HUASHI

摘要：在初中物理教育中，教师将跨学科实践与科学素养的培养相结合是一种高效的教学策略，不仅能够帮助学生在学科知识的理解和应用上取得更大进展，同时还能激发他们的探究兴趣，培养创新思维和解决问题的综合能力。文章以初中物理教育中的“跨学科实践”与科学素养培养为主题展开研究，阐述“跨学科实践”的内涵，分析“跨学科实践”与科学素养培养的关系，再结合实践案例提出具体的方法和策略，以期进一步促进初中物理课程教学改革的实施，通过多学科融合的方式引导学生展开深入探究，实现对学生物理核心素养的培育。

关键词：初中物理；跨学科实践；科学素养；培养策略

引言

科学素养代表了个体在科学领域中的知识掌握、技能应用与态度展现，不仅涵盖个体对科学知识的理解和运用，更包括个体对科学方法的掌握、对科学思维的应用以及在面对科学和技术问题时作出合理判断的能力。在快速变化的现代社会中，科学素养是人们在日常工作、生活和学习中作出明智决策、参与公共事务和开展终身学习的基础。在初中物理教育中，跨学科实践的引入对于培养学生的科学素养极为重要，教师可以通过将物理与语文、数学、英语、化学、生物以及艺术和历史等其他学科相结合的方式，帮助学生在实践探究中建立更广泛的知识体系，在激发学生的学习兴趣的同时，增强解决实际问题的综合能力，对于培养学生的批判思维和创新思维具有重要价值。因此，跨学科实践在初中物理教育中是一种教学创新，是培养学生科学素养的重要手段，对学生未来的专业学习和职业生涯发展都有着深远的影响。

一、跨学科实践的内涵

跨学科实践是一种符合新课改教学要求的教育方法，教师将多个学科的知识、理论和技术有机整合在一起，以解决复杂问题、提出新的见解或创造新的理解方式为主要目标，指导学生通过跨学科探究的方式完成自主学习。实践中，教师不仅需要指导学生学会从不同学科获取关键信息和重要技能，同时还应鼓励他们主动建立学科之间的联系，从而促进对某一关键知识点的深入理解和应用。在实施跨学科实践时，教师和学生需要共同探索各学科的交汇点，并利用这些交汇点解决实际问题，或是开展创新设计或批判分析，着力强调知识的综合应用[1]，从而引导学生形成更高层次的思维能力，比如分析、评估和创造等，是现代社会和未来工作环境中不可或缺的重要能力。

二、初中物理教育中“跨学科实践”与科学素养培养的关系分析

在初中物理教育中，跨学科实践活动的组织实施有利于学生科学素养的形成与发展。一方面，在跨学科实践中，教师可以将物理知识与其他学科知识结合，为学生提供更为广阔的学习视角和更加丰富的学习内容，从而引导学生学会从多个维度理解科学问题，促进科学思维的形成，而科学思维正是科学素养的核心组成部分。例如，教师可以结合数学理论知识帮助学生更精确地理解物理公式和概念，或是结合化学知识深化学生对物质结构和反应等物理基础知识的理解[2]。另一方面，在跨学科实践中，教师将通过多样化的策略鼓励学生应用所学的多学科知识解决实际问题，这个过程不仅增强学生的问题解决能力，同时也提升他们运用科学方法进行探究的能力。通过实际操作和实验，学生能够直接观察和验证物理定律如何应用于日常生活和技术发展中，从而更深刻地理解科学知识的应用价值和实际意义，进一步培养他们的科学素养[3]。除此之外，跨学科实践还有助于培养学生的创新思维和终身学习能力。在跨学科的学习过程中，学生需要不断寻找和整合来自不同学科的信息和方法，这种探索和整合的过程可以激发学生的创造性思维，让他们习惯于在持续变化的信息环境中自我更新和学习，促进科学素养的形成与发展，对学生的未来学习和职业发展具有重要的推动作用，促进科学素养的全面发展。

