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Science Exploration Institute

基于项目式学习的初中物理跨学科实践的设计与实施

作者

徐晓晨 周柯 罗佳怡

河南省平顶山市第七中学

引言:在当今科学技术日益发展变化的时代,不同学科间知识相互渗透、影响,传统意义上的物理学课程作为一门基础学科与其他学科紧密相连。尤其是常规的物理学习通常仅限于在本学科知识内容教学,很大程度上也就容易导致在学习过程中学生难以将物理理论结合实际应用。基于此,在课程内容中加入以项目为载体的跨科实践活动,并且将不同学科彼此割裂的问题连接起来,学生能在解决问题时利用多学科学习的知识内容提升自己的综合素质与能力,这也是顺应时代发展推动创新型人才的培养的重要教学手段和途径。

(一)以生活问题为导向,确定项目主题

在传统初中物理教学过程中,知识点的教学都是独立存在的,虽然学生能够将这些理论知识掌握得炉火纯青,却很难把这些知识应用到现实生活的真实环境中。例如,当学生在学校掌握摩擦力的原理后,对于摩擦力存在于生活中的实际效果并不是十分了解。但通过结合现实生活中的问题确定项目主题,可以有效的激发学生的积极性以及解决问题的能力。例如,在八年级物理教材中,有关于“压强”的内容。可以从日常生活中“压强”的运用出发,确定相关课题。比如,在讲述高楼大厦的地基为什么要做得又宽又厚来引导学生去探究它的物理本质——压强,这样学生不仅掌握物理学科里的压强知识,可能还会接触到地理学科里的不同地质结构对于楼房的支撑作用等,也可能会遇到一些实用的数学方面的东西,比如面积的计算等等。由此可见,通过以上方式,学生对压强的理解更全面一些,并学会跨学科运用知识解决实际生活中的问题[1]。

(二)挖掘教材关联点,构建跨学科知识体系

虽然初中物理教材中很多都有与其他学科的关联点,但现实中的教学活动往往无视它们的存在。如在讲授“物态变化”这一章节内容时,教师侧重物理学知识,但完全忽略与其他学科之间的联系。如果充分挖掘这些关联点,建立跨学科的知识体系,会帮助学生建立更大的认识范围。例如,通过以初中《能源与可持续发展》为例,教材具体列举各种能量及利用它们做功对于自然环境的影响。在设计项目的思路中,鼓励学生从多学科的角度去思考。从物理学、化学、地理等方面去分析能源转化与应用的效果,如太阳热水器是如何将太阳能转化为热能;对能源材料进行化学反应研究,如化石燃料燃烧过程;对各地能源资源的分布情况、各地能源资源与地理环境的关系研究,如为什么许多风电厂建在沿海、山区地带。本项目设计为学生提供基于书本知识搭建一个跨学科的知识体系,能够进一步的实现学生各种信息的处理和理解。

(三)开展小组合作探究,促进跨学科交流

在常规的物理课堂中,学生基本上是个体形式学习,与学生缺少深层次的交流与合作,非常的不利于跨领域思维方式的发展。尤其是采取小组合作探究模式,能让不同思维方式、不同知识背景的学生开展交流,产生跨领域的思维火花。如以“声音的特性”为题,可以设计“设计一个学校广播系统”的任务,将学生划分为几个小组,组内成员具备不同学科优势,比如擅长物理的学生负责声音传播原理、设备选择等任务;擅长美术的学生可以设计整个系统的整体视觉效果;擅长信息技术的学生解决信号传递和控制的问题。在这一合作研究的过程中,小组成员之间互相交流、互相学习组员各自的专项专业知识,达成物理知识与其它领域相结合的目的。如学生们需要考虑如何在不影响音质的情况下(物理知识),取得广播器材美观性和符合学校校园整体氛围的要求(美术领域);同时要考虑怎样实现远程控制和信号稳定传输等问题(计算机)。小组任务式的活动使学生会更加熟练地在跨学科的知识中使用知识和更好地合作解决问题 。

(四)多元化评价,全面考量跨学科实践成果

在初中物理教学评价中,传统方式对学生的物理理论知识过于重视,轻视学生在跨学科学习过程中实践能力的提高。尤其是在项目学习评价过程中综合化评价方法能够让学生的跨学科学习能力从各方面得到考察。如在九年级物理“电功率”相关项目“设计节能型家庭用电方案”为例,评价关键在于学生的应用能力,如是否能够对各个家庭使用的家用电器进行准确的估算耗能和耗能情况。其次,考查学生跨学科知识整合能力,是否有考虑自身所居住的家庭是否有充足的太阳光照射,并考虑加入太阳能使用?是否从经济学角度考虑节约使用能源的开支的大小和收益的多少?同时考虑学生在项目全程中的合作精神、交流技巧等,分别通过自评、组内互评、师评等形式让学生在评价过程中认识到自身的优点和缺点,明确前进方向,进而可以有效的提升学生的跨科应用实践能力。[3]

结束语;

综上所述,基于项目式学习的初中物理跨学科实践,为初中物理教学注入了新的活力。尤其是通过以生活问题为导向确定项目主题、挖掘教材关联点构建知识体系、开展小组合作探究促进交流以及实施多元化评价考量成果等策略,能够有效提升学生的跨学科素养和综合能力。基于此,教师在教学过程中应不断探索和优化这些策略,让学生在物理学习中更好地适应未来社会对人才的需求,以此才能真正实现教育的育人目标。

参考文献;

[1]向佐军,白文倩 . 跨学科学习的内涵、特征、类型与实施策略[J]. 教学月刊·中学版(教学管理),2023(4):33-39.[2]邵朝友,周文叶,郑东辉 . 在研究性学习的学生评价中应用表现性评价[J]. 当代教育科学,2009(8):15-17,64.[3]张雅舒,王愉鑫,鲁艳.聚焦跨学科概念的项目式学习设计与实施——以初中生物学"墨池华丽转身"为例[J].中学生物学, 2024, 40(1):82-87.