新课标背景下跨学科概念融入初中物理教学的实践研究

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2025）12-0118-04

根据《义务教育物理课程标准（2022年版）》的要求，物理学科教学要帮助学生掌握基本的物理知识，并提高其实践能力、创新思维及解决实际问题的能力。课程标准强调，初中阶段学生的思维发展正处于关键时期，要在教学中加强学科之间的联系，整合跨学科的知识，培养学生的综合应用能力。对初中物理教学而言，融合跨学科的理念，成为教师亟须思考的问题。

一、跨学科概念与特点

（一）跨学科概念

跨学科概念的核心在于打破传统学科之间的界限，强调不同学科之间的有机联系。由于教育理念的转变，单一学科的局限性逐渐显现，尤其是在培养学生综合素养方面，单一学科的知识体系往往难以满足现代社会对创新人才的需求。因此，跨学科教学应运而生，其理念将物理学与数学、化学、地理、历史等知识进行融合，使教师能够在课堂上展现出更加丰富的学科交叉点，从而促使学生以更广阔的视角来看待问题，培养其多维度分析问题的能力。在新课标背景下，跨学科教学理念并非仅是对学科内容的简单拼凑，而是要求教师在教学设计中将不同学科的核心概念、方法与视角进行有效结合，以形成综合性较强的学习模块。在初中物理的学习中，学生不仅要掌握物理的基本定律和公式，还要理解这些物理现象背后的数学、化学原理及实际应用场景。通过跨学科的学习，学生能更加深入地理解知识的内在联系，提升知识的运用能力。

（二）跨学科特点

跨学科概念强调知识的综合性与关联性。传统的学科教学侧重于各个学科的独立性，而跨学科的学习则倡导打破学科之间的界限，注重不同学科知识的相互联系与互动。跨学科概念把物理与数学、化学、生物等结合，学生能够更全面地理解现实世界中的复杂问题。在物理教学中，学生在学习物理定律的同时，还可以结合数学中的函数概念或化学中的反应规律，从而多角度、全方位理解物理现象。另外，跨学科概念具有培养综合能力的特性。跨学科概念教学能进行多学科的交叉与融合，培养学生的批判性思维、创新思维以及解决实际问题的能力。学生在解决跨学科问题时，能学会从不同的学科角度出发，运用多种方法进行分析与推理，这有助于培养学生的系统思维能力。除此之外，跨学科概念强调情境导向与实践应用。跨学科概念教学以真实情境为基础，鼓励学生将学到的知识应用于实际问题中。在物理教学中，教师需要设计与环境、科技、工程等相关的项目，学生不仅能学到物理学科知识，并且还能将这些知识应用于实际情况中，从而提升解决实际问题的能力。这种实践导向的学习方式，更好地激发学生的学习兴趣，增强学习的主动性。

二、新课标背景下跨学科概念融入初中物理教学的优势

（一）拓展知识视野，促进综合思维

在新课标的背景下，跨学科概念能有效拓展学生的知识视野，打破传统学科之间的界限。初中物理教学是让学生理解物理现象的基本规律，同时还培养学生运用物理知识解释日常生活中的问题的能力。跨学科的理念使学生能够看到不同学科间的内在联系，物理与数学、化学、生活实践等学科知识相互交织，促进学生从多个维度、不同角度来理解问题，培养学生的综合思维能力。物理作为自然科学的一部分，很多原理与现象需要其他学科的支持来全面理解。在初中物理中的力学、能量守恒等内容同时涉及运用数学公式与化学中的能量变化原理。当学生将物理与这些学科相结合时，可以从更广阔的视野去理解知识，拓展自己的思维边界。这种跨学科概念的教学方式不但让学生在多个学科之间建立关联，而且还能培养其批判性思维与解决实际问题的能力，帮助学生在未来的学习生活中更加全面地看待问题，提升其综合素养。

（二）提升学科关联，强化实践应用

融入跨学科概念的教学方式能够有效提升各学科之间的关联性，增强学生对知识的整体理解。在初中物理教学中，许多物理现象与其他学科的内容紧密相关。在讲解力学时，学生需要借助数学的知识进行精确计算，而在学习光学电学时，化学的基本原理也有助于学生理解物理现象的实际应用。教师根据跨学科概念的教学，使物理学与其他学科的知识相辅相成，加深学生对物理概念的理解，使学生的认知不只停留在书本上单一的学科中。学科之间的联系能够让学生意识到，知识不是孤立存在的，而是一个有机的整体，彼此之间存在深刻的共鸣。这种关联的强化让学生在遇到复杂的实际问题时，能将不同学科的知识有机地结合起来，提升其实践应用能力。学生在跨学科的学习下，可以更好地适应未来社会的需求，将物理知识与现实生活紧密结合，提高解决实际问题的能力。

