物理跨学科实践教学的现实困境与实施策略*

摘      要 跨学科实践是2022年版新课标指导下初中物理课程实施的亮点，也是重难点，首次被纳入课程标准课程内容框架的一级主题。跨学科实践教学是实现课程综合育人功能的重要途径，契合“做中学”教学理念的育人导向，指向学生全面发展的核心素养培育。基于物理跨学科实践教学的价值意蕴，分析实验区一线教师对2022年版初中物理新课标中关于跨学科实践的内涵理解误区与教学实施困境，探讨优化跨学科实践教学的策略，探索指向发展学生跨学科素养与综合素养的有效途径。

关 键 词 物理跨学科实践；跨学科实践教学；核心素养培育；学科育人

引用格式 姚华鑫，叶少斌.物理跨学科实践教学的现实困境与实施策略[J].教学与管理，2024（22）：52-56.

2022年4月，教育部发布了《义务教育课程方案（2022年版）》，明确提出“设立跨学科主题学习活动，加强学科间相互关联，带动课程综合化实施，强化实践性要求”[1]。相应的，2022年版义务教育物理课程标准（以下简称“2022版新课标”）首次将“跨学科实践”纳入一级主题，与“物理观念”“运动和相互作用观念”“能量观念”“实验探究”共同组成“课程内容框架”的一级主题，这不仅丰富了物理教学的内容和形式，也是培养新时代社会主义建设者与接班人的新举措。因此，在跨学科实践教学受到高度重视的当下，首先要明确跨学科实践教学的内涵价值，为其高质量的实施指明正确的方向。

2022年版初中物理新课标中明确提出开展跨学科实践及其教学。与分科教学不同的是，跨学科实践教学作为一种全新的学习方式，突出表现为以低碳健康生活、社会性议题、工程实践等方面的真实情景问题为载体[2]，让学生在综合多学科知识体系、思维方法进行问题解决的过程中实现对知识的深度理解，以及发展他们的动手实践能力。2022年版新课标以物理学科核心素养为内核，提出了以学生发展为本、提升全体学生核心素养的课程理念，物理学科核心素养四大要素（物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任）集中体现了学科的育人价值，重在培养学生适应未来社会与终身发展的关键能力和必备品格以及正确的人生观、价值观。物理核心素养的四个要素相互贯通、相互联系、形成合力，共同促进学生核心素养培育，有效落实“知行合一、学以致用”的教育理念。跨学科实践主题教学有效克服单一学科教学的局限性，彰显着开放性、综合性、体验性和实践性。实施物理跨学科实践教学应立足物理学科核心素养，充分运用物理知识体系和思想方法，融合其他学科知识与技能，关注原始生产生活情景的问题解决，以此提供学生在复杂而真实的问题情景中进行模型建构的实践机会，在独立思考判断、最优方案选择、分享交流协作等问题解决过程中发展学生的批判性思维、创造性思维、综合性思维，在问题解决全过程中实现知识内化和高阶思维的发展。这表明跨学科实践教学能够发展学生的学科素养和跨学科素养[3]。跨学科实践教学在融合多学科知识技能、思想方法的基础上，通过解决具有联系科学理论与现实世界的真实问题，实现学生的新知识内化、思维高阶化，最终指向学生核心素养的全面发展。可见，跨学科实践是培养学生核心素养的有效途径，符合我国教育培养“全面发展的人”需求。

一、物理跨学科实践教学的现实困境

2023年10月份，课题研究项目组对实验区的师生开展了一次全面而深入的关于跨学科实践教学实施情况的调查，本次研究的对象主要是初中物理教师。调查问卷的问题设置见表1，其中一线中学教师对课程标准的理解与实施是一项重要的调研内容。本次发放问卷共计405份，回收有效问卷共计378份。根据调研数据，93.6%的一线物理教师对将跨学科教学纳入2022版新课标一级主题的做法表示完全赞同，然而50.91%的教师认为落实跨学科实践教学存在较大困难，这其中包括有实施想法但不知如何实施的占比28.21%。为更好地帮助一线教师理解和实施跨学科教学，我们需要通过调查数据进一步明确实施中存在的主要问题及具体的教学实施困境。

