基于学科融合的初中物理教学实践探究

摘 要：物理学科知识与数学、化学、体育、音乐、美术等学科知识之间有着密切的联系。教师可基于这些联系，以教学目标、教学任务、教学评价为切入点，有针对性地开展跨学科教学实践，以此丰富物理教学内容，创新物理教学方式，提升物理教学效果。主要分析了初中物理学科融合教学的意义，闡述了初中物理学科融合教学的内容，探讨了初中物理学科融合教学的策略。

关键词：学科融合；初中物理；教学实践

作者简介：任国宝（1975—），男，福建省平潭城关中学。

学科融合理念强调突破学科边界，融合学科知识，促进学科之间的相互渗透，培养学生跨学科运用知识创造性解决问题的能力。物理学科知识与数学、化学等学科知识之间有着密切的联系。为了让学生深入地理解物理学科知识，教师应采取一些行之有效的策略，可在物理教学中运用学科融合教学模式，以提升物理教学的效果。

一、初中物理学科融合教学的意义

如何让学生观察、思考、分析问题的角度多元化，如何培养学生科学、合理、有效解决问题的能力，怎样引领学生构建清晰、完整的知识体系……这些，都是初中物理教师在教学过程中所面临的问题［1］。而基于学科融合的初中物理教学，能够有效地解决这些问题。

（一）使学生的视角多元化

学生观察、思考、分析问题的角度不同，往往会获得不同的结果。基于学科融合的初中物理教学，能够使学生观察、思考、分析问题的角度多元化，让学生更加清晰、透彻地理解问题，精准地找到解决问题的切入点。

以沪科版八年级物理“长度与时间的测量”一课的教学为例，为了指导学生有效解决测量长度与时间的问题，教师适当地融入了数学学科的相关知识。首先，教师引领学生从数学视角复习千米、分米、厘米和毫米等长度单位，以及年、时、分、秒、毫秒、微秒等时间单位。接着，教师指导学生从数学视角梳理不同长度单位、时间单位之间的换算关系。最后，教师启迪学生从物理视角探究测量长度、时间的方法，包括用刻度尺测量长度和用秒表测量时间等。在以上案例中，教师通过融合物理学科与数学学科，让学生对测量长度单位和时间单位的知识理解得更加深入。

（二）使学生的决策科学化

培养学生解决问题的能力，是初中物理学科教学的一项基本任务。在面对学习、生活中的各种问题时，学生不仅需要深度分析问题的形成原因，而且要综合运用所学知识做出科学决策。但是，因为部分学生综合运用学科知识的能力较弱，所以他们存在决策欠妥的现象。对此，教师可通过学科融合教学，培养学生的科学决策能力，进而提升他们解决问题的能力。

“摩擦力”是沪科版八年级物理教材中的知识内容。在现实生活中，摩擦力无处不在，关于摩擦力的问题并不少，如：我们在行走时，鞋底与地面之间会产生摩擦力；爬树时，手、脚与树之间会产生摩擦力；骑自行车时，自行车轮胎与地面之间会产生摩擦力；用笔在纸上写字时，笔与纸之间也会产生摩擦力……因为无处不在的摩擦力，我们在生活中会遇到各种问题、烦恼，如：在光滑的路面行走时，如何增加鞋与地面之间的摩擦力，以防滑倒；在爬树时，如何利用手、脚与树之间的摩擦力，使爬树更加简单；等等。为了引领学生正确认识、清晰了解摩擦力的形成原因，恰当地运用摩擦力知识科学解决生活中的一些问题，教师可融入数学学科的知识，进行学科融合教学。这样的融合教学能帮助学生更加深入地了解摩擦力，提升学生解决问题的能力。

（三）使学生的知识系统化

建构清晰、完整的知识体系，是学生高效学习的基础。如果各学科之间衔接不紧密，就会导致学生建构的知识体系不够完整、系统。基于学科融合的初中物理教学，能帮助学生打破学科知识之间的壁垒，使学生获得的知识系统化。

