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跨学科视域下初中物理与地理融合教学策略探究

作者

马久磊

常州市武进区前黄实验学校

引言

由于初中地理和物理都是自然学科,所以有许多的知识都是紧密联系在一起的,运用跨学科整合的教学方法,可以突破学科的屏障,建立起一个完整的、连贯的知识系统。在现实生活中,有许多地理现象都是与物理知识有着紧密联系的,它们能够通过物理知识来进行解析,将那些抽象而又复杂的物理原理与直观、具体的地理现象进行融合,从而使学生能够更好地理解物理知识,并进一步提高学生的认识水平,在解决现实生活中的跨学科问题同时,可以将不同的学科知识、技能和方法进行融合,这对于培养学生的整体思考能力具有重大意义。

一、跨学科视域下初中物理与地理融合教学的意义

(一)拓宽学生的知识视野

在以往的初中物理课堂上,知识的展现主要依赖于学科内在的内容,而且教师教学中,侧重于学生对公式的推理和规律的记忆,容易造成“就题学题”的局限性,很难使学生拓展到更广泛的应用范围。然而,跨学科视角下的初中物理与地理课程的结合,打破单纯的物理的知识边界,在教学中,教师通过联系地理学科的关联,在教学内容上进行集成,建立更加开放、系统的知识架构,可以使学生更为系统的学习物理知识,而且通过学科的融合,教师可以设计出多样化、真实化的教学情景,指导学生将不同的学科知识结合起来,对特定的问题进行综合的分析和解决,从而拓展学生的知识范围,让他们不再只限于书本上的物理内容,而能够在更宽广的认知架构中去理解世界[1]。

(二)提升学生知识迁移能力

将物理与地理相结合进行教学,可以教学内容的兴趣、情境性和相关性大大提高,使其内部的学习动力得到充分的发挥。将抽象的物理原理、规律与学生所熟知的地理情境及实际问题密切联系起来,就能使所学的知识内容具有鲜明的生命力,让学生不再把物理看成是一堆无聊的公式,也不把它看成只是一种简单的叙述,相反,他们觉得物理学可以用来说明“为什么”,用它来说明“在哪里”、“怎么样”,使学生的好奇心与探究欲望得到很大的满足。同时,这也为学生提供一个极好的学习机会,使他们能够将知识运用到实际生活中,实现跨学科间的知识迁移。要让学生能够灵活地利用自己所掌握的物理知识,对地理现象的产生机理进行分析,并利用地理的空间思想和地域认识,对物理规律的表达方式和限制进行了解,这样才能更好地认识到物理知识的应用价值,并在综合实践中培养出更好的解决问题的能力。

二、当前初中物理教学的现状分

(一)学生参与动力不足

在传统的初中物理的教学环境下,学生的学习热情和学习态度不会自然而然地出现,其根本原因在于,教师设计的课程没有充分考虑到每个学生的特点,没有把活动的内容和现实生活紧密地结合起来。有些学生对物理的学习不感兴趣,这就造成他们在课堂上的积极性低下。其次,许多的跨学科教学都是以教师为主,而学生却缺少独立进行研究的机会。跨学科研究是提高学生综合思维能力和问题求解能力的重要手段,然而,在实际应用中,往往只是走过场,缺少系统的训练。教师所使用的教学方法相对简单,对任务的设置也有一定的限制,这让学生很难在项目研究的时候,对关键技能进行分析、总结、建立模型等方面的学习,有些学生“跟不上”、“听不懂、说不清楚”,容易感到害怕,因此很难提高自己的学科素质,也不能很好地发展学生的学科核心素养[2]。

(二)缺少生活联系

目前,中学物理课程的主要问题之一,就是把学生的学习内容以孤立的、支离破碎的观念、公式的方式来进行教学。课程主要依靠课本中章节的分割,注重对单个定律的记忆,对公式的熟练掌握,而没有对各个知识进行有效的整合,更缺少与现实生活及其它领域的联系。这样的教学育方式造成学生对物理这个基本科目,在说明与解决现实问题方面所起到的作用的认识困难,学生会认为物理知识是抽象、枯燥、无用的,使学生的内在动机和实践运用能力受到很大的影响。