1.跨学科教学目标存在泛化误区

当前的跨学科实践教学重视实施富有真实性、实践性、表达性的课堂活动，将教学的重心放在培养学生的动手实践、表达交流、兴趣发展等素质上，而忽视了原本的教学目标导向，使得整个教学活动过程显得表层化、零散化、片面化，不利于精准对接课程标准的核心素养与学科育人要求。一堂高质量而有效的跨学科实践教学，应当立足本学科知识体系，以结构化主题统摄主题实践的全部活动，使得阶段教学活动与设计呈现系统性与连贯性，真正发挥教学评价的导向性作用。基于存在教学目标模糊化问题，笔者认为核心素养导向下的跨学科主题实践活动的设计逻辑应包含五个环节，即“实践主题→实践目标→实践内容→实践活动→实践评价”，贯穿“教学评”一体化设计理念，助力学生跨学科素养的发展。

2.跨学科教学内容“跨而不合”

基于整合多学科知识体系并形成结构化思维体系，如何有效选择大主题、大情景以统摄整个跨学科实践活动成为教学实施的重难点。针对跨学科实践教学活动内容的有效架构，大量教研人员和一线教师正处于早期探索阶段。例如，调研发现，某所高中学校选择“酒的制作”为大情景，设置驱动任务，开展跨学科实践教学。该跨学科实践教学综合了语文、物理、化学、生物以及思想政治在内的多学科相关知识。不同学科的教师围绕大主题“酒的制作”开展相应学科的阶段性教学，即分别从酒的诗词意境、酒的蒸馏提纯、酒的度数检测、酒的酿制原理、与酒相关的社会习俗等任务展开对应学科教学，表面上看整个主题活动整合了跨学科的知识，实则还是分学科教学，只是不同学科的教师需要聚焦同一主题开展教学活动，各个环节处于割裂状态，与传统的分科教学相比并没有本质区别。该类跨学科教学实则为“组团式”“拼盘式”教学，将跨学科实践主题教学浅显地理解为“活动化”“实践化”“主题化”“常识化”，不利于学生在头脑中建构学科融合的知识体系，无法形成对新知识的深层次、持久性理解，于是学生难以形成结构化思维并发展创造性思维能力，实践活动无法真正落实培育学生核心素养的育人目标。

3.跨学科教学的实践方式尚未转型

由于教师缺乏基于有效的跨学科实践教学情景制定教学规划的专业能力，导致教学实施中的跨学科教学目标、内容和活动割裂，难以形成一个有机体并发挥应有的育人价值合力。纵观当前的初中跨学科实践主题教学，教学方式仍然以讲授法为主，辅助以课后实践与调研作业、课上小实验等实践性驱动任务，这是对跨学科实践教学理解片面化、浅层化所致的教学方式滞后化。跨学科实践教学与综合性实践教学存在性质差异，二者不能混为一谈、相互取代[4]。情景问题创设与各级任务驱动不能有效联结贯通，导致跨学科实践教学要求培养的探究、交流、实践与合作等能力素养得不到充分培养，这有悖于素养导向的学科课程育人目标。

4.一线教师对课程标准理解不充分

首先，绝大多数一线教师认同新课程标准的学科核心素养和教学内容指导，认为新课标发挥着引领与指导教学的重要作用，是开展物理教学的重要参考标准。然而，有部分教师认为课标与实际教学存在一定差距，倾向于将自身经验与身边经典案例作为教学的参考范例，追求实用、亲切、直观的教学案例与设计。其次，实际实施跨学科教学时，部分教师直接基于课程标准中教学建议等内容开展指向核心素养发展的跨学科实践教学，硬生生套用现成的活动设计框架与评价指标体系，以至于只评价学生的智力因素而忽视了非智力因素，只评价学生的终结性表现而忽视了过程性表现，此举不利于在模型建构实践中培养学生的批判性思维能力。部分教师出现以上做法的原因无疑是对课程标准的理解浮于表层，未能发挥主观能动性将课标理念内化为自身的价值认同。只有充分考虑教学实际情况和学生学情特点，注重在实践探索中不断修正完善教学活动规划，将新课标理念作为进行教学设计的内在价值导向，才能更好地发挥跨学科实践教学的育人功能和服务教学的高质量发展。