“走进微观”是沪科版八年级物理教材中的知识内容。在学习这部分内容时，学生需要理解分子、原子、细胞等微观概念。为了引领学生更为系统、完整地建构关于微观世界的知识体系，教师可融入化学和生物学科的知识，进行学科融合教学。这样的融合教学既能够丰富教学内容，又能够使学生的知识更系统化。通过跨学科融合教学，学生能够更为全面、深入、透彻地理解相关知识，并逐步建构清晰、完整的知识体系。如此一来，学生的学习效率会得到明显提升，学科核心素养也能得到全面发展。

二、初中物理学科融合的内容

物理学科应该与哪些学科融合，是初中物理教师在学科融合教学过程中应认真思考的关键问题［2］。在找准物理学科与其他学科知识交叉点的基础上，教师应有的放矢地开展学科融合教学。

（一）物理学科与数学学科的融合

物理知识与数学知识之间有着密切的关系。在解决一些物理问题时，学生不仅要运用一些相关的数学知识，还需要运用一些数学方法。以这些物理问题为衔接点，教师可巧妙地在教学中将物理学科与数学学科融合。

“速度的变化”是沪科版八年级物理教材中的知识内容。虽然速度的变化是一种物理现象，但是学生在数学学习中已探究过相关的知识，如根据速度、时间与路程之间的关系，解决实际问题。为了降低学生在物理课堂中探究“速度的变化”知识的难度，提升学生学习这部分知识的效果，教师可适当地融入相关的数学知识，让学生梳理速度、时间与路程三者之间的关系。在此基础上，教师再启迪学生进一步探究影响速度变化的各种因素，如摩擦力、重力、动力等，便能加深学生对相关知识的理解。教师以物理学科与数学学科知识的交叉点为纽带，有针对性地开展学科融合教学，不仅能培养学生解决问题的能力，还能帮助学生巩固相关知识，建构更全面、系统的知识体系。

（二）物理学科与化学学科的融合

物理知识与化学知识之间具有很多交叉点，如果教师能够找到这些交叉点，并以这些交叉点为纽带进行学科融合教学，就能帮助学生建构更为完整、清晰的知识体系，提升学生跨学科运用知识的能力。

“内燃机”是沪科版九年级物理教材中的内容。在探究内燃机的工作原理时，学生不仅需要掌握相应的物理知识，还需要了解一些化学知识。从学科融合教学的角度分析，“内燃机”相关知识就是物理知识与化学知识的一个交叉点。从化学的角度分析，内燃机中的燃料燃烧时，会发生化学反应；从物理学的角度分析，内燃机中的燃料燃烧后会产生大量的内能，这些内能会被相应结构转化为机械能。

在上面的案例中，如果学生仅仅从物理学的角度分析内燃机的工作原理，那么他们就很难理解内燃机中内能的产生原因，进而无法透彻理解内燃机的工作原理。而化学知识的适当融入，让学生对内燃机产生内能的过程有了清晰的认识，这为学生深入理解相应知识奠定了坚实的基础。

（三）物理学科与其他学科的融合

物理学科知识与体育、音乐等学科也有交集。教师应深入挖掘物理教学内容，寻找物理学科知识与体育、音乐等学科知识之间的交叉点，并围绕这些交叉点，开展学科融合教学。

“声的世界”是沪科版八年级物理教材中的内容，在学习这部分内容时，学生需要理解和掌握声音的产生与传播、声音的特性等知识。鼓、锣、古筝、钢琴、小提琴等乐器的发声原理，都涉及声音的产生与传播的知识，因此在教学这部分内容时，教师可以将物理学科与音乐学科深度融合。这样不仅有助于学生通过不同乐器的发声原理，更为全面、清晰地理解声音的产生与传播的知识，而且能拓展音乐知识，让学生对各种乐器有更深入的认识。而在教学“摩擦力”这部分内容时，教师则可融入一些体育方面的知识，让学生从物理学的角度分析、探究各种摩擦力对体育运动的影响。

