物理跨学科实践教学现状
作者: 宋晓楼 白波
摘 要
随着《义务教育物理课程标准(2022年版)》的颁布和实施,探索跨学科实践教学成为义务教育阶段物理课程教学改革的新任务和研究热点。物理跨学科实践教学研究更多指向学生物理学科核心素养的培养。教师通过分析学者们在物理跨学科领域的研究,可以深化对现有知识的理解,促进专业发展,有助于培养具有创新精神和跨学科素养的未来人才。
关键词
初中物理 跨学科实践 教学现状 可视化分析
2022年4月教育部颁布了《义务教育物理课程标准》(以下简称“新课标”),新增了跨学科实践主题,着重体现物理与日常生活、工程实践、社会发展等方面的联系,突出主题学习活动的综合性和实践性。新课标要求:“原则上,各门课程用不少于10%的课时设计跨学科主题学习。”跨学科实践主题的设立,旨在加强学科间的相互关联,带动课程综合化实施,发展学生跨学科运用知识的能力、分析和解决问题的综合能力以及动手操作的实践能力,是新时代“双减”背景下落实课程育人目标、发展学生核心素养的重要举措。笔者以“物理跨学科实践”为关键词,在中国知网检索了近些年物理跨学科实践教学的研究成果,借助中国知网的可视化分析,对研究现状和研究热点进行了梳理,探讨当前物理跨学科实践教学实施中的问题,以期为后续的物理跨学科实践教学提供参考。
一、跨学科实践的发展
1926年,美国心理学家伍德沃斯提出“跨学科”(Interdisciplinary)一词,他认为“跨学科”超越了已知学科的边界,是一个涉及两个或两个以上学科的研究领域;由于受到杜威、克伯屈等学者民主教育和生活教育思想的影响,“跨学科”和“课程整合”逐渐成为教育改革的主导潮流。随着社会综合化程度的日益加深,人们对跨学科的研究也从大学科研机构逐渐延伸至各个阶段的教育领域。
1985年,刘仲林在《跨学科学》中率先阐述了跨学科的内涵和基本问题。同年,首届跨学科学术讨论会在北京召开,标志着我国进入“迎接交叉学科”的新时代。经过近40年的努力,我国在跨学科实践方面的研究取得了一定成效,特别是2000年以后,更多教育领域学者开始关注跨学科实践研究,主要集中在高等教育阶段,中小学教师对跨学科实践的研究相对较少。2022年,随着新课标的颁布和实施,各个领域的学者对跨学科实践教学的研究快速发展,跨学科实践教学的研究走进了中小学教育教学的实践领域。
二、物理跨学科实践教学的研究现状
笔者借助中国知网的可视化分析,梳理了物理跨学科实践教学的研究现状和研究热点等内容,截至2024年5月,以“物理跨学科实践”为主题在中国知网上检索了近些年物理跨学科实践教学的研究成果。目前物理跨学科教学实践研究主要分为两个方向:一是利用跨学科实践活动拓展物理实验教学;二是以教材中的某一课题为例,探讨物理跨学科实践活动的设计与流程,并且近两年来越来越多的学者开始关注跨学科实践教学的探索路径,以及物理跨学科实践教学的内涵和价值。
同时,笔者还统计了近些年的发文量,其中,2017年1篇,2019年4篇,2020年2篇,2021年4篇,2022年49篇,2023年195篇,2024年59篇。随着新课标的颁布和实践的深入推理,物理跨学科实践教学研究相关文献的发文量增长迅速,积极探索物理跨学科实践教学成为物理基础教育课程教学改革的新任务和研究热点。
1.物理跨学科实践教学研究的主题分析
表1为近两年物理跨学科实践研究主题的统计,从表中可以看出,学者们对物理跨学科实践教学的研究着重以新课标为依据,以学科实践为主要载体,当前研究更多指向学生物理学科核心素养的培养,关注学科融合,注重学科实践。
