新课标下初中物理跨学科实践
2024-02-19赵欣梅
摘 要:新课标将跨学科实践作为物理课程内容的一个一级主题,倡导打破学科之间的界限,促使学生综合运用各学科知识解决问题,发展跨学科能力、问题解决能力、综合运用能力。然而,当前有部分初中物理教师未能正确地认知跨学科实践的内涵、实施原则,采用讲授的方式实施教学,影响了学生的良好发展。基于此,文章进行新课标下的初中物理跨学科实践的理论研究和实践探究,以推动跨学科实践在物理教学中落地生根。
关键词:初中物理;新课标;跨学科实践
中图分类号:G633.7"" 文献标识码:A"" 文章编号:1673-8918(2024)51-0123-04
《义务教育物理课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)提出“以主题为线索,构建课程内容”。为落实此要求,新课标将物理课程内容划分为五个一级主题。跨学科实践正是其中的一个,凸显了物理学与日常生活、工程实践、社会发展等方面的联系。同时,新课标建议教师“准确把握跨学科实践教学定位”,这表明,跨学科实践是物理学科教学活动的重要构成,应当受到物理教师的重视,并扎根于物理教学实践中。在新课标的指引下,虽然部分物理教师重视跨学科实践。但是,他们在未能建立正确的理论认知的情况下,机械地实施跨学科实践,引发了诸多的问题。要想使跨学科实践扎根于物理教学中,教师应当以正确的理论为指导,实践良好的策略。
一、 初中物理跨学科实践的理论概述
(一)初中物理跨学科实践的内涵
物理跨学科实践是指基于物理学科的基础知识、技能、方法等,以物理学科与生活实践、时代热点的关系为着眼点,创设具有真实性、综合性的情境,点燃学生的学习热情,促使学生与小组成员综合运用多学科知识,合作探究,完成既定的任务或项目,利用物化的形式反映任务或项目完成情况,顺其自然地发展跨学科知识运用能力、问题解决能力、动手操作能力等,提升物理核心素养。其中,情境是物理跨学科实践的依托,任务或项目是物理跨学科实践的驱动,合作探究是物理跨学科实践的形式,综合运用多学科知识是物理跨学科实践的关键,学生发展是物理跨学科实践的目的。
(二)初中物理跨学科实践的原则
1. 以培养学生物理学科核心素养为目标的主体性原则
新课标提倡“面向全体学生,培养学生核心素养”。在实施物理跨学科实践时,教师应当在新课标的指引下遵循以培养学生物理核心素养为目标的主体性原则。
首先,教师要充分考虑创设的情境是否契合学情,是否能激发学生实践兴趣;活动内容是否关照了学生的年龄特征、心理发展水平等。其次,教师要在整个跨学科实践过程中始终关注学生的表现,重视学生的疑问,有针对性地引导学生运用多学科知识解决问题。教师要依据学生的表现,有针对性地调整活动进度,确保全体学生能始终沉浸在活动中。最后,教师要在关注学生的表现的基础上,为他们搭建展示自我的舞台,鼓励他们展示作品、互相评价或进行自评,由此实现以评促教、以评促学,推动跨学科实践活动朝着更好的方向发展。
2. 以凸显多学科知识与思想方法的整合性原则
物理跨学科实践具有整合性,需要学生综合运用多学科知识、思想方法解决问题。基于此,教师应当遵循以凸显多学科知识与思想方法的整合性原则来实施跨学科实践。
首先,教师要考虑活动内容与其他学科知识、思想方法之间的关系。其次,教师要在考虑物理学习目标的同时,研读其他学科的课程标准及相关的学习目标。最后,教师要在综合考虑物理与其他学科的知识、思想方法的基础上,组织适宜的活动,让学生获得综合运用多学科知识、思想方法的机会。
3. 以培养问题解决能力为关键的实践性原则
新课标反复强调,物理跨学科实践重在培养学生问题解决能力。问题是在学生亲身实践过程中解决的。而实践是学生获得良好发展的重要途径。因此,教师应当遵循以培养问题解决能力为关键的实践性原则实施物理跨学科实践。
在实施的过程中,教师要基于学情,组织适宜的活动,并应用恰当的方式引导学生进行动手实践。同时,教师要给予学生展示实践成果的机会,避免出现伪实践问题。另外,教师要依据学生的实践成果,有针对性地优化活动,保证活动与学情契合,让学生真正地获得实践机会,并因此获得一定的发展。
二、 初中物理跨学科实践的策略
在遵循以上三大原则的基础上,教师要联系具体的教学内容,应用适宜的策略实施物理跨学科实践。以下以“眼睛和眼镜的秘密”为例进行分析。
(一)课前准备策略
1. 分析教材,确定跨学科实践主题
