摘 要:隨著物理課程標準的全面推行,“跨學(xué)科融合”受到了一線教師的重視??鐚W(xué)科實踐是五大課程內(nèi)容之一,它以物理學(xué)科知識為立足點,以培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)為基本目的,以跨學(xué)科實踐為主要形式。在新的時代背景下,對“跨學(xué)科實踐”的主題學(xué)習(xí)進行統(tǒng)籌設(shè)計,以提高學(xué)生在跨學(xué)科領(lǐng)域的知識運用能力、知識分析能力和處理實際問題的綜合能力為教學(xué)目標,從這一點來看,跨學(xué)科的融合教學(xué)已經(jīng)成為一項亟待研究的重要問題。由此,就需要從跨學(xué)科融合學(xué)生的多重感官體驗入手,對物理學(xué)科與其他學(xué)科之間的有效結(jié)合進行探討,最終目標是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升他們對物理知識的應(yīng)用能力。
關(guān)鍵詞:初中物理;跨學(xué)科融合;實踐探討
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1673-8918(2023)35-0110-04
在初中物理知識的學(xué)習(xí)中,學(xué)生的知識積累就如樹木的成長,老師要引導(dǎo)學(xué)生沿著知識的成長路徑,抓住縱向遷移的規(guī)律,栽種出一棵學(xué)科的“知識之樹”;同時,要引導(dǎo)學(xué)生抓住知識的橫向遷移,將所學(xué)知識運用到相似的情境中,構(gòu)建出一片多學(xué)科交叉的“知識林”。在初中物理教學(xué)中,教師如何設(shè)計好跨學(xué)科的教學(xué)活動,是一個很有挑戰(zhàn)性的課題??鐚W(xué)科實踐并不是單純地將其他學(xué)科的知識融合到物理教學(xué)中,它是指在物理教學(xué)過程中,通過與日常生產(chǎn)生活、社會發(fā)展等相關(guān)的主題活動,重點在于對學(xué)生進行跨學(xué)科應(yīng)用知識的能力、問題解決能力和實踐能力的鍛煉,從而讓學(xué)生的物理核心素養(yǎng)得到有效培養(yǎng),真正實現(xiàn)初中物理課程的育人價值。
一、 初中物理跨學(xué)科實踐活動的內(nèi)涵
在現(xiàn)實的物理教學(xué)過程中,有一些老師沒有對新課程標準中“跨學(xué)科實踐”的含義進行深刻的理解,他們將跨學(xué)科實踐理解為將多學(xué)科知識結(jié)合起來來開展物理教學(xué),從而導(dǎo)致了“為了跨學(xué)科而跨學(xué)科”,盲目地追求多學(xué)科知識的堆砌,這樣的物理教學(xué)不僅不利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),也不能充分發(fā)揮出跨學(xué)科實踐教學(xué)的優(yōu)越性。
(一)以核心素養(yǎng)培養(yǎng)為目標
按照物理新課標的要求,初中物理教師應(yīng)該把核心素養(yǎng)的培養(yǎng)作為一項貫穿于物理教學(xué)的工作,跨學(xué)科實踐活動注重對學(xué)生學(xué)科知識的綜合應(yīng)用,注重對學(xué)生的實際應(yīng)用和創(chuàng)造能力的培養(yǎng),具有“跨領(lǐng)域性”特征。而要想形成核心素養(yǎng),就必須建立在跨領(lǐng)域?qū)嵺`活動的基礎(chǔ)上,使學(xué)生在自主探究、感受、思考的過程中,掌握知識并靈活運用。所謂“跨領(lǐng)域”,就是跨越學(xué)科界限,在不同情況下進行知識的轉(zhuǎn)移和應(yīng)用,也就是把物理學(xué)和現(xiàn)實生活聯(lián)系起來??梢哉f,在初中物理教學(xué)中,開展跨學(xué)科的實踐活動,是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的一種有效方法,它將為靜態(tài)的物理知識同學(xué)生的身體和心理活動相結(jié)合提供了一個契機。
(二)以跨學(xué)科實踐為主要形式