（三）激发创新思维，培养跨界能力

在物理教学中，单纯的知识灌输难以引发学生的兴趣，而跨学科教学将物理与其他学科的内容结合，能引导学生从多角度、多领域来思考并解决问题。当物理学的理论知识与历史、哲学、艺术等学科的内容相结合时，学生一方面可以更好地理解物理现象，另一方面还能够提升其创造力与综合能力。跨学科的学习促使学生从不同学科的思维方式中汲取养分，这种融合思维方式的教学，能培养学生的创新能力。面对复杂的现实问题，学生如果灵活运用物理、数学、化学、信息技术等多学科的知识，既可以找到创新的解决方法，又拓宽思维边界。此外，跨学科教学还能够鼓励学生跨界思维，突破学科的限制，帮助其在未来的学习与工作中具备更加广阔的视野。在未来社会，跨学科的人才将更加受到重视，跨界的能力将成为学生应对复杂问题的核心竞争力。

三、新课标背景下跨学科概念融入初中物理教学的实践策略

（一）整合跨学科概念，提升学习效果

在新课标的背景下，整合跨学科概念是提高初中物理教学效果的重要策略。新课标要求教师更多地利用多元化的教学概念，将课本内容与互联网资源、实验设备、学科跨界内容等多种资源进行整合，为学生提供更为丰富的学习材料及学习情境。利用多媒体教学、虚拟实验室或者在线教学平台等工具，能打破时间与空间的限制，使学生在课外时间也参与到物理学习中。这种概念整合有效提升学生对物理知识的理解，同时还能激发学生的学习兴趣以及探究欲望。在具体的课堂教学中，教师可以引人与物理学相关的技术、工程、数学等学科内容，帮助学生理解物理知识在实际生活中的应用，从而深化物理知识概念。

在《牛顿第一定律》的教学过程中，教师播放一段生动的教学视频，展示不同物体在不同条件下的运动状态，比如滑动物体受到阻力、静止物体在力的作用下的运动反应。视频内容紧扣课程重点，帮助学生在视觉和思维上形成直观的感知。这一视频资料能够生动形象地展示牛顿第一定律的核心概念：如果没有外力作用，物体将保持原有的运动状态，既不会改变速度，也不会改变运动方向。接着，教师带领学生进行实验操作，学生必须亲自观察、记录并分析实验数据，进一步理解牛顿第一定律的实际概念。在实验过程中，教师布置两个实验：一个是根据受到推、拉不同摩擦力的物体，观察物体是否会改变运动状态；另一个是让学生观察在没有外力的情况下，物体是否能够保持静止或匀速直线运动。在实验过程里，学生亲身体验并验证牛顿第一定律，进一步深化理解该定律的概念。在实验结果的讨论环节，教师总结实验中的发现，并与生活中的实际现象联系起来，帮助学生理解车轮的摩擦力、空气阻力对运动物体的影响。此外，教师可借助PPT展示一些经典的物理实例，让学生进一步理解无外力作用时，物体如何保持匀速运动，从而增强跨概念教学的实践性。

（二）融合跨学科内容，拓宽思维视野

在物理教学中融入跨学科内容，能促使学生跳出学科的局限，从更宽广的视角来看待物理问题。这种跨学科融合，体现在物理知识与数学、化学、生物等学科的结合上，以及物理与艺术、历史、社会等领域的联系。整合这种跨学科的概念，学生能理解到物理抽象的定律与公式，具有极强的现实意义。另外，融入跨学科的内容能激发学生的求知欲，培养其在复杂情境中进行综合分析的能力。学生在解决问题时，不再局限于单一学科的思维方式，而是学会借鉴并运用其他学科的知识方法，从而更加全面地分析问题，寻找解决方案。这种拓展思维的方式，可以增强学生的学科间联系，同时培养其跨学科思维能力。

教师在讲授《大气压强》这一节课中，需要融合物理与日常生活、自然现象等跨学科内容，拓展学生的思维视野。教学开始，教师可以阐述一些日常生活中与大气压强相关的现象，如吸管饮料的原理、雨伞的使用等，引发学生的兴趣，并激发其对大气压强的好奇心。接着，教师带领学生进行实验操作，检验大气压强的存在。学生根据“压强作用”的实验，可以观察到封闭容器内的气体表现出向外施压的现象，感受到大气对物体表面施加的力量。教师鼓励学生运用化学、地理等学科的知识，思考大气压强与天气变化、气象预测等方面的联系。教师可以让学生探讨低气压或者高气压对天气的影响，理解大气压强与气象变化之间的密切关系。使学生对物理知识有更深刻的理解，同时扩展其对气象、环境等学科的兴趣。除此之外，教师还应组织学生进行小组讨论，分析生活中的其他现象（如气球膨胀、飞机飞行等），启发学生将物理概念与其他学科的知识进行对比联系，从而更全面地理解大气压强的本质。

（三）引导课堂互动，激发学习兴趣

课堂互动是物理教学中不可或缺的一部分，教师借助互动能够及时了解学生的学习情况，调整教学进度与内容，确保每个学生都能在适合自己的节奏下掌握知识。同时，互动能够激发学生对其他学科的思考，使其不再是单纯地接收物理知识，而是主动地探究各个学科的内容。教师利用问题引导、讨论交流等方式，学生可以在互动中发现问题、分析问题、解决问题，从而培养出更强的自主学习能力，强化各个学科的联系。在物理教学中，尤其是对一些抽象的概念，互动式教学能够通过实际操作、实验演示、讨论辩论等形式，使学生更好地理解物理知识。在这样的课堂氛围下，学生更加主动地参与到学习过程中，发展批判性思维，并逐渐形成自主学习的习惯。