三、初中物理学科融合教学的策略

在基于学科融合开展物理教学时，运用何种有效的方式深度融合物理学科与其他学科，是教师应重点关注的问题［3］。

（一）在教学目标中融合

教学目标具有教学引领作用。为了更好地将物理学科与其他学科相融合，教师应基于物理学科与其他学科之间的联系，设计清晰、完整的教学目标，以此培养学生的问题解决能力和综合素养。

例如，在沪科版八年级物理“声的世界”这一单元的教学中，教师可基于学科融合理念，将本单元的教学目标设计如下：（1）从物理学的角度探究、分析和归纳钢琴、小提琴、鼓、锣、号、竖笛等乐器的发声原理；（2）从演唱歌曲、演奏乐器的角度，探究、分析歌曲的演唱技巧以及不同乐器的演奏技巧；（3）在演奏乐器、演唱歌曲的过程中，了解声音传播的方式，培养对演唱、演奏的興趣；（4）进一步探究声音产生与传播的方式。以这样的教学目标为引领，学生能够结合相关音乐知识，有效地探究声音的产生与传播方式，并对乐器、音乐产生浓厚的兴趣。

（二）在教学任务中融合

为了更有效地培养学生跨学科解决问题的能力，教师应基于物理学科与其他学科之间的联系，设计一些主题鲜明、内容丰富、形式有趣的教学任务。

以沪科版八年级物理“多彩的光”这一单元的教学为例，在教学时教师可基于光学知识与美术知识之间的联系，设计如下教学任务：（1）以素描的方式，表现几个石膏几何形体；（2）根据平面镜成像原理，创作一幅美术作品。学生在完成第一个任务时，不仅需要准确勾画、描绘石膏几何形体的轮廓，而且需要展现这些石膏几何形体各部分的明暗度。如此一来，物理学科中的光学知识与美术学科中的素描知识便能够巧妙地融合。学生在完成第二个任务时，不仅需要从美术的角度把握所成的像的轮廓，而且需要从物理学的角度运用平面镜成像原理进行创作。通过这样的教学，学生能对素描技法与光学知识有更深入的理解，从不同的角度理解光学知识。

（三）在教学评价中融合

评价具有促教、导学的作用，是教学中不可或缺的一个环节。教师在物理教学中开展教学评价时，可在评价中融入其他学科的知识，以更好地发挥评价的促教、导学作用，提升学生跨学科解决问题的能力。

仍以“声的世界”“多彩的光”这些内容的教学为例，在评价时，教师应结合教学目标，对学生在教学任务中的实际表现进行及时、合理的评价。比如，当学生能够从物理学的角度理解各种乐器的发声原理时，教师便要肯定他们的优秀表现，并通过评价引领他们进一步探究乐器的演奏方法；当学生通过素描等教学任务对光的知识有了深入的认识之后，教师便可通过评价进一步激发学生探究、运用光学知识的兴趣。

教师在教学评价中融入其他学科的知识，能够培养学生跨学科运用知识解决问题的意识，提升学生跨学科运用知识解决问题的能力，同时提升学生的综合思维能力。

总而言之，物理学科知识与数学、化学、音乐、体育、美术等学科的知识之间有着密切的联系，教师应围绕物理学科内容，寻找物理学科知识与其他学科知识之间的交叉点，并基于这些交叉点，有序、有效地进行学科融合教学。教师通过在教学目标、教学任务和教学评价中融入其他学科知识，能使学生观察、分析、解决问题的视角多元化，使学生的各种决策科学化，使学生的知识体系系统化，同时能促进学生多种能力的提升以及物理学科核心素养的全面发展。

［参考文献］

丁花.学科融合视野下初中物理教学研究［J］.试题与研究，2023（19）：97-99.

蒋轲.跨学科融合理念下的初中物理教学［J］.数理天地（初中版），2023（12）：95-97.

许爱群.初中物理跨学科核心素养融合路径设计和案例赏析［J］.中学物理，2023，41（10）：32-35.