現(xiàn)實中的問題通常都很復(fù)雜,而且牽扯到的知識種類也很多,因此,在跨學(xué)科實踐中,把跨學(xué)科實踐作為一種重要的設(shè)計方式,可以把物理知識和生活中的實際情況結(jié)合起來,保證跨學(xué)科實踐中有足夠的情境材料,從而使學(xué)生更好地掌握多學(xué)科的知識、技能和方法。在物理跨學(xué)科教學(xué)過程中,初中老師要以物理新課程標準為指引,對多學(xué)科的資源進行科學(xué)的整合,并與學(xué)生的認知水平和現(xiàn)實生活相結(jié)合,選擇一些任務(wù)或探討價值高的問題,讓學(xué)生以探究報告、模型等方式將這些問題和任務(wù)的結(jié)果展現(xiàn)出來,這樣就可以更方便老師培養(yǎng)學(xué)生使用跨學(xué)科思維來處理學(xué)習(xí)中的問題。
二、 初中物理跨學(xué)科實踐活動的意義
馬克思的“實踐哲學(xué)”和“人的自由、全面發(fā)展”的教育觀是初中物理跨學(xué)科實踐活動的理論依據(jù)。馬克思的科學(xué)發(fā)展觀認為,人的全面和自由是人的能力發(fā)展、人的社會關(guān)系發(fā)展和人的個性發(fā)展的統(tǒng)一體。首先,在跨學(xué)科的實踐活動中,學(xué)生要和其他同學(xué)一起討論,要親自參加,要利用自己現(xiàn)有的知識和經(jīng)驗,來充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造性,這樣才能使同學(xué)們的綜合能力、人際關(guān)系和個性都得到很好的發(fā)展。因此,在初中物理教學(xué)中開展跨學(xué)科實踐活動,是促進學(xué)生全面發(fā)展,達到人才培養(yǎng)目的的一種有效方法。其次,根據(jù)國家的教育政策,跨學(xué)科的實踐活動,始終圍繞著對學(xué)生的體育核心素養(yǎng)的培養(yǎng),有計劃地對學(xué)生進行關(guān)鍵的能力、必備品質(zhì)和正確價值觀念的培養(yǎng),從而使他們成為一個合格的中國公民。為了更好地發(fā)揮實踐的教育價值,教師可以把教學(xué)內(nèi)容和生活實踐相結(jié)合。同時,在初中物理跨學(xué)科實踐中,需要把學(xué)科思維方法和研究性學(xué)習(xí)有機地結(jié)合起來,使其更好地發(fā)揮育人作用,而這也符合新課程改革的要求。
三、 初中物理跨學(xué)科實踐活動的價值追求
在初中物理跨學(xué)科課程教學(xué)中,主要有以下幾個層面的價值追求:首先,初中物理跨學(xué)科實踐教學(xué)中,教師指導(dǎo)學(xué)生將物理和其他學(xué)科的知識結(jié)合起來,對現(xiàn)實生活中的實際問題進行分析,從而培養(yǎng)出學(xué)生跨學(xué)科靈活運用知識的能力。其次,自覺培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思考能力。在跨學(xué)科實踐探究中,教師可以采用各種方式來對學(xué)生進行科學(xué)思維的培養(yǎng)。運用類比法、歸納法和演繹法對實際問題進行推理。隨后,對學(xué)生進行多學(xué)科的實踐性教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力;要實現(xiàn)這一目標,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進行一次科學(xué)探究,如:創(chuàng)設(shè)一種真實的、復(fù)雜的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生在這種學(xué)習(xí)環(huán)境中找到問題,并結(jié)合問題,進行自己的猜測和假設(shè);引導(dǎo)學(xué)生通過交流、討論、收集資料等途徑,制訂科學(xué)的跨學(xué)科實踐計劃;對跨學(xué)科實踐計劃展開設(shè)計,實施過程和成果進行合理的說明;根據(jù)這次的跨學(xué)科實踐,寫一份總結(jié)報告。最后,加強對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。在跨學(xué)科的實踐活動中,學(xué)生可以真正地感受到物理知識與現(xiàn)實生活之間的關(guān)系,從而意識到物理對日常生活、工業(yè)生產(chǎn)和社會進步的促進作用。與此同時,學(xué)生還可以意識到探索和創(chuàng)新的重要意義,在平時的學(xué)習(xí)生活中,他們要善于思考,敢于動手,敢于創(chuàng)新。還要讓同學(xué)們認識到節(jié)約能源、保護環(huán)境的重要性,使得學(xué)生擁有較強的社會責(zé)任感。