跨学科实践主题是跨学科实践的统领。一般情况下,教师要基于主题组织一些有联系的活动。学科知识之间的交叉点是教师确定跨学科实践主题的入手。从物理跨学科实践的内涵可见,物理知识、技能、方法等存在于物理教材中。因此,在课前准备阶段,教师要研读物理教材,提取知识点,并从不同的学科角度进行分析,由此明确学科知识之间的交叉点,确定跨学科实践主题。
“眼睛和眼镜”一课不仅涉及物理学知识,还涉及生物学知识。本节课的跨学科知识连接点为:为什么眼球可以看到物体?从物理学角度来说,晶状体和眼角膜共同作用于一个凸透镜,可使物体发散出的光聚集在视网膜上,由此形成物体的像。从生物学角度来说,视网膜上存在感光细胞。在受到光刺激的情况下,感光细胞会产生信号,视神经将信号传递给大脑,从而大脑中会浮现出一个物体。基于此,教师可以确定本节课的跨学科实践主题:眼睛和眼镜的秘密。
2. 分析学情,了解学生现有情况
学生是体验跨学科实践的主体。契合学情的跨学科实践才具有可行性。所以,在课前阶段,教师要先分析学情,了解学生现阶段的知识储备和认知基础,由此设计跨学科实践目标、跨学科实践活动等,确保学生能获得体验跨学科实践的机会。教师分析学情的方式有很多,如师生谈话、问卷、前置性作业等,教师要依据具体情况,选用切实可行的方法。
例如,在“眼睛和眼镜的秘密”跨学科实践的课前阶段,教师可以谈话的方式,了解学情。大部分学生在学习第五章的过程中了解了凸透镜的作用、探究了凸透镜的成像规律等。在参与生物学教学的过程中,学生先后认识了眼球的结构、近视眼的形成原因等。在体验生活的过程中,一些学生了解了眼镜的相关内容。但是,他们缺少从物理学角度全面分析眼睛和眼镜的能力,需要在教师的引导下进行分析。
3. 聚焦素养,设计跨学科实践目标
有效的教学目标可以使教师确定“教什么”“如何教”“教到何种程度”,由此,心中有数地实施跨学科实践。同时,教师还可以在跨学科实践过程中有针对性地关注学生、评价学生,实现“教—学—评”一体化,切实地实现教学目标,增强教学效果。新课标将培养学生物理学科核心素养作为物理学科的教学目标之一。跨学科实践承载着培养学生物理学科核心素养的重任。物理学科核心素养涉及物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任等方面。教师要联系具体的教学内容,聚焦核心素养,设计跨学科实践目标。
例如,“眼睛和眼镜的秘密”的教学内容包括眼睛的构造、眼睛视物的原理、形成近视和远视的原因、眼镜的作用。基于此,教师可以设计四个维度的教学目标。
物理观念:了解眼睛的构造,知道眼睛能看到事物的原因,清楚地解释眼睛的物视原理。
科学思维:分析、归纳现实生活中的例子,理解、解释生活中与眼睛相关的知识。
科学探究:通过了解人眼球晶状体的调节过程,知道人能看清楚事物的原因;通过体验实验探究活动,了解不同眼镜的作用。
科学态度与责任:了解形成近视、远视的原因,知道眼镜矫正视力原理,感受现实生活与物理学、生物学的关系,树立正确的生活意识和应用意识;形成保护眼睛的意识,注意用眼卫生,学会科学地佩戴眼镜。
(二)课中教学策略
1. 创设情境,调动兴趣
新课标提倡物理学习从生活中来,到生活中去。跨学科实践中的情境应当是生活情境。学生面对熟悉的生活事物或生活现象,很容易产生实践兴趣。在兴趣的助推下,他们可以主动地走进跨学科实践中,积极地体验各种活动,运用多学科知识、思想方法解决现实问题。对此,在课中阶段,教师要围绕跨学科实践主题和内容,选取学生熟悉的事物、现象,利用语言描述、图片、视频等手段创设生活情境,激发学生的实践兴趣。
例如,在教学“眼睛和眼镜的秘密”之初,教师可以组织蒙眼击鼓游戏。此游戏是学生熟悉的,很容易调动学生的兴趣。在游戏中,学生会先观察鼓所在的位置,确定自己与其之间的距离。接着,学生戴上眼罩,在原地顺时针旋转5圈。在转圈结束后,教师开始计时,学生开始找鼓并击鼓。在15秒后,学生未能找到鼓并击鼓,视游戏失败。在紧张的氛围中,学生踊跃地体验游戏,获得独特的感受:眼睛很重要,是人们获取信息的“工具”。基于此,一些学生提出疑问:“眼睛是怎样看到物体的?”其他学生受到积极的影响,产生探究兴趣。
有效地创设教学情境,不仅有助于学生踊跃地进行体验,还有助于学生发现、提出问题,集中精力地解决问题,实现跨学科实践目标。
2. 任务驱动,合作探究
