xué)生辨別問題、分析問題的能力。

學(xué)生自主制訂方案：跨學(xué)科教學(xué)強調(diào)學(xué)生的自主性，在本次的教學(xué)中，在學(xué)生明確了需要研究的主要問題之后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生展開交流討論，讓學(xué)生結(jié)合自己掌握的物理知識以及其他學(xué)科知識，做出有依據(jù)的假設(shè)和猜想，形成初步的運動和相互作用觀念，并且根據(jù)自己的假設(shè)與猜想，設(shè)計出具有可操作性的驗證方案，為學(xué)生后續(xù)的實踐探究奠定基礎(chǔ)。在這個環(huán)節(jié)，教師同樣要注重培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生從物理學(xué)、工程學(xué)等不同學(xué)科的視角來研究物體的浮沉條件。此外，為了降低學(xué)生的畏難情緒，提升學(xué)困生的參與興趣，教師還可以為學(xué)生提供演示方案，讓學(xué)生對此加以改造，設(shè)計出更加完善的自制潛水艇方案。

組織實踐：這是跨學(xué)科教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在跨學(xué)科知識的綜合運用中完成簡易潛水艇的制作，提升學(xué)生的問題解決能力。在這個環(huán)節(jié)中，學(xué)生需要通過設(shè)計潛水艇構(gòu)造圖、搜集材料制作簡易潛水艇等方式來解決問題。

成果展示：在成果展示環(huán)節(jié)，重點讓學(xué)生介紹自己解決實際問題的過程。教師要積極引導(dǎo)學(xué)生敘述潛水艇的工作原理，并且讓學(xué)生分析自己在實踐中遇到的問題以及采取的方案，為評價活動的展開奠定基礎(chǔ)。

四、實踐組織：挖掘生成性資源，落實能力培養(yǎng)

在新課程標準的背景下，學(xué)生是跨學(xué)科教學(xué)實踐活動的主體，教師在其中起到指導(dǎo)作用。在實施跨學(xué)科教學(xué)方案的過程中，教師要注重挖掘生成性資源，強調(diào)教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生、學(xué)生和互聯(lián)網(wǎng)、學(xué)生和社會的多邊互動，促使整個教學(xué)活動保持開放性，提升學(xué)生解決實際問題的關(guān)鍵能力。

例如在“神奇的潛水艇\"教學(xué)中，教師在教學(xué)實踐環(huán)節(jié)要重視和學(xué)生之間的交流互動，并且根據(jù)學(xué)生的實際表現(xiàn)，對教學(xué)方案進行必要的調(diào)整，確保學(xué)生獲得有意義的問題解決經(jīng)歷。如在“提煉問題\"這一環(huán)節(jié)，需要學(xué)生自主閱讀與潛水艇設(shè)計相關(guān)的歷史資料，分析潛水艇的設(shè)計與哪些因素相關(guān)，思考如果自己要完成簡易潛水艇的制作，需要解決哪些問題。由于初中學(xué)生自主思考問題的能力尚不成熟，因此學(xué)生很難獨立完成問題清單的制作。對此，教師可以組織學(xué)生展開交流討論，讓學(xué)生在和他人的互動中突破自身的認知局限，對需要解決哪些問題建立完善的認識。同時，教師也可以根據(jù)學(xué)生提出的問題，對教學(xué)內(nèi)容進行適當?shù)耐卣梗龑?dǎo)學(xué)生探索如何更好地建構(gòu)物理模型，如何在具體生活中運用浮沉的知識改變更多物體的狀態(tài)，等等，從而讓學(xué)生獲得更加深刻的跨學(xué)科學(xué)習(xí)體驗。此外，教師還需要根據(jù)學(xué)生的實際表現(xiàn)，通過補充資料、提供差異化輔導(dǎo)等方式，幫助學(xué)生優(yōu)化自己的實踐體驗，提高跨學(xué)科教學(xué)質(zhì)量。