(三)忽视科学探究能力的培养

目前,初中物理课堂上普遍存在着“教师讲,学生听”的教育方式。将“概念界定—公式推演——举例说明——做大量的习题”这一既定程序进行归纳总结。教师是教学中最具权威性的主体,而学生却是接受教学的“容器”。这样的教学方式极大地限制学生亲自参与科学研究和知识建构的进程。从根本上讲,物理是一种以“观察”、“提问”、“猜想”、“验证”、“分析论证”为核心的科学思考方式。但在目前的课堂上,往往会把实验部分削弱为简单的“经验”,或者直接以视频和讲解代替实际操作。在初中物理课堂教学中,学生丧失“试错”和“辩辩”的机会,从而导致学生的批判性思维、创新意识和问题解决能力得不到培养。

三、跨学科视域下初中物理与地理融合教学的策略

(一)联系学生的实际生活,提高学生知识应用技能

物理的某些概念比较抽象和难以理解,尤其是在生产和生活中会碰到的一些物理问题,如果只运用该领域的知识并不能很好地将问题解答出来。在这个时候,如果能够将其它学科的知识和规律进行类比迁移,既可以减轻学生的知识负担,又可以使学生识到,物理和其它学科之间的互相融合和渗透等,从而提高学生的多学科素质。地理和物理有着密切的联系。在初中的物理教学过程中,教师可以把课堂上的内容和生活的现实联系起来,在课堂上进行总结和归纳,让学生对所学的内容有一个更深刻的了解,让学生感受到物理在日常生活中的重要性,从而实现物理跨学科的学习[3]。

例如,在教学苏教版八年级下册的“静电现象”中,教师可以进行跨学科教学,将地理知识融入物理教学之中,首先,教师利用多媒体设备给学生展示摩擦起电实验引入电荷概念,随后向学生提出问题:“大自然中是否存在宏大的静电现象?”引导学生联想雷暴天气。然后利用物理的基本理论来说明地理的自然现象:由于上升的气流与冰晶之间的摩擦,使得云层带电,从而在云层生成了一个正负的电荷空间,当其累积到一个临界点时,就会发生破裂(放电),从而导致闪电雷鸣。并指出,避雷针就是利用尖端放大的理论进行地质灾害防治的设备。这一活动把实验室中的静电和大自然中的闪电结合起来,使学生认识到,物理知识的基本原理是从本质上说明了地理现象,同时也显示多个学科的结合,通过把零散的知识联系在一起,减少学生在物理学习和理解方面的压力,并激起学生对物理学科的好奇与探究欲望。

(二)融合物理与地理学科,理解自然现象中的物理规律

在中学时期,地理课程以地球结构、大气变化、水文循环等相关的知识来进行组织,这些自然现象的运作实质上是由物理规律所约束的。在物理上,能量转移,物质运动,以及力量的影响,为学生认识地球上的各种地理现象提供重要的理论支持。在物理教学中,教师要运用结构性的思想,将两种领域的知识有机结合起来,根据实际情况建立问题情景,指导学生探索其内在的物理规律。在进行分组研究时,教师要自觉地指导学生构建学科间的关联,并通过层层递进的问题,使学生能够从物理的角度来理解地理现象,从而达到由感性的观察到合理的总结,从而加强对自然规律的总体认识[4]。

例如,在教学苏教版八年级下册的“力与运动的关系”中,教师可以通过展示地球表面地形变迁的录像,展示河流侵蚀、风力等因素对沙丘移动的影响,同时向学生进行提问:“在地理上,这种移动是怎样产生的?这是怎么回事?”然后,开展综合性试验,指导学生探索“不同地貌形成过程中的力与运动规律”。以该理论为指导,指导学生把物理知识与现实的地理现象相结合,阐释自然地理现象,并以“沙漠中的力与运动和“河流中的力与运动为研究对象,指导学生进行交流讨论,最后做出总结:在风的不断施加下,由于其自身的推力,突破沙粒静摩擦力,使得沙子从原来的静态移动变为移动的形态。沙子在风的作用下,由于引力的作用,在山坡上堆积起来,这样的周期性运动,就会产生新月形的“移动”。而河水的动力作用于岸边,使得岩石碎屑移动和被携带。当流速较慢时,其动能逐渐衰减,而在重力作用下,泥沙发生沉降。在漫长的岁月中,“凹岸冲刷,凸岸堆积”的自然进程,塑造出曲曲折折的河道和宽阔的平地。所以,侵蚀、搬运、沉积这些改变地貌的过程,都是物理基本规律的宏观展现。