三、初中物理教育中通过“跨学科实践”培养学生科学素养的途径

（一）优化顶层设计，构建跨学科实践教学体系

跨学科实践顶层设计是指教师在教育体系中从最高层级进行的规划和设计，包括教育目标、课程框架、教学策略以及教学资源等多个维度，旨在整合不同学科的教学资源和方法，创建一个协调一致的教育环境，促进学科间的有机结合，培养学生的综合能力和创新思维，以确保跨学科学习的有效实施。在初中物理教学改革过程中，顶层设计是教师构建跨学科实践教学体系的关键步骤[4]。首先，教师需要从促进学科间融合的角度出发，确立物理与其他学科如数学、化学、生物等的交叉点和整合方式。具体操作时，教育决策者和教师团队应共同确定教学的目标和原则，明确跨学科实践的具体内容和所需资源，以确保各学科间内容的有效对接。同时，在构建教学体系时，教师应从学生学习需求出发，设计包含理论与实践相结合的教学活动，引导学生主动探索、实践和体验，以增强教学的互动性和实践性。例如通过项目式学习的方式，引导学生在实际操作中学习物理知识，同时融入相关学科的技能和理论，比如将物理实验与化学反应原理相结合，或者通过数学模型解释物理现象，以此实现跨学科实践教学，促进学生科学素养的全面发展。

例如在鲁科版物理教材八年级上册“测平均速度”的教学中，教师可以将数学知识和物理知识进行有效融合，通过跨学科实践的教学方法，增强学生对物理概念的理解，不断提升其科学素养。在顶层设计过程中，教师首先应明确教学目标，即让学生通过实验测量和计算理解速度概念，并掌握测量平均速度的方法。接着，教师将设计一系列与现实生活连接的实验活动，比如利用运动传感器测量学生在操场跑步的速度，或使用智能设备记录下降物体的速度。在课程设计中，教师可尝试融入数学知识，讲解速度的计算公式及其在实际中的应用。例如，通过回顾“速度=距离/时间”的基本公式，引导学生学习如何从实验数据中提取距离和时间信息，并进行相关计算。教师还可展示如何使用图表和图形，如速度-时间图，帮助学生更直观地理解速度的概念和变化规律。教学中，教师应强调实践操作，引导学生自己设置实验，记录数据，并进行必要的数学计算，不仅加深学生对物理和数学知识的理解，还激发他们解决问题的兴趣和能力。

（二）分析学生学情，设计多元化课程教学内容

在跨学科实践教学中，为激发学生主动参与的热情，培养学生的科学素养，教师在完成课程顶层设计后，还需要信息分析学生的学情，根据学生的学习特点和需求设计多元化课程教学内容，指导学生结合多门学科知识展开学习和探究，以促进学生“最近发展区”的成长。首先，教师需要通过观察、问卷、测试等方式了解学生的学习背景、兴趣和相关知识的掌握程度，识别学生的学习需求和潜在挑战，明确不同学生的具体成长点。接着，教师应根据前期收集的信息，设计包含多个学科元素的课程内容，且应确保这些内容能够回应学生的个性化学习需求[5]。然后，在课程设计阶段，教师应创造性地整合物理与数学、化学、生物等相关学科的知识点，形成综合性的教学模块，不仅覆盖基础的物理概念和原理，同时还应包括应用这些概念于解决实际问题的案例。例如将物理的力学知识与数学的图形表示结合，让学生在解决具体物理问题的同时，加强对数学图形理解的能力。此外，教师还需要设计灵活多样的教学活动，如小组讨论、项目作业、实验操作等，促进学生从不同角度和层次探究物理现象，增强他们的实际操作和问题解决能力。

例如在鲁科版物理教材八年级上册“测试物质的密度”的跨学科实践教学中，教师可以将物理学的密度概念与化学中的物质分类及数学的计量技能相结合，设计多元化的教学内容。首先，教师可在课前通过问卷和小测验等方式了解学生对物理和化学中相关概念的掌握情况，了解他们处理数学问题的能力。然后，基于这些信息，教师可设计一个跨学科实践学习项目，要求学生测量不同材料的密度，并探讨这些材料的使用和环境影响。在课程实施阶段，教师引导学生使用物理公式计算密度，同时结合化学知识分析材料的组成和可能的化学性质。例如，教师可以指导学生探究为什么金属通常比塑料密度大，分析这一物理性质如何影响材料的化学稳定性和环境可持续性。同时，教师还可以引入了数学中的图形表示技术，指导学生学习如何绘制物质密度与其使用性能之间的关系图，从而加深学生对抽象概念的理解和应用。为了增强学生的实践操作能力和批判性思维，教师还可设计一系列小组实验，指导学生进行测量，记录数据，随后在班上展示他们的发现。基于学生学情的多元化教学设计可以有效提升学生的综合科学素养，使他们能够在真实世界中应用所学的科学知识解决问题。