四、 初中物理跨學(xué)科實踐活動的設(shè)計要求
(一)明確目標
初中物理跨學(xué)科實踐活動的目標是指引學(xué)生學(xué)習(xí)的一個重要指標,而且也是對學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)評價的重要依據(jù)。在設(shè)定跨學(xué)科教學(xué)目標的時候,教師應(yīng)該在課程標準的指引下,將教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實際認知相結(jié)合,將探究能力、問題處理能力和實踐操作能力融合在一起。例如,在“人體杠桿”這個跨學(xué)科的實踐活動中,教師可以設(shè)定這樣的教學(xué)目標:一是通過活動和勞動,使學(xué)生了解“杠桿”這個概念;二是指導(dǎo)學(xué)生對各杠桿的平衡條件進行探索;三是從生物學(xué)的角度引導(dǎo)學(xué)生認識人類的構(gòu)造,并在此基礎(chǔ)上發(fā)展學(xué)生的跨領(lǐng)域思考能力;四是引導(dǎo)學(xué)生從多個角度去理解生活中的各種現(xiàn)象。
(二)創(chuàng)設(shè)情境
在物理教學(xué)過程中,無論是導(dǎo)入新的知識,還是對知識的探究,都要求教師通過情境的創(chuàng)設(shè)來幫助學(xué)生理解物理知識,并把他們帶到一種探索學(xué)習(xí)的狀態(tài)。同時,要使跨學(xué)科的實踐活動得以順利進行,還必須有實際的教學(xué)環(huán)境作為支撐。教師可以根據(jù)知識內(nèi)容與日常生活、生產(chǎn)實踐及社會上發(fā)生的有關(guān)真實事件,來創(chuàng)建教學(xué)情境,讓學(xué)生可以積極地投入對物理這門學(xué)科的鉆研中去。例如,在物理學(xué)習(xí)中,可以將生活中常見的自行車作為探究對象,設(shè)計“自行車知識探究活動”,通過這一跨學(xué)科實踐活動的設(shè)置,可以讓學(xué)生通過已學(xué)到的學(xué)科知識對其展開探究,以更好地解決實際問題。
(三)解決問題
在解決問題的這個環(huán)節(jié)中,物理教師要充分發(fā)揮學(xué)生的主體性,并積極做好引導(dǎo)工作,使學(xué)生清楚地認識到活動的流程及要點,清楚在解決問題的實踐探究中都有哪些問題是跨學(xué)科的知識點和解決方法。與此同時,老師們還應(yīng)該以學(xué)生的綜合能力為基礎(chǔ),把他們分成幾個學(xué)習(xí)小組,讓他們在合作交流中有效地完成跨學(xué)科的實踐活動,這樣他們就會自然而然地產(chǎn)生合作意識。除此之外,在這個環(huán)節(jié)中,教師要指導(dǎo)學(xué)生積極地進行探索,利用他們的思考與合作探討,設(shè)計出科學(xué)的、有創(chuàng)意的實踐方案。
五、 初中物理跨學(xué)科實踐活動的實踐探討
(一)厘清設(shè)計背景,進行科學(xué)選題