跨学科实践离不开任务驱动。实际上,任务驱动是教师引导学生体验跨学科实践的主要方式。在任务驱动下,学生会发挥主观能动性,综合运用多学科知识、思想方法解决问题,获得任务成果。但是,对大部分学生来说,解决问题,获得任务成果是一项具有复杂性的活动,很难凭借一己之力来完成。而小组合作可以使学生走出如此困境。因此,在实施跨学科实践时,教师要根据具体内容,提出任务,驱动学生合作探究。
例如,在教学“眼睛和眼镜的秘密”时,学生会探究、发现眼睛是一架“神奇”的照相机。立足于此,教师可以提出任务:和小组成员一起类比照相机,分析、总结眼球的调节作用。在提出任务后,教师可以给予五分钟的合作探究时间。在充足的时间保障下,学生可以积极思考,联想生物学和工学的相关内容,自主分析、总结眼球的调节作用,建构初步的认知。之后,学生可以与小组成员进行讨论。在讨论时,不同的组员会提出不同的观点,由此,不断地碰撞出思维火花。经过热火朝天的讨论,大部分小组可以达成统一认知:当睫状体放松时,晶状体比较薄,对光的偏折能力变小,远处的物体散射的光线聚焦在视网膜上,眼球可以清楚地看到远处的物体;反之则能看清近处的物体。
在合作探究过程中,学生之间互相尊重彼此,在他人的帮助下打破了单一学科的桎梏,从不同学科的不同角度进行思考,切实地获得任务成果,建构良好的认知。同时,学生会感受到各学科的生活性,有利于在生活中综合运用多学科知识。
3. 展示成果,多样评价
展示成果是各组之间互相了解彼此实践情况的途径,也是教师了解学生实践情况的途径。在不断地体验合作探究活动的过程中,大部分小组可以获得任务成果。在这样的情况下,他们想要得到他人的评价,产生强烈的自我展示欲望,并因此查漏补缺,进一步地改进任务成果。对此,教师要尊重学生的需求,及时地搭建成果展示平台,并顺势融入多样的评价,促进学生获得进一步发展。
例如,在开展“眼睛和眼镜的秘密”跨学科实践过程中,教师可以要求各组合作制作“科学用眼,预防近视”宣传海报。在制作海报的过程中,各组成员可以综合运用生物学、物理学、艺术等学科知识、方法,设计让自己满意的作品。之后,教师可以收集各组的海报,并将其一一地张贴在教室墙壁上。与此同时,教师可以鼓励全体学生认真阅读每张海报,从内容、形式、结构、色彩搭配等方面进行评价。在评价时,大部分学生会在赏识海报优点的基础上,提出其不足和完善建议。教师可以站在整体角度,选出三幅质量精良的海报,将其张贴到校园中,以供全校师生进行阅读、学习。
三、 初中物理跨学科实践教学的注意事项
跨学科实践活动有助于增强学生综合素质。在教学实践中,教师还应当注意以下问题,优化学生的跨学科实践体验。
一是充分发挥自身的引导作用,协调好学生的探索方向、探索内容。在跨学科实践中,学生容易出现抓不住重点的问题,导致学生无法顺利完成学习任务。如在“眼睛和眼镜的秘密”跨学科实践中,部分学生可能会将重点放在“保护眼睛”方面,却忽视了对“眼睛是如何看清楚事物的”这一原理的探索,导致学生跨学科实践体验不理想的问题。对此,教师要加强对学生的观察,借助问题驱动、提供学习资料等方式,帮助学生调整学习状态,提高学生跨学科实践的效率。
二是关注学生的个性,为每一个学生创造适合自己的学习环境。新课标背景下,教师在教学中要注重激活学生的内在潜能,增强学生的学习能力。因此在跨学科实践活动中,教师也要注重学生的个性化需求,涉及具有开放性的学习任务,为学生的自主学习创造良好的空间。
三是强调对多样化教学资源的开发利用。在跨学科实践活动中,教师要重视对网络资源、生活资源等的综合运用,丰富学生的视野,让学生可以从更多的角度来解读跨学科现象,促进学生对跨学科知识的有效整合。以“眼睛和眼镜的秘密”跨学科实践为例,教师可以根据学生的实际需求,为学生提供适合的学习资料。如为了帮助学生更好地理解“眼睛看清楚事物”的原理,教师可以为学生提供讲解和演示用的微课等,提高跨学科实践活动的效率。
四、 结论
综上所述,物理跨学科实践可以给予学生体验各种活动的机会。在这个过程中,学生可以综合运用多学科知识、思想方法解决问题,实现学科间的融会贯通,构建起较为完善的知识体系,同时发展学科应用能力、问题解决能力、探究能力等,提升核心素养。与此同时,有利于在改进传统教学局面的基础上,增强教学效果。因此,初中物理教师要在新课标理念、建议的指引下,高度重视跨学科实践,尤其要在遵循主体性、整合性、实践性原则的基础上,依据具体的教学内容,实施跨学科实践,让学生在亲身体验的过程中获得良好的发展,发挥跨学科实践的价值,增强物理教学效果。
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