2023年,徐颖等人聚焦跨学科实践活动的设计方法与探索路径,通过具体的教学案例,探讨了跨学科实践活动的设计方法和推进策略;蔡雨等人从物理与工程跨学科项目式学习的视角,探讨了如何设计跨学科实践教学活动;丁向阳等人从理论角度出发,对跨学科实践的内涵、价值及其在教育改革中的地位进行了阐述;侯恕等人从变构学习模型视角出发,探索了数字化转型下跨学科实践的理论和推进策略。
2024年,赵洪英等人以“光控灯”为例,关联学生实际生活中的问题,搭建真实的生活场景,确定研究主题。通过以学习任务为驱动,增强学生将物理知识与生活联系的意识,充分挖掘物理学科内在的育人功能。学生在解决问题的过程中,知识运用、分析问题和解决问题的能力得到培养,科学思维、科学态度与责任的核心素养也得到了提升。
2.物理跨学科实践教学研究的热点分析
笔者通过对关键词共现网络统计,再聚焦到北大核心期刊文章的深度分析,发现,目前物理跨学科教学实践研究的热点主要集中在“单元任务驱动的跨学科实践”“基于项目式学习的跨学科实践”“物理跨学科实践的融合路径”等方面。
单元任务驱动的跨学科实践。2024年,杨学友等人提出了一种单元任务驱动的物理跨学科教学实践模式,运用单元任务驱动的教学方法进行跨学科实践的初步探索,通过真实情境引入层层递进的任务,最终让学生解决实际问题,旨在培养学生的跨学科实践能力以及工程实践能力,提升学生解决问题的能力,同时通过预期学生的表现对学生的跨学科实践能力进行评估。
基于项目式学习的跨学科实践。项目化学习是实施“跨学科实践”的有效途径,它让学生在真实情境中通过完成项目,主动探索现实世界的问题和挑战,能有效促进多种能力的发展。2024年,王素云等人以“走进非遗之龙骨水车”为主题,从确定主题、制定目标、设计驱动问题、项目实施、成果展示、评价交流与反思等六个方面开展教学。以具体的实践教学案例为切入点,探讨了基于项目化学习的初中物理跨学科教学实践的路径。
物理跨学科实践的融合路径。2023年,李先全等人以南澈中学物理声学活动为例,以主题活动为载体,搭建了由物理学科引领的多学科协同的项目化实践活动,探究了在主题、实践、平台、评价四个维度深度融合的实施路径。同年,刘思莹开展了“五育融合视域下的初中物理跨学科实践的实施路径”探索,以期丰富物理跨学科实践的融合路径。
三、物理跨学科实践教学的实施建议
物理跨学科实践是新课标在探究性学习基础上提出的迭代概念,倡导学生“做中学、用中学、创中学”。总的来说,初中物理跨学科实践的研究为初中物理教学提供了丰富的理论依据和实践经验,也为未来的教育改革和发展指明了方向。然而,如何更好地在初中物理课堂中实施跨学科实践教学,以及如何评价和反馈学生的学习效果等,都是未来需要进一步探讨的问题。
1.选择恰当的跨学科实践主题
物理跨学科实践需要立足物理学科主动跨界,可以通过“主题”实现学科间的主动关联。主题能够将分散的信息整合到一起,是引领跨学科主题学习的组织中心,是“黏合剂”,可以为设计者实施持续的、关联的系列课程或活动提供焦点和组织框架。在物理跨学科实践教学实施中,教师应通过研读教材、关注社会生活和研究学生需要,结合新课标的内容要求、学业要求和教学提示设计物理跨学科实践主题。设计的跨学科实践主题应能承载物理学科的核心内容,联接多学科的知识,紧密联系社会生活,使学生感兴趣、易接受。
2.设计多元的实践成果评价方式
物理跨学科实践教学以实践为导向,让学生通过实践活动建构物理概念,并在知识的应用过程中,理论联系实际,在解决现实问题的过程中获得主观感受和过程体验,对学生终身发展具有积极意义。物理学习评价应全面落实新时代教育评价改革要求,以学生发展为本,以发展学生核心素养为导向,采取主体多元、形式多样的评价方式,增强反馈的有效性,发挥评价的激励与发展功能。
