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Science Exploration Institute

跨学科教学视角下初中理科实验在综合实践学科中开展的策略研究

作者

赵峰 王薇 邸振锋

内蒙古农业大学附属学校 内蒙古呼和浩特010000

引言:伴着新课程改革的深入发展,初中综合实践活动课程的地位愈发凸显。然而传统理科教学往往聚焦单学科知识的教授传递,忽视了学科彼此间的关联,导致学生综合能力培育未能达标。基于此,接下来本文推出了跨学科教学理念,为初中理科实验的实施开辟了新途径,采用整合数学、化学等学科资源的做法,赋予实验教学更强的实践性与探究性,有利于提高学生综合素养以及解决实际问题的能力。

一、跨学科教学视角下初中理科实验在综合实践学科中开展的意义

随着教育理念的不断更新,跨学科教学逐渐成为促进学生全面发展的重要路径。处在初中这一阶段,理科实验不只是科学知识学习的关键手段,更是促进学生动手实践及探究能力成长的重要载体;把初中理科实验纳入综合实践学科,呈现了跨学科教学的核心理念内涵,利于打破学科间的局限,促进知识的整合与应用。就学生发展这一角度而言,跨学科实验活动能点燃学生的学习热情,提升其主动探索的意识;此外,学生可以综合运用物理、化学、数学等多学科知识以攻克实际难题,强化了逻辑思维及创新能力水平。就教学内容整合特性而言,跨学科实验能推动突破学科的固有壁垒,使实验教学与现实生活无缝衔接,增进教学的实用性及生动性。另外,依托真实问题推动的综合实践活动,学生能借由动手操作强化对科学概念的理解,达成“边做边学、边学边思”的目的。从提升教师教学能力这一角度讲,跨学科实验要求教师具备更广博的知识视野以及更强的教学整合实力,带动教师专业成长起来,引发教学方式的转变。因此,在综合实践学科里开展初中理科实验,能够提升教育质量、带动学生核心素养全面成长的有效路径。[1]

二、跨学科教学视角下初中理科实验在综合实践学科中开展的策略

(一)借助数学知识,制订物理实验方案

在初中物理教学中,许多实验都离不开数学知识的支持,尤其是在“速度的测量”这一节内容中,数学知识的融入对学生理解物理概念、设计实验方案具有重要意义。以八年级上册“速度的测量”这一课为例,教师可以构建起一个贴近生活的情境模型:假定有一辆汽车于高速公路上行驶 1 小时,前行距离共计 100 千米,这辆汽车的速度是多少?教师引领学生思索这问题背后隐匿的数学知识。例如:这堪称典型的“路程 ÷ 时间”问题实例,涉及比值概念、单位换算还有比例关系,教师可顺势继续追问:“此例题涉及哪些数学公式呀?这些公式在物理方面是如何体现的呢?”引导学生去回顾数学里学的“速度=路程 ÷ 时间”公式,即 V=s/t ,学生能迅速察觉这属于数学的比值运算,同样是物理里对速度这一量的表达呈现方式。此外,教师可激励学生开展小组合作,设计一套简易的速度测量实验计划,测算小车沿斜面下滑所用时长及对应的滑行路程,借此算出其平均速度大小。在这一过程中学生要精准测量长度和时间,也要进行数据处理,再进行单位换算,最后依靠公式 V=s/t 得出实验所测结果。经由将数学知识自然汇入物理实验设计的方式,学生可更深入

领会公式的起源与物理量的内涵,增进跨学科知识的运用水平,同时增进解决问题的综合实践方面素养,这样的教学策略也引导学生在真实情境里进行逻辑推理与数据分析,进而可以有效的激发学习的主动性与科学素养的养成[2]。

(二)融合化学技能,开展探究类物理实验活动

物理与化学同属自然科学,二者在研究对象、方法和目的上具有高度的契合性。物理学关注的是能量、质量、力跟运动的关系,化学牵扯到物质变化里能量转化、反应机制等具体内容,从热力学经动力学到量子理论,诸多化学现象都需物理理论给予支撑,物理实验的深入推进,往往依靠化学现象作为观察和验证的依托。针对初中阶段的学生群体,刚刚步入化学学习的启蒙阶段,饱含高度的好奇心与探索欲望;把化学技能整合进物理实验教学里,既可以提升实验的科学性及趣味性,还可激发学生利用多学科知识综合处理问题的能力。例如,进行“热传导”相关实验时,教师不妨引入化学里常见的放热或吸热反应作为实验情境,如氢气跟氧气反应、水合反应这般。此外,学生凭借对温度变化的观察,不仅明白了能量转化与传递的情形,也掌握了诸如温度测量、实验安全方面的基本化学操作技能,教师也可组织学生借助化学药品(像用石灰水来检验二氧化碳、利用金属间反应生热)辅助物理现象的探究进程,进而加深对物理原理的掌握。按照这种模式,学生在实验里,不只是应用了物理原理,也掌握了基础的化学实验实操技能,实现了跨学科知识的无缝融合。这种融合不仅拓宽了学生思维的宽度,也强化了他们剖析问题、解决问题的综合素养;尤为关键的是,该教学方法强化了学生对自然科学整体性的理解认知,利于培养其科学素养和创新的意识,为后续学习搭建坚实支撑[3]。

结论

综上所述,跨学科教学绝不止是一种教学方法的革新,更是培育学生综合思维与实践创新能力的关键途径,综合实践活动课程中初中理科实验的开展,破除了各学科之间的壁垒,为学生创造了更广阔的学习平台。尤其凭借整合数学的逻辑思辨、化学的实验实操能力与物理的基础规律,学生实现知识迁移及能力的增进。因此,未来要进一步做好课程资源配置优化,驱动教师实施协同合作,不断促进跨学科实验教学的深度实施,进而也就可以更切实地推动学生核心素养的全面进步。

参考文献

[1]陈泓颖.初中物理学科融合教学的实践探讨[J].新教育,2025,(11):13-15.

[2]赵理,江曼.跨学科实践主题下物理实验教具的制作——以初中物理杠杆平衡原理为例[J].实验教学与仪器,2024,41(05):75-77.

[3]骆波.跨学科实践:亮点,难点及实践着力点——基于初中物理教师实施经验与认知现状的调查分析[J].中学物理, 2023, 41(2):20-23.