跨学科实践的破茧之路
王清堂
安徽省亳州市十二中学 安徽省亳州市 236809
在当前向教育改革纵深不断推进的大环境下,跨学科实践教学已然成为教育领域的焦点。对初中物理跨学科实践教学,力求巧妙地将物理学科知识与其他学科知识进行深度融合、破茧,进而促使学生在丰富多样的实践活动中灵活运用多学科知识,增强解决实际问题的本领。
一、初中物理跨学科实践教学的理论基础
建构主义学习理论认为,学习并非是简单地传递知识,而是学生基于知识及经验,在特有的具体问题情境中,通过与同伴的积极合作、深入探究,主动建构新知识的复杂过程。在初中物理跨学科实践中,学生身处真实的实际问题情境之中,充分运用已有的物理知识以及其他知识,通过不断地尝试、探索与反思,逐步构建起对新知识的深刻理解与认知。
美国著名心理学家霍华德・加德纳提出多元智能,在初中物理跨学科实践教学中,不同类型的实践活动能够针对性地激发学生不同方面的智能优势。跨学科教学是指基于打破学科之间的限制,将不同学科的知识进行融合与整合后的知识体系、研究方法以及思维方式进行有机融合与整合,以解决实际生活中的复杂问题为根本导向,开展的综合性、系统性教学活动。
二、初中物理跨学科实践教学的重要性
(1)拓宽学生视野,培养学生综合素养
通过积极开展跨学科实践教学,学生在解决实际问题的过程中,需要综合运用文学、地理学、物理学、生物学等学科。这一过程有助于全面培养学生的科学素养,激发学生的创新能力,提升学生的实践操作能力。例如,在开展 “探究植物光合作用与光照强度的关系” 的实践活动中,学生一方面需要运用物理学知识精确测量光照强度,另一方面还需要运用生物学知识深入分析光合作用的内在原理。通过这样的综合实践活动,学生的综合素养能够得到全方位的提升与发展。
(2)提升实践能力,促进知识的理解与应用
跨学科实践教学巧妙地将物理知识与其他不同的学科知识之间相互关联、相互融合,力求使学生能够从多个不同的角度来理解物理知识,从而有效加深对知识的记忆与理解程度。同时,通过解决实际生活中的各种问题,学生能够将所学的物理知识以及其他学科知识灵活应用到实际生活场景中,实现物理课标提昌的“物理来源于生活,又服务生活”显著提高知识的综合应用能力、掌握水平。比如,在学习 了“压强”这一章节的内容后,学生可以结合数学知识准确计算压强大小,并将其巧妙应用到解释生活中诸多现象,如:书包带为什么要做得较宽等实际问题上,实现知识从理论到实践的有效转化。
(3)培养创新思维,激发学生学习兴趣
传统的物理教学方式往往较为单一、枯燥,容易使学生产生学习倦怠感。而跨学科实践教学以丰富多样、精彩纷呈的实践活动为重要载体,将物理知识巧妙融入充满趣味与挑战的情境之中,能够极大地激发学生的学习兴趣与好奇心。例如,在开展 “自制简易电动机” 的实践活动中,学生对物理知识在实际应用中的奇妙效果产生浓厚的兴趣,进而主动积极地探索电动机的工作原理,显著提高学习的积极性与主动性,使学生从被动学习转变为主动学习。
三、跨学科实践教学的设计实施
1. 教学目标设计(1) 构建跨学科课程体系
2022 物理课程标准明确学生在跨学科实践活动中应当熟练掌握的物理知识和技能,同时涵盖其他相关学科的必要知识。例如,在 “探究声音的传播” 实践活动中,学生需要牢固掌握声音传播需要介质、声音在不同介质中传播速度各异等物理知识。同时,要能够熟练运用数学知识精确计算声音传播速度,并且运用语文知识准确、清晰地描述实验现象和结论,实现多学科知识与技能的融合掌握。
(2)开展跨学科实验探索
