让跨学科主题学习走进初中物理课堂实践的研究——以粤沪版八年级物理《我们怎样区分声音》为例

文/茂名市电白区望夫中学 赖修锋

随着教育理念的升级与改变，跨学科主题学习已经愈发成为教育的新趋势。 这种教学方式被视为教育发展的重要方向，也符合了《义务教育物理课程标准（2022 年版）》中的重要论述。 对于初中物理新课标的要求， 跨学科主题学习的内涵与价值也迎合了其对学生实践能力、探索精神和创新思维的培养。然而，当前的初中物理课堂教学面临着一些挑战。如课堂场所单一，导致实践活动的可操作性大大降低； 仪器设备落后，无法满足各种实验的需求；教师的知识储备和专业能力也有待提升，影响到教学效果和教学深度，而且在双减政策的影响下， 课堂时间也变得更为紧张。 如何在这些限制中， 推动跨学科主题学习走进初中物理课堂， 提升课堂教学的质量和效果， 成为了一个亟待研究和解决的问题。

一、设计思路

跨学科学习是一种创新的教学方式， 将不同的学科知识融合在一起，让学生在学习一个学科的同时，也能从其他学科中获取知识， 提高学习效率。在初中物理课堂中，可以将这种教学方式应用到 《我们怎样区分声音》这一主题中。 一方面，应立足物理课程内容， 让学生了解声音的物理性质，如频率、振幅、音速等。 通过实验和实际观察， 帮助学生理解声音的产生、 传播和感知等基本规律，为学生学习突破重、难点提供基础。另一方面，需要结合教师自身能力特点， 设计富有挑战性和趣味性的教学活动。 如果教师有音乐背景，可以引入音乐理论，让学生理解音乐和物理之间的联系。 如果教师有科技背景， 可以引入科技元素，如声音分析软件，让学生了解科技如何帮助我们研究声音。

二、实施策略

1.应科学引导、循序渐进

在教授《我们怎样区分声音》这一主题时， 实施跨学科主题学习策略可以大大提高学生对知识的理解和掌握。 教师可以从生活中的实例出发，如同一首歌曲的不同演唱者，虽然歌曲相同， 但声音却有天壤之别。这种现象是如何产生的？这种实际问题的引导会激发学生的学习兴趣， 并引导学生逐渐进入到物理声音的学习。此外，教师可以先让学生了解声音的基本特性，如音调、音量和音质， 然后再引导学生深入理解这些特性是如何影响我们区分声音的。 同时，可以运用音乐、生物等其他学科的知识，如人类的听觉系统、音乐的声音特性等， 帮助学生全面理解声音的产生和识别。

2.紧扣“物理学与日常生活”“物理学与工程实践”“物理学与初会发展”三个主题

首先，教师可以在课堂上从“物理学与日常生活”这个角度出发，让学生们通过实验和观察， 探讨我们是如何通过声音的高低、强弱、音色区分声音的。例如，教师可以播放各种不同的声音， 让学生们尝试去识别并描述这些声音的特征， 将物理知识与日常生活紧密结合起来。

其次， 为了进一步调动学生们的学习积极性， 教师可以设计一些“物理学与工程实践”的项目，比如制作一个简单的声音振动的模型，让学生们实际操作， 理解声音的产生和传播。 这种工程实践能让学生们更好地理解和应用物理知识。

最后，从“物理学与初会发展”的角度， 教师可以引导学生思考物理学在新技术，比如声纹识别、噪音控制等方面的应用和发展。 教师可以与学生一起探讨这些技术背后的物理原理， 让学生了解到物理学的发展是如何影响和推动社会进步的。

通过以上三个主题的融合，可以让物理知识更加生动和实用，激发学生们的学习热情， 提高学生的学习兴趣和实践能力。

三、评价策略

以《我们怎样区分声音》为例，课程设计应以探究学习的形式，让学生通过实验、 观察来体验和理解声音的产生、传播和变化。在过程评价中， 可以通过观察学生的实验操作、问题提问、讨论交流等行为，来了解学生的学习态度、 学习方法以及团队合作能力， 这些都是评价学生学习过程的重要指标。 在结果评价方面， 可以通过学生的实验报告或者小组展示的形式， 来评价学生对声音区分的理解程度和应用能力。 这需要学生能将物理知识与生活实际相结合， 充分展示学生的实践能力和创新思维。

案例《我们怎样区分声音》

教学主题：我们怎样区分声音

教学目标： 让学生能够理解并应用物理学知识来解释声音的物理特性，并将音乐、生物学和科学技术结合起来。

教学步骤和流程：

（1）引入话题：让学生听几段不同的声音录音（例如人声、音乐、动物叫声、机械声音）。 让学生描述并记录自己对这些声音的认知， 包括音调、音量和音色。

（2）概念引导：通过讨论学生的观察结果，引出声音的物理特性：频率、振幅和音质。 解释这些特性是如何影响我们的听觉感知的。 例如，频率决定了音调，振幅决定了音量，而声音的音质则由声音的波形决定。

（3）实践活动：分组活动，让每组学生使用在线音频编辑工具来修改录音的频率、振幅和波形，以更直观地理解这些物理特性如何影响声音。让学生分享学生编辑后的声音，并解释学生所做的修改。

（4）跨学科学习：引入音乐和生物学的内容。 讨论音乐家是如何通过改变乐器振动的频率和振幅来创造不同的音乐效果的。 探讨动物是如何通过产生和识别特定频率和振幅的声音来进行交流的。

（5）科技应用：介绍声纹识别技术， 解释科技是如何利用物理学中的声音特性来实现身份验证的。 引导学生思考科技如何改变我们的生活，并鼓励学生想象未来的可能性。

（6）总结回顾：回顾本节课所学的知识， 并让学生分享学生如何在日常生活中应用这些知识。 引导学生理解物理学不仅是理论知识，也是实用技能， 可以帮助我们更好地理解和改变世界。

这个案例通过整合多学科的内容，让物理学习更加生动有趣，也帮助学生理解科学知识的实际应用，培养学生的创新思维和实践能力。

四、建议与反思

在实践中教学中， 应确保跨学科主题学习主要依靠课堂并主动走向课堂。课堂是学生获取知识，发展思维的主要场所。因此，跨学科的内容应融入物理课堂教学中， 以引导学生将不同学科的知识进行整合和应用。还有一点值得注意的是，不能为了跨学科而跨学科。 学科之间的交叉应当有助于实现物理学科的学习目标，突破物理学科的重难点。在具体实施上， 教师需要精心设计教案， 将跨学科内容合理地融入到物理课程中。同时，教师应鼓励学生主动探索， 发挥学生的创新和解决问题的能力，为学生打造一个多元、开放和具有挑战性的学习环境。