教师在设计评价方式时,应着重考查学生在真实情境中的真实表现,评估学生能否发现和解决现实问题,应注重学生思维和价值认识的深度发展,检验学生对物理学科知识的关联和拓展情况,考查学生在复杂情境中解决问题能力和创造能力,关注学生反思精神的培育。在具体的评价实施中,教师可以引导学生参与评价,根据实践主题,将学生自评、小组互评与教师评价结合起来,将各方评价纳入活动过程,结合学业质量标准,落实多样态评价,将量化评价与质性评价很好地融入增值性评价、过程性评价和终结性评价中,充实评价体系。
3.开发样态多元的实践资源
课程的高质量实施离不开优质的课程资源,在物理课程实施跨学科实践教学中,配套设施、资源平台是重要依托,教师应在此基础上进行统筹整合,以优化社会实践顶层设计和研制跨学科实践校本课程为主体资源,统筹初中物理跨学科实践资源,形成实践育人的整体合力。从目前的相关研究来看,物理跨学科实践的相关资源建设在社会教育资源的开发使用上相对欠缺,学校、教师可以充分创造条件,合理利用科技馆、少年宫、科研机构、高等院校以及乡土资源等社会资源,开发样态多元的实践资源。
4.提升教师的跨学科素养
跨学科实践活动对教师多方面的能力和素养提出了新的要求和挑战,教师面临“角色转换难、教学方式转变难、知识基础储备难、跨学科合作难”等诸多困难。因此,学校和社会可以对教师进行多种形式、持续深入的高质量培训,营造跨学科教研氛围,建立相应的激励和保障机制,为教师提供足够的学习和交流机会,提高教师对跨学科实践的认识,进而促成物理跨学科实践教学的价值实现。
跨学科实践既是物理课程内容的重要组成部分,也是物理课程学习的重要方式,聚焦学生跨学科能力的提升,旨在发展学生的物理学科核心素养。但在一线教学中落地,仍然需要广大教师不断地实践、改进、总结、提炼,选择实践主题,完善活动方案,充实实践过程,创新实践成果的交流与评价方式,丰富跨学科实践的资源,提升自身跨学科素养,进而实现跨学科实践的育人价值。<E:\初中生\教科研\教科研 6月\尾标.tif>
参考文献
[1]姜爽,李春密.《义务教育物理课程标准(2022年版)》的变化分析和教学启示[J].物理教学,2022(08).
[2]刘仲林.交叉科学时代的交叉研究[J].科学学研究,1993(02).
[3]刘仲林.跨学科学[J].未来与发展,1985(01).
[4]徐颖,魏慎莹.指向创新素养培育的初中物理跨学科实践学习——以“柳哨声声”教学为例[J].物理教学,2023(09).
[5]蔡雨,马玲,马晓波,等.递进型:物理与工程跨学科项目化学习实践——以制作“港珠澳大桥”桥梁模型项目为例[J].物理教师,2023(09).
[6]丁向阳,蔡丁澄.初论系统构建初中物理跨学科实践教学[J].物理教师,2023(10).
[7]侯恕,荆鹏,刘雨欣.数字化转型下跨学科实践的理论探索与推进策略——基于变构学习模型视角[J].物理教师,2023(10).
[8]赵洪英,李杰,张小琳,等.基于核心素养的跨学科实践教学策略——以物理与工程实践制作“光控灯”为例[J].中学物理,2024(09).
[9]杨学友,陈红君,魏鑫.基于单元任务驱动的物理跨学科教学实践研究——以“能量与物质”为例[J].物理教师,2024(01).
[10]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(04).
[11]李先全,唐杰,张华.指向新课标的跨学科实践活动融合路径初探——以南渝中学物理声学活动为例[J].物理教学,2023(11).
[12]刘思莹. 五育融合视域下初中物理跨学科实践的实施路径与案例分析[J].中学物理,2023(10).
[13]王志燕.跨学科主题学习的设计与实践[J].教学与管理,2023(12).
本文系2023年度江苏省教师发展研究课题教育家型教师专项“指向物理跨学科实践的乡土资源开发与应用研究”(课题编号:jsfz-c29)阶段性研究成果。