又如在“橋梁工程師\"的跨學(xué)科教學(xué)活動中，教師通過對學(xué)生進行觀察，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對我國古代的造橋技術(shù)很感興趣，引發(fā)了學(xué)生對于“中國古代科技發(fā)展程度”的思考。對此，教師根據(jù)學(xué)生的實際表現(xiàn)，對教學(xué)內(nèi)容進行了適當?shù)耐卣梗龑?dǎo)學(xué)生進一步探索我國古代的科技研究成果，讓學(xué)生對古人借助“力的作用\"取得的成果進行深入的分析，由此培養(yǎng)學(xué)生的民族自信以及研究精神，讓學(xué)生形成開放的學(xué)習(xí)視野。在這個過程中，教師不僅鼓勵學(xué)生使用網(wǎng)絡(luò)等手段自主搜索資料，同時也引導(dǎo)學(xué)生展開了生活實踐，讓學(xué)生去親眼見證中國古人的智慧，加深學(xué)生的理解感悟。

五、評價反饋：聚焦跨學(xué)科成果，拓展認知邊界

新課程標準指出跨學(xué)科教學(xué)要重視實際作品的展示，讓學(xué)生在辯論賽、調(diào)查報告展示、模型展示等活動中獲得更多共同探討交流的機會，以深化學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)體驗，促使學(xué)生提煉解決實際問題的經(jīng)驗，找到解決問題的更多新路徑。在這個過程中，教師同樣要強調(diào)學(xué)生的自主性，并且充分發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，從問題解決的角度，對學(xué)生的成果進行精準評價，幫助學(xué)生拓展認知邊界。

例如在“神奇的潛水艇”這一跨學(xué)科教學(xué)活動中，在學(xué)生完成實踐之后，教師組織成果展示活動，讓學(xué)生將制作好的潛水艇模型展示出來，并且引導(dǎo)學(xué)生敘述自己的制作過程，讓學(xué)生在相互討論中優(yōu)化問題解決方案。在學(xué)生討論的過程中，教師要對學(xué)生的表現(xiàn)進行綜合性的評價，從學(xué)生的跨學(xué)科知識運用能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、表達能力、合作能力、反思能力等角度，對學(xué)生進行全面的評價。在評價的過程中，教師需要考慮學(xué)生之間的差異性，對于進步較大的學(xué)生，教師要善用激勵性評價，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)自信，讓學(xué)生樂于參與跨學(xué)科教學(xué)活動，營造良好的課堂互動氛圍。此外，對于在跨學(xué)科實踐中存在不足的學(xué)生，教師要基于教學(xué)評一體化的思想，結(jié)合評價的結(jié)果，在后續(xù)的教學(xué)中對學(xué)生加以輔導(dǎo)，幫助學(xué)生完善不足，提升學(xué)生的問題解決水平。在評價中，教師也可以鼓勵學(xué)生展開自評和相互評價，使學(xué)生在反思中進一步提煉問題解決的經(jīng)驗。

又如在“橋梁工程師\"這一跨學(xué)科教學(xué)活動中，教師組織學(xué)生展開相互評價。學(xué)生展示自己利用各種材料制作出的簡易橋梁，并且現(xiàn)場展示這些橋梁的承重能力，分析承重原理。學(xué)生相互觀察，發(fā)現(xiàn)其他人認知上存在的問題，并且給出自己的觀點，開展相互評價。在這個過程中，學(xué)生從簡單的信息接收者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R探究者，在相互質(zhì)疑、相互討論中構(gòu)建了更加完整的認識。在學(xué)生相互評價的同時，教師根據(jù)學(xué)生的實際表現(xiàn)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進行簡單的評價，幫助學(xué)生更好地認識自我。

結(jié)語

為了落實學(xué)科育人的目標，教師要加強對跨學(xué)科教學(xué)的探索，切實培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力。在教學(xué)中，教師要根據(jù)學(xué)生的認知特點和發(fā)展需求，有針對性地開展合適的跨學(xué)科實踐活動，促使學(xué)生形成開放的學(xué)習(xí)思維，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)意識。同時，教師也要加強對信息化教學(xué)手段以及教學(xué)評一體化理念的運用，改善學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)體驗，更好地發(fā)揮跨學(xué)科教學(xué)的作用，讓學(xué)生在跨學(xué)科實踐中收獲更多的成長。

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責任編輯：丁蔚