在實施初中物理跨學(xué)科實踐課程時,首先要理解其提出的背景和目的。在目前階段,雖然加強了對學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐能力和社會責(zé)任感的培養(yǎng),但是學(xué)生的各種能力和素質(zhì)都比較弱。在這種情況下,新的物理課程標準增加了“跨學(xué)科實踐”這一課程內(nèi)容,并把它的作用定位在對學(xué)生進行跨學(xué)科應(yīng)用知識的能力的訓(xùn)練,對學(xué)生的問題能力、積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和創(chuàng)新能力進行了培養(yǎng)。有效地開展跨學(xué)科實踐活動,可以顯著提升學(xué)生的創(chuàng)造力和實踐能力,讓他們成為一個愿意進行實踐探索、處理實際問題的優(yōu)秀人才。應(yīng)該指出,跨學(xué)科實踐并不是一個全新的話題,在進行跨學(xué)科實踐活動的時候,初中物理教師們可參考已成功的教學(xué)案例,還可以將新舊教學(xué)方案中的教學(xué)模式相結(jié)合,探究出一條適合現(xiàn)代學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)道路。
(二)巧用思維導(dǎo)圖,搭建實施框架
在選擇了題目之后,為了更好地設(shè)計出一個方案的實施框架,老師可以利用思維導(dǎo)圖這個思維可視化工具來展示自己的想法,并將整個的實施框架以直觀的方式呈現(xiàn)出來。比如,開展“溫度”課程的跨學(xué)科實踐,可以從確立跨學(xué)科實踐目標入手,根據(jù)具體情況,構(gòu)建課程體系,并明確課程體系的具體內(nèi)容。老師們可以以物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)內(nèi)容為基礎(chǔ),來設(shè)計以下的目標:一是物理概念:學(xué)習(xí)了解溫度的擴展知識,研究溫度對人類生產(chǎn)生活的影響,深入理解溫度;二是科學(xué)思考:在學(xué)習(xí)中,要主動地參加實際活動,從而得到探索、解決問題、模型構(gòu)建等能力的提升;三是科學(xué)探索:引導(dǎo)學(xué)生研究氣溫變化如何影響自然和人,使學(xué)生體驗科學(xué)探索的全過程,有目的地培養(yǎng)學(xué)生的提問、交流、評價等能力;四是科學(xué)的態(tài)度和責(zé)任感:把可持續(xù)發(fā)展的思想融入研究活動中,使學(xué)生樹立起保護環(huán)境、維護人類命運共同體的觀念。為了讓學(xué)習(xí)目標更具科學(xué)性,老師亦可以選擇課程內(nèi)容,然后再制訂課程目標。在此基礎(chǔ)上,通過對跨學(xué)科實踐計劃的改進,可以對教學(xué)目標進行重新調(diào)整。
在確定了目標之后,教師可以參照國內(nèi)外的成功案例,并與學(xué)生的實際知識與生活經(jīng)驗相結(jié)合,利用思維導(dǎo)圖來搭建框架,最終形成跨學(xué)科實踐方案的雛形。與此同時,在選擇方案內(nèi)容的時候,老師們也要將學(xué)生的興趣愛好和個性特征相結(jié)合,盡可能地引入一些學(xué)生普遍關(guān)心的熱點話題,讓學(xué)生更好地參與到活動中來。針對初中階段的學(xué)生,他們所掌握的知識還很少,因此,在上課之前,老師可以先給他們安排一項作業(yè),讓他們有足夠的時間去收集有關(guān)的課外知識。比如,在“溫度”這節(jié)課中,老師可以安排四個與生產(chǎn)生活、工程實踐和社會發(fā)展有關(guān)的項目,如:溫度和健康,溫度和環(huán)境,制冷和制熱,恒溫小屋,讓同學(xué)們根據(jù)自己的喜好,自由選擇,從而增加了活動的趣味性。在確定了需要完成的項目之后,老師可以將選定項目的同學(xué)分成幾個小組,通過協(xié)作的方式來進行跨學(xué)科的實踐學(xué)習(xí)。
(三)結(jié)合學(xué)生基礎(chǔ),充實方案內(nèi)容
還拿“溫度”這節(jié)跨學(xué)科的課程來說,上面提到的相關(guān)的知識點都是課程的基礎(chǔ),老師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,對課程的內(nèi)容進行提煉,并將其以思維導(dǎo)圖的方式展示出來,讓學(xué)生可以更好地分析和選擇。例如,老師可以在“溫度和健康”版面下加入以下的題目:身體是怎樣調(diào)整自己的體溫的?線粒體在動物中是怎樣發(fā)揮作用的?恒溫、異溫和變溫動物之間的差異是什么?模擬熱射病和低溫癥病人的急救過程,并制作體溫計。在選擇實踐內(nèi)容的時候,教師應(yīng)該提醒學(xué)生,要以自己的能力和目前的條件為依據(jù),對其展開合理的選擇。例如,在材料不全的情況下,學(xué)生可利用紅墨水、藥瓶、吸管等常見的材料來制作簡易的溫度計??傮w而言,在選擇方案內(nèi)容的時候,應(yīng)該按照新課程標準所提出的“逐步進行跨學(xué)科實踐”的教學(xué)方針,對有關(guān)內(nèi)容的可行性進行分析。
