基于真实情境的初中物理跨学科单元项目式学习

陈俊妃

［摘 要］《义务教育物理课程标准（2022年版）》倡导创设真实的问题情境，并新增一级主题“跨学科实践”，旨在提升学生解决真实情境中的问题的综合能力。“跨学科实践”主题强调实践性和跨学科性。文章以“制作简易海上升降机”为例，依据单元项目式学习的特征，从初中物理教学的视角出发，阐述基于真实情境的跨学科单元项目式学习的实践路径，以提高学生的关键能力，促进核心素养落地。

［关键词］真实情境；初中物理；跨学科；项目式学习；海上升降机

［中图分类号］    G633.7        ［文献标识码］    A        ［文章编号］    1674-6058（2024）05-0041-03

《义务教育物理课程标准（2022年版）》（以下简称《物理课标》）指出，注重科学探究，突出问题导向，强调真实问题情境，引导学生不断探索，提高分析问题、解决问题的实践本领和科学思维能力，发展核心素养。在初中物理课堂教学中，教师可通过播放视频、演示实验等方式创设真实情境，迅速集中学生的注意力和激发学生的学习热情，让学生对学习内容形成感性认识，为后续的新知建构做好铺垫。《物理课标》将培养学生核心素养作为课程的理念，课程内容新增了“跨学科实践”一级主题，跨学科主题与其他一级主题享有同等地位，而不是对某些课程内容的拓展应用。教师立足初中物理课程，越出本学科的视域，将教学内容拓展到日常生活、工程实践和社会热点，依据真实问题的解决需要创设真实情境，让学生在实现学习目标和解决问题的过程中提高实践能力和培养“科学态度与责任”等素养。本文以“制作简易海上升降机”单元为例，让学生在真实的生活情境和应用情境中体验科学探究，增强应用跨学科知识解决问题的本领，提升学生分析处理问题的综合能力和动手操作的实践能力，培养学生认真主动的学习态度和乐于动手实践、勇于创新的精神。

一、初中物理跨学科单元项目式学习概况

项目式学习具有以下三个特点：一是学生通过解决驱动问题逐步完成学习目标并提出问题的解决方案；二是学生通过小组合作的形式来进行实践探究；三是利用学习支架来形成方案或产品。立足于初中物理学科进行跨学科单元项目式学习，首先要依据涉及的学科课程标准和学生学情制订单元学习目标；然后通过关注学科间的连接点，将单元项目任务分解为若干子任务；最后运用初中物理跨学科单元项目式学习的多维评价量表来实施项目式学习评价。

二、“制作简易海上升降机”跨学科单元项目式学习目标

首先，对物理学科和生物学科的核心素养进行整合，结合两个学科课程标准中的知识体系和学业质量，提取两个学科的核心知识点，找到两个学科之间共通的素养目标；然后对学情进行分析，知晓地域差异和学生差异，了解学生的学习方式、思维方式和情感態度，找寻多维的发展空间；最后确定“制作简易海上升降机”单元学习目标和相应的学科核心素养（见表1）。

表1  “制作简易海上升降机”单元学习目标和相应的学科核心素养

[单元学习目标 相应的学科

核心素养 1.能够在北海银滩海洋环境受污染的情境下通过实验认识浮力，发现可探究的物理问题和生物问题；小组合作探究分析浮力产生原因与影响因素的实验，并在交流表达中学会反思和归纳 科学探究（物理、生物）、科学态度与责任（物理）、科学思维（物理、生物） 2.能够通过交流研讨探究海洋垃圾所受浮力的大小；小组合作进行“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验，归纳出阿基米德原理，并利用阿基米德原理计算海洋垃圾所受浮力的大小 物理观念、 科学思维（物理、生物） 3.通过交流展示鹦鹉螺等海洋生物浮沉的原理；能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象；能设计制作出海上升降机解决海洋垃圾问题 科学思维（物理、生物）、科学态度与责任（物理） ]

三、“制作简易海上升降机”的整体规划

“制作简易海上升降机”跨学科单元项目式学习是人教版物理八年级下册第十章“浮力”的内容，对应《物理课标》的第二个一级主题“运动和相互作用”中的“机械运动和力”。本文案例选定学生实地考察北海市银海区海洋环境这个真实情境，让学生了解海洋环境受污染的情况和原因，提出跨学科问题：如何制作简易海上升降机，用以打捞海洋垃圾、清洁海洋环境？学生围绕海洋环境受污染的真实情境，为解决北海面临的海洋环境问题出谋划策，增强学生对家乡建设的家国情怀和对社会发展的担当精神，发展学生的物理核心素养和生物核心素养。

“制作简易海上升降机”跨学科单元项目式学习任务设计框架图如图1所示。

四、“制作简易海上升降机”跨学科单元项目式学习的实施

（一）创设真实情境，启动项目式学习

前置项目任务：学生以小组为单位，调查北海市银海区海域被污染的情况，收集银海区海滩被污染的照片。课堂上，教师让各小组展示当地海滩被污染的调查图片并播放海洋塑料污染视频，以此为背景创设真实情境。

教师提问：海洋环境保护法修订草案三审稿增强规定“加强海洋垃圾污染防治”，增加这一规定的意义是什么？

教师引导学生思考海洋垃圾污染对海洋生物、海洋环境有何影响，再提供介绍海洋垃圾污染造成的后果的相应学习资料，使学生认识到人们对海洋生态系统的破坏将影响全人类的生存和发展，使学生形成热爱自然、敬畏自然、保护自然的情感，树立人与自然和谐共生的生态观，确立生态文明观念。教师适时提出保护海洋环境的迫切需求，让学生进入保护海洋环境的角色，并引导学生思考如何打捞沉在海底的海洋垃圾，从而启动“制作简易海上升降机”跨学科单元项目式学习。

（二）核心任务驱动，实施项目引领

任务一：做海洋环境调查员——形成海洋污染问题解决方案（见表2）

任务二：做海洋研究员——计算海洋中物体所受到的浮力（见表3）

任务三：制作简易海上升降机（见表4）

（三）展示评价交流，培养科学态度与责任

每个合作小组都要进行成果展示，从方案设计、材料选择、最终效果、成本控制等方面对所制作的简易海上升降机进行介绍，解答其他小组的疑问，并根据有用的建议及时调整自己的方案。还没展示的合作小组，依据评价量表（见表5）对已展示的小组项目进行评价，同时反思自己小组项目的不足。

实施跨学科单元项目式学习对初中物理课程育人工作起着推动作用。本文从学生熟悉的真实情境出发，以单元项目化的形式来铺开跨学科教学，以提高学生的课堂参与度，提升学生的关键能力，促进核心素养落地。在实际的操作过程中，教师需要深度了解跨学科项目式学习的内涵与价值，不断反思和调整教学方案，选取适切的学习资源，从而有效引导学生开展跨学科单元项目式学习，培养学生的学科核心素养。

［   参   考   文   献   ］

［1］  中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准：2022年版［M］.北京：北京师范大学出版社，2022.

［2］  李春密，张霄.《义务教育物理课程标准（2022年版）》的变化分析［J］.物理教师，2022（6）：35-44.

［3］  韩思思，杨杰.基于项目的初中物理与工程跨学科实践：以“制作潜水艇模型”项目为例［J］.物理教师，2023（1）：40-43.

［4］  陈海涛.初中物理跨学科实践方案设计策略［J］.物理教师，2022（11）：45-48.

（责任编辑 黄春香）