(三)设置合理的教学任务,提升学生探究技能

在初中物理的课堂上,教师要结合物理教材、重要概念和生活经历等,把有关的地理学科元素进行有机的结合,建立一个具有科研价值的综合性任务体系。在课题的指导下,教师将课程的内容进行有机的结合,并按照学生提出问题,进行实验,分析资料,展示结果等步骤进行,教师要根据学生的认知基础,设计分层的任务,完善课堂的结构,加强对过程的指导,促进合作学习,使学生的知识与能力共同发展,引导学生从多个领域的角度来对物理问题进行分析。

例如,在教学苏教版八年级上册的“物态变化”中,教师就可以为学生设计

“水的变化”教学任务,并且利用多媒体设备展示出:冰山、流动的河水、云雾的图片,向学生进行提问:这三种物质有什么共性啊?为什么会出现不同的形态?然后,让学生进行交流讨论,理解这是因为水的状态不同,然后,联系生活中的现实情况,如:冬天晾晒的湿衣服冻硬依然能变干,深秋清晨的霜和露珠的状态是一样的吗,引导学生去发现生活中案例,使学生明白冬天的冻衣服变干是因为发生升华的现象,而霜是固态的冰晶,和露珠不同,露是液态的小水珠;最后教师可以利用多媒体设备向学生展示“加热冰块”观察实验,让学生通过实验真正了解物态变化的过程,将所学到的理论和实践生活有机融合,将地理知识融入物理教学。

(四)充分挖掘课程资源,丰富教学内容

在初中物理的教学过程中,教师能够很好地使用网络平台进行知识的展示,尤其是当达到跨学科的教学目标时,网络平台上的知识链接和转化的作用非常有效和方便,可以帮助学生更好地掌握物理知识。为此,在网络环境下,教师要对网络课程资源进行有效的挖掘,并对学生进行有效的展示,激发学生的学习兴趣,促进学生跨学科技能的发展[5]。

例如,在教学苏教版八年级上册的“光现象”中,教师可以利用网络的优势,收集一些在实际生活中很难观测到的光现象,来演示光的反射和折射现象。通过查找与光线走向相关的视频录像,使学生容易记忆到被测物体上的反射特征,从而突出了入射光线与法线之间的对称性。另外,教师也可以搜集一些与地理相关的影像资料,如:海市蜃楼影像,沙漠高速公路远方出现的湖水等景象,将物理知识和地理知识相联系,讲述海市蜃楼是大气光学现象,是光的折射和全反射一种复杂的光学现象,与地理环境、气象条件息息相关,不仅仅是物理知识的展现,而且与地理知识也有紧密的联系,总而言之,教师要把网络上的资源进行有效的整合,用影像把光线反射、折射和平面镜成象的方法生动地演示出来,让学生有一种直接的视觉效果,让学生可以将地理科目所学的技能,重新演绎出物理的规律。

结束语

跨学科的结合给初中物理的教学带来了新的生机,不仅开阔学生的眼界,提高他们的学习热情,同时也对学生的逻辑思维和整体素质的发展起到很好的推动作用。因此,在进行跨物理学科的教学过程中,教师要结合地理知识,从简单到复杂,循序渐进地将物理学科的内容引进进来,同时也要将互联网上的资源进行整合,让跨学科的课堂的教学内容持续地充实起来,教师也可以设计出各种各样的任务,让学生能够从不同的视角进行思考,把所学到的物理理论应用到现实生活中,使学生在将来的学习、生活之中应用物理知识。

参考文献

[1] 邵小锋 . 新课标下初中物理跨学科融合教学策略 [J]. 甘肃教育 ,2025(9):125-128.

[2] 阮冬梅 . 基于跨学科融合的初中物理教学策略分析 [J]. 中文科技期刊数据库 ( 引文版 )教育科学 ,2025(8):106-109.

[3] 张云平 . 创新能力培养视域下初中物理跨学科教学策略研究 [J]. 数理化解题研究 ,2025(5):86-88.

[4] 欧阳祥燕 . 核心素养视域下的高中物理跨学科融合教学策略 [J]. 中华活页文选 ( 高中版 ),2025(13):0112-0114.

[5] 郭琼梅 , 陈景松 . 初中物理与地理跨学科融合教学 [J]. 中学理科园地 ,2025,21(3):20-22