《中共中央 国务院关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》要求全面贯彻党的教育方针,切实加强各学科特别是语文、道德与法治、历史、地理等学科的联动。深入分析跨学科实践教学对培养学生科学态度、创新精神以及社会责任感的重要作用,在实践活动中发现,学生通过严谨的实验操作、实事求是的数据记录,不仅逐步培养起科学严谨的态度,又可鼓舞学生勇于创新,勇于尝试新鲜的设计思路与方法,有助于全力培养学生的创新精神。
2. 教学内容选择与整合
(1)基于实际生活和社会热点的内容选取
结合生活实际和社会问题,如环保、能源问题等,精心选取跨学科教学内容。以开展 “探究汽车尾气对空气质量的影响” 实践活动为例。在这个活动中,学生需要运用物理知识准确检测尾气中的有害成分,运用化学知识深入分析尾气成分发生的化学反应,运用地理知识全面了解不同地区空气质量状况及其影响因素。通过深入的调查研究,最终提出切实可行的减少汽车尾气污染的建议。
(2)教学内容的整合原则与方法
明确提出教学内容整合应当遵循相关性、实用性和趣味性三大原则。相关性原则要求所选的跨学科内容与物理教学目标紧密契合,能够相互促进、协同作用,实现知识的融会贯通。实用性原则确保教学内容紧密贴近生活实际,使学生能够将所学知识切实应用到日常生活和未来的工作中。趣味性原则通过设计充满趣味的实践活动,有效激发学生的学习兴趣和探索欲望。在整合方法上,大力采用项目式、问题导向式等先进方法。项目式学习以完成一个具体、明确的项目为核心目标,将多学科知识有机融入项目的各个环节。以“制作简易机器人” 为例,就涉及物理的力学、电学知识,数学的编程算法知识,以及技术领域的材料选择与加工知识等。问题导向式学习则以真实、具体的问题为驱动,引导学生运用多学科知识共同解决问题。
3. 教学方法与策略
(1) 进行大单元教学设计,项目式学习法
以 “制作简易太阳能热水器” 项目为例,详细阐述项目式学习在跨学科实践教学中的具体应用过程。在项目启动阶段,教师清晰明确地提出项目任务和具体要求,引导学生深入思考太阳能热水器的工作原理,这其中涉及到物理中的热传递、能量转化等核心知识。学生以小组为单位进行项目设计,运用数学知识精确计算热水器的集热面积、保温材料的厚度等关键参数。项目结束后,各小组精彩展示项目成果,并进行全面评价,最后由教师进行总评,全面提高学生的综合能力。
(2)问题导向教学法,培养综合素养
突出生活情境问题载体,强调问题解决能力培养。即具体说明如何通过巧妙设置问题情境,引导学生灵活运用多学科知识解决实际问题。以 “如何设计一个抗震性能良好的房屋模型” 为例。学生首先从物理力学角度深入分析地震力的作用方式,充分考虑房屋结构的稳定性因素,运用数学知识精确计算房屋结构的受力情况,从而合理选择合适的建筑材料和结构形式。同时,学生还需要了解地理知识,全面分析不同地区的地震频率和强度特点,以便更加科学、合理地设计房屋抗震方案。在解决问题的过程中,学生不断查阅大量资料、积极开展小组讨论交流,运用多学科知识逐步完善解决方案,有效提高自身的问题解决能力。
(3)让跨学科融合教育的美好发生
小组合作学习能够为学生提供一个相互交流、相互启发的平台,让学生在思想的碰撞中共同完成学习任务。比如在 “探究杠杆平衡条件”的实验中实施小组合作,教师要根据学生的学习方式、性格特征、兴趣取向等多重因素进行科学规划分组,确保小组成员之间能够实现优势互补、协同进步。明确小组内成员的具体分工,如组长负责组织调节管理小组活动,分配记录员详细记录讨论的过程和实验中数据,给汇报员分配组织展示小组成果等。教师要积极引导学生积极主动地参与小组讨论,鼓励学生发表不同观点,开展不同学生观点的交流与碰撞,着力培养学生的合作意识及团队精神。
参考文献
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[3] 王梅智 . 以学科融合推动创新人才培养 [N]. 中国教育报 ,2025-08-15(03).