教师在《物体的浮沉条件及应用》这一节教学中，融入跨学科概念，将物理知识与其他学科和生活实际紧密结合，帮助学生更全面地理解浮沉现象。教学开始时，教师借助提问激发学生对浮沉现象的兴趣，询问学生在水中玩耍时是否观察到物体浮起或沉下的现象，并启发学生思考物体浮沉的背后机制。结合地理学中水体浮力对船只航运的影响，教师使用实例帮助学生认识浮沉现象的广泛意义，为后续知识的深人学习奠定基础。在实验环节，教师展示不同材质的物体（如铁块、木块、橡胶球等）在水中的浮沉情况，邀请学生观察并记录现象，结合化学中物质密度的概念分析不同物体在水中表现不同的原因。在这个过程中，教师应组织学生进行小组讨论，根据学科间的联想提出浮沉现象的影响因素，包括物体的质量、体积、密度及液体的密度。教师将物理与化学内容结合，使学生在跨学科概念的视角下建立对浮沉条件的初步理解。在进一步讲解中，教师运用地理学中水位变化的案例，以及工程学中船只浮力调节的应用，向学生展示浮力在不同领域中的实际价值，讲解潜水艇如何使用调节水舱容积改变浮力，以及船只设计中怎样计算排水量以保证浮力的平衡。通过跨学科概念教学，让学生从工程学、地理学的角度拓展思维，认识浮力在人类活动中的重要作用。

（四）加强实践环节，深化理论理解

实践环节能有效转化抽象的物理理论为具体的感性认识，物理学本身是一门通过实验和观察来不断验证以及发展的学科。学生亲身参与实验，可以直观感受到物理现象的发生过程，同时还能对理论背后的原理有更深刻的领会。实验操作与结果分析的过程，有助于学生发现理论与实际之间的联系，从而加深理解物理知识。物理问题来源于日常生活，经过实验与探究，学生能学会从实际问题出发，运用学到的物理知识进行分析并解决实际问题。随着学生参与实验的逐步深人，可以更好地掌握基本的物理概念，并培养自主思考及动手能力，这对未来的跨学科的学习至关重要。除此之外，教师应加强实践环节，从而有效激发学生的学习兴趣。物理学的很多抽象概念如果只按照讲解与传授书本的知识来进行，学生难以产生兴趣。而动手操作过程能激发学生对物理的兴趣，并促使其主动探索更深层次的物理理论。

在《机械能及其转化》的教学中，教师融入跨学科概念教学，将物理知识与数学、工程学、生活实践等多学科内容相结合，使学生更加全面地理解机械能的转化规律以及实际意义。课堂开始时，教师带领学生回顾动能、重力势能与弹性势能的基本概念，并按照交通工具的刹车过程或者蹦床运动现象等日常生活中的实例，帮助学生理解这些概念的实际应用，同时引人工程学中的能量转换理论，为学生提供跨学科的视角。教师应做一个基于滑轮与重物的实验，演示重力势能逐渐转化为动能的过程。在实验中，教师让学生观察物体下落时速度的变化，利用数学中的速度公式计算，让学生根据数据分析验证机械能守恒的规律。这种方式不但深化学生对机械能转化的理解，而且还强化物理与数学在数据分析上的紧密联系，帮助学生从数学运算中感知物理规律的严谨性。实验结束后，教师利用图示、公式推导及具体实例，帮助学生理解机械能守恒的原理，并结合交通工具能量转换、弹簧装置的弹性势能应用等实际场景，讲解机械能在不同领域中的转化过程。教师采用这样的案例分析，使学生能够从工程设计与能量管理的角度，理解机械能守恒与转化的实际价值。为强化学生的理解能力，教师安排小组实验活动，提供弹簧、滑轮、质量已知的小物体等实验器材，鼓励学生自主设计实验方案，测量速度，并分析能量变化规律。在小组讨论过程中，学生既需要运用物理原理，又要借助数学模型进行数据处理，这一过程有效融合物理、数学以及团队协作技能，能够培养其解决问题的综合能力。

四、结论

跨学科概念融入初中物理教学，为学生提供更加多元化的学习视角与实践平台，经过整合物理与数学、化学、地理等学科内容，构建知识间的有机联系。在这一教学过程中，学生能从多学科的维度理解知识，拓宽思维边界。面对社会对复合型人才的需求，跨学科教学既是教育改革的方向，也是激发学生创新潜能的重要途径。未来，跨学科概念教学将进一步突破学科的界限，让学生在多学科交汇中发现问题，提出方案，成为应对复杂挑战的复合型人才。

参考文献：

[1]骆弟明，刘光进.新课标背景下跨学科概念融入初中物理教学的实践研究[J].数理化解题研究，2024（29）：98-100.

[2]杨倩，乔翠兰.基于跨学科实践的概念转变模式构建与案例设计［J].物理教师，2024，45（11）：31-34，39.