初中物理跨学科实验活动设计与新课标落实

摘 要：在教育改革持续推进的当下，初中物理教学面临着全新的挑战与机遇。新课标对学生综合素养的培养提出了更高要求，跨学科实验活动成为落实这一要求的重要途径。物理作为一门基础自然科学，与多学科紧密相连，却常被学生视为抽象、难学。通过跨学科实验，能打破学科壁垒，让学生从多元视角理解物理知识，将其与生活、其他学科知识相融合。这不仅有助于提升学生的学习兴趣和知识应用能力，还能让物理教学紧跟时代步伐，为学生未来发展筑牢根基，探索其设计与落实方法意义深远。

关键词：初中物理；新课标；跨学科实验活动设计

一、融合多元学科知识，拓宽物理学习视野

物理学科处于自然科学体系的核心位置，它与数学、化学、生物等众多学科紧密相连，相互交织。数学作为科学的语言，为物理提供了精准的量化工具，从公式推导到模型构建，数学知识贯穿物理学习始终。化学则在物质的微观结构与变化层面，与物理现象存在内在关联，比如物质的导电性、热传导性等都与化学组成和结构相关。而生物学科中的生物电、感官对物理刺激的感知等，同样彰显出物理与生物的联系。在跨学科实验活动中融入多元学科知识，学生不再局限于单一物理视角，而是能从不同学科维度剖析物理问题。这不仅助力学生构建起系统、全面的知识体系，契合新课标着重培养学生综合素养的导向，还能促使学生深度理解物理现象背后复杂的本质，极大地提升其解决复杂问题的能力，为未来应对现实生活与科研工作中的难题奠定坚实基础【1】。

在人教版初中物理八年级上册 “光的折射” 实验里，融合数学学科的几何知识可让实验探究更为深入。实验伊始，教师指导学生准备好激光笔、透明水槽、量角器等器材。学生将水槽装适量水后，用激光笔从空气斜射向水面，此时仔细用量角器测量光线从空气进入水中时的入射角，记录数据。接着测量折射光线在水中的折射角并记录。随后，学生运用数学中的三角函数知识，计算入射角与折射角的正弦值。在不断改变入射角大小并重复测量、计算的过程中，学生逐渐发现入射角正弦值与折射角正弦值之间存在特定比例关系。通过这样的实验操作，学生对光的折射规律理解得更为透彻，同时巩固了数学三角函数知识，真正做到从数学与物理跨学科视角拓宽学习视野，提升知识掌握深度与广度。

二、结合生活实际情境，增强物理知识应用

新课标着重突出物理教学需紧密贴合生活实际这一要点，原因在于生活是物理知识的无尽源泉与应用的广阔舞台。学生于日常生活中频繁接触各类物理现象，却往往缺乏深入洞察其背后物理原理的意识。在跨学科实验活动里创设生活实际情境，犹如在物理知识与学生日常生活间搭建起一座桥梁。当学生置身熟悉的生活场景来探究物理问题时，好奇心会被瞬间点燃，学习兴趣愈发浓厚。这种方式能让学生真切认识到物理知识并非抽象、遥不可及，而是实实在在地影响并改善着生活。学生在将物理知识运用于解决生活实际问题的过程中，实践意识得以强化，思维也会更加活跃，创新精神也将随之被激发，这对学生综合素养的提升具有不可估量的作用，是落实新课标要求的关键途径【2】。

以人教版初中物理九年级全一册 “电能 电功” 章节为例，可开展如下跨学科实验。实验开始，教师先引导学生分组，各自在家中展开用电器功率调查。学生们仔细查看冰箱、电视、空调等电器的铭牌，记录下功率数值。回到课堂后，结合数学的乘法运算知识，依据公式 “电能 = 功率 × 时间”，计算不同用电器在一天、一周甚至一个月内消耗的电能。在计算过程中，学生对电能与电功的概念理解更为深刻。随后，教师引入环保学科知识，组织学生讨论如何合理使用电器以节约电能，像随手关灯、合理设置空调温度等生活小习惯，不仅能降低家庭用电成本，还能减少能源消耗，助力环境保护。通过这一实验，学生成功将物理知识融入生活，知识应用能力显著增强 。

三、运用信息技术手段，创新物理实验形式

在当今数字化时代，信息技术呈爆发式发展，为教育领域尤其是物理实验教学开辟了全新路径。多媒体教学凭借图文、音频、视频等多元形式，能将抽象晦涩的物理概念具象化，例如在讲解磁场、电场等看不见摸不着的知识时，借助动画模拟可直观呈现其分布与变化。虚拟实验则突破了现实实验器材短缺、实验环境受限的困境，学生足不出户就能开展各类复杂实验。数据分析软件更是能对海量实验数据进行高效精准处理，挖掘数据背后隐藏的物理规律。这些信息技术手段在跨学科实验活动中的应用，极大地丰富了教学资源，革新了传统实验形式。学生不再局限于刻板操作，转而沉浸在生动、直观的实验情境中，主动探索物理奥秘，有效突破了以往实验教学中难以攻克的难点，高度契合新课标大力推进教育信息化，提升学生科学素养与学习主观能动性的核心要求。

以人教版初中物理九年级全一册 “电流和电路” 实验为例，虚拟实验软件发挥了关键作用。实验开始，学生登录虚拟实验平台，界面上呈现出丰富的电路元件模型，如电源、开关、灯泡、电阻等。学生可凭借鼠标轻松拖拽元件，尝试串联、并联等不同电路连接方式。在连接过程中，一旦出现错误，软件会及时弹窗提示，引导学生纠正。连接完成闭合开关后，灯泡依据电路特性实时呈现亮灭状态，电流路径也通过动态线条清晰展示，帮助学生快速建立起对电路结构的直观认知。完成基础实验操作后，学生利用配套数据分析软件，输入实验过程中记录的电压、电流数值，软件迅速生成精准的电流与电压关系图像。通过对图像的分析，学生能深入理解欧姆定律，切实掌握电路知识，这种信息技术与物理实验深度融合的方式，显著提升了学习效果 。

四、结语

综上所述，融合多元学科知识、结合生活实际情境以及运用信息技术手段进行初中物理跨学科实验活动设计，对落实新课标意义非凡。这些方法分别从拓宽知识视野、增强知识应用、创新实验形式等方面，助力学生更好地理解物理知识，提升综合素养。在今后的教学实践中，教师应持续探索更多跨学科实验活动设计思路，不断优化教学方法，引导学生在跨学科的知识海洋中畅游，培养学生的创新精神和实践能力，让物理教学在跨学科教育的推动下绽放新的光彩，为学生的未来发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]刘博雅.跨学科实践视角下初中物理教学创新研究[J].求知导刊，2024，（36）：122-124.DOI：10.14161/j.cnki.qzdk.2024.36.046.

[2]孙义雄.初中物理跨学科实践的应用策略[J].数理化解题研究，2024，（35）：75-77.