在開展跨學(xué)科的實踐活動時,如果學(xué)生所提的課題具有較強的可行性,則可以由他們自己提出課題。另外,老師們還應(yīng)該科學(xué)地對待“跨學(xué)科”。如果有可能的話,把跨學(xué)科的知識和方法融入物理實踐中,那當(dāng)然是好的。但是如果沒有可能的話,老師們就應(yīng)該盡量避免“跨學(xué)科”,因為在自己的學(xué)科領(lǐng)域中,以群體為單位進行實踐活動,同樣可以促進學(xué)生的全面發(fā)展。
(四)強化跨學(xué)科間的聯(lián)系,提高學(xué)生對物理的興趣
將評價的育人作用充分發(fā)揮出來,對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的成就感進行積極的激勵,這樣才能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力,不斷地激發(fā)他們對物理的學(xué)習(xí)興趣。同時,在學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過程中,如果老師能夠?qū)⑽锢韺W(xué)科與其他學(xué)科之間的知識進行有效的結(jié)合,讓學(xué)生運用自己所學(xué)到的物理知識來對其他的學(xué)科進行說明或了解,就可以讓學(xué)生感覺到物理的實用性,從而得到更大的成就感,進而激發(fā)出他們對物理的學(xué)習(xí)興趣。比如,在學(xué)習(xí)“密度和生活”和“比熱容”這兩個概念時,如果老師能說出這樣一句話:“我們初中地理課上說過,風(fēng)是由地表冷熱不均引起的,直接原因是水平氣壓梯度力?!边@時,就能讓學(xué)生有一種恍然大悟的感覺。再比如,在學(xué)習(xí)了“眼睛與眼鏡”之后,老師可以從生物和生活兩個方面來解釋,當(dāng)我們看手機、電腦、電視的時候,在距離較近時,我們的晶狀體會處于“較厚”的狀態(tài),如果看的時間長了,睫狀體就會因為長期的收縮,而不能正常地松弛,晶狀體就難以變“薄”,所以就會出現(xiàn)近視。而目前的治療方法之一,就是用激光把晶狀體外面的角膜“削薄”,這樣視力就會變得正常。而當(dāng)人步入老年時,睫狀體的收縮力減弱,晶體就很難再回到“較厚”的狀況,因此也就產(chǎn)生了遠視。而這樣也就能讓學(xué)生更加愛護眼睛,從而對科學(xué)用眼有著深入了解。又比如,在學(xué)習(xí)了“聲音的特性”之后,教師可以給學(xué)生布置一個物理微課作業(yè),要求學(xué)生用玻璃棒敲八個里面裝著高低不同的水的杯子,彈奏一支簡單的曲子。而會樂器彈奏的學(xué)生,則會彈奏一支最拿手的曲子,分析其中所包含的“聲學(xué)”,并從物理的角度去體會音樂,這是一種很有趣的體驗。這種跨學(xué)科的融合與結(jié)合,可以讓學(xué)生感覺到物理學(xué)是一門“有用”的學(xué)科,進而激發(fā)他們對物理學(xué)的興趣。
六、 結(jié)論
總而言之,跨學(xué)科實踐的教育目標并不能在短時間內(nèi)達成,老師們應(yīng)該在實踐中對活動方案進行反復(fù)考慮和改進,引進高質(zhì)量的跨學(xué)科實踐資源,并持續(xù)提高自己的跨學(xué)科素養(yǎng)。因此,初中物理教學(xué)中,需要積極融入其他學(xué)科資源,從而使跨學(xué)科知識和物理知識相結(jié)合,這樣也就能體現(xiàn)出物理的實踐性,從而讓學(xué)生更好地運用物理知識,來解決學(xué)習(xí)中遇到的問題,以此促進學(xué)生實踐能力的提升。
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作者簡介:鐘雪梅(1986~),女,漢族,四川自貢人,云南民族大學(xué)附屬中學(xué),研究方向:初中物理。