（三）关注学习过程，实施多维度实践评价制度

在初中物理教育中实施跨学科实践的过程中，教师应当积极关注学习过程，实施多维度评价制度。首先，教师需要设计一个全面的评价体系，这包括形成性评价和总结性评价，涵盖学生的知识掌握、技能应用、创新思维和团队协作等多个方面，以便在教学过程中不断调整教学策略，确保教学目标的实现。在具体操作时，教师首先要通过课堂观察、学生反馈、小测验等方式持续跟踪学生的学习进度和理解深度，同时利用多样化的评价方法，例如项目作业、实验报告、口头报告和同伴评价等，全面反映学生的学习情况和跨学科能力。此外，教师还应强调学生在实际操作中的表现，如实验技能和解决问题的能力，衡量学生科学素养的关键指标。为此，教师可以设置具体的评价标准，如实验操作的准确性、数据分析的正确性及创新性思考的深度等，客观评估学生的表现，并为其提供针对性的反馈和指导。最后，教师应定期与学生进行交流，了解他们对课程内容、教学方法和评价体系的看法，及时性的反馈机制不仅有助于教师优化教学过程，还能使学生感到自己是学习过程的积极参与者，有助于有效提升学生的科学素养。

例如在鲁科版物理教材八年级上册中关于“光的折射”和“光的反射”的教学实施中，为实现跨学科实践教学，在实施多维度实践评价制度时，教师可以通过以下方式实现对跨学科实践学习过程的评价。第一，评价准备阶段。教师需要确立明确的教学目标，包括理解光的折射和反射的基本原理，学会应用这些原理解释日常生活中的现象，且能通过实验验证理论。同时，教师需要设置评价标准，包括理论掌握的准确性、实验技能的熟练程度、问题解决的创造性及团队协作的效率等。第二，实施教学与实时评估。在教学过程中，教师通过实验演示和学生自主操作的方式讲解光的折射和反射，学生在小组内设计并实施实验，测量光线在不同介质中的折射率或反射角。在此过程中，教师及时观察学生的操作技能和数据记录的准确性，提供即时反馈和指导。第三，制定多样化的评价方法。教师采用多种评价方法综合评估学生的表现，包括书面测试（评估学生对光的折射和反射理论的理解）、实验报告（通过学生提交的实验报告评价他们的实验设计能力、数据分析技能和实验结果的解释能力）、口头报告和同伴评价（每个小组进行实验结果的展示，其他同学和教师对展示的内容进行评价，考察学生的表达能力和团队协作）以及创造性任（学生设计一个简单的装置或模型，应用光的折射和反射原理来解决一个实际问题，如制作一个简易的潜水望远镜或太阳能热水器模型）。第四，反思与改进。教师根据学生的表现进行课程的反思和评价，鼓励学生对自己的学习过程进行反思，提出自我改进的方案。教学单元结束后，教师汇总所有评价结果，引导学生反思自己在学习过程中的优势和需要改进的地方，全方位提高其科学素养，有效提高课程教学效果。

总结

综上所述，跨学科实践在初中物理课程教学改革中扮演着至关重要的角色，不仅可以丰富教学内容，同时还可以为学生提供一个更为全面和深入理解科学概念的平台。因此，持续发展和优化跨学科教学方法是推动初中物理教学改革的重要手段，教师应在实践中不断探索和改进教学策略，从优化顶层设计、设计多元化教学内容和构建多维度评价体系等方面着手，通过将物理与数学、化学、生物等学科知识整合的方式，引导学生在跨学科实践中增强解决复杂问题的能力，有效促进创新思维和批判思维的发展，持续提升学生的科学素养。

参考文献

[1]孙国宾.基于核心素养的初中物理教学实践[J].数理天地(初中版),2024(04):110-112.

[2]纪贤勇,温芸.初中物理跨学科实践教学的路径研究[J].教育观察,2023,12(35):5-7+16.

[3]郑明纪.初中物理跨学科实践活动的实践探索[J].理科考试研究,2023,30(08):46-48.

[4]王素云,唐思琪.基于项目化学习的初中物理跨学科实践教学设计——以“走进非遗之龙骨水车”教学为例[J].物理教师,2024,45(04):39-44.

[5]张金星.初中物理跨学科实践中的评价策略[J].理科考试研究,2024,31(08):41-45

作者简介

栾贻学，华师教育研究院研究员，山东省淄博市博山区第六中学教务处副主任；淄博名师工程人选、淄博市班级管理突出个人，博山区十佳教师、优秀班主任、师德标兵、学科带头人、教学能手；在跨学科主题学习案例入选全国中小学实验精品课，获山东省一等奖，筑梦课堂评选获山东省二等奖；荣获全国NOC大赛二等奖，山东省一师一优课省级优课，全省教育教学信息化二等奖，淄博市实验说课一等奖，淄博市实验技能大赛一等奖，淄博市自制教具一等奖，淄博市优质课二等奖，等等。