5.一线教师对学科立场与跨学科立场的统一性认识不足

首先，受长期分科教学的影响，很大一部分教师将教学眼光局限于本学科，漠视各个学科知识体系间的关联度，甚至部分教师不熟悉其他学科的知识架构。在新课标跨学科教学理念全面推行的当下，一线教师一定程度上缺乏跨学科知识以及不熟悉跨学科实践教学的要求。所谓“跨学科教学”，是指跨越学科间的界限，在注重各学科内在逻辑的基础上建立学科间的联系，并将学科进行整合，进而实施整合后的学科融合教学。其次，不能很好地辨别跨学科的特征，对不同学科的知识体系与思维的差异认识不足。跨学科实践教学中的跨学科与学科并非对立面[5]，二者是相互贯通、相互促进的统一体，如不能正视二者的关系与地位，容易陷入探索误区。例如实践性驱动活动设计缺乏层次性，实践主题选取不当，教学活动预设拼凑，活动评价指标片面等等，诸如此类的问题都违背跨学科实践教学的内在要求。基于真实情景的问题解决的跨学科教学方法能够实现学科融通，促进学生成长、教师发展，同时学科也能实现自身的发展。因此，教师要从思想上转变教学价值认同，自觉加强对跨学科实践教学理念的学习与理解，探索符合实际教学的跨学科实践新模式，密切关注跨学科实践教学新动态，增进与各学科教师、专家学者的交流探讨，主动承担起探索高效高质量实施跨学科实践教学的新时代教学使命。

6.落实跨学科实践教学的保障条件不完善

首先，跨学科实践教学与分科教学大为不同的是需要教师掌握跨学科知识并搜集跨学科教学素材、学科融合的实践资源，为开展跨学科实践教学准备充足且合适的课程资源。为实现跨学科实践教学的常态化、有序化进行，不同学科教师间需要加强交流协作、不同学校间需要重视师资互补、不同地区间需要共享专家资源库，以此搭建教师创新型培养的新平台，强化合作与交流机制，积极推进跨学科共同体构建，促进教师跨学科素养的提升，切实推动跨学科实践教学的有效开展。其次，实现跨学科实践教学需要数字资源的数量和质量均得到充分保障。良好的学校硬件设施与充足的教学材料成本投入是开展跨学科实践教学的物质基础。特别是科学教育领域学科融合教学的实施，尤为需要融入3D打印、电子传感器、仿真技术等先进物质条件，促成课堂教学的高效高质量实施。更需要引起注意的是，跨学科实践教学的教师的教与学生的学缺乏完备的跟踪与评价机制。与之前随意性较强的课后活动不同，如今纳入正规课程的跨学科实践教学需要匹配完整的评价体系来跟踪和记录教师与学生的教与学的全过程。

二、物理跨学科实践教学的实施策略

跨学科实践教学是落实新课程标准的重要教学方式，符合“从生活走向物理，再从物理走向社会”的课程理念，彰显学科实践的育人特色，突出教学中创设真实问题情景的要求，引导学生“做中学、做中创、做中思”，整合多学科知识、思维与技能的基础上实现问题的创造性解决。通过整理一级主题“跨学科实践教学的疑惑”下所设问题的调查结果，笔者认为完整的跨学科实践教学实施应包括以下环节：实践主题的选取→实践目标的确定→实践内容的统整→实践活动的驱动→实践的多元评价，与之对应的五个教学规划环节为教学主题、教学目标、教学内容、教学方式、教学评价，五个实施环节与五个规划环节相互影响，相互联系。依据物理课程标准的学科育人要求以及跨学科实践教学的相关要求，提出了如图1所示的跨学科实践教学优化策略。本研究提出的优化策略涵盖五个方面的内容，彰显了跨学科教学的学科性、跨学科性、实践性，以物理学科知识和思想为基本教学内容，通过整合多学科知识、思维与技能实现跨学科问题的创造性解决，实现提升学生学科关键能力素养和提高解决跨学科实际问题能力的直接目标，最终指向学科课程综合育人目标和学生核心素养的全面发展。

1.选择有价值的实践主题

实践主题选取是顺利开展跨学科实践教学的首要环节。根据问卷调查发现，47.2%的一线教师存在实践主题选取的困惑，尚未清楚选题的标准与原则。良好的实践主题应立足物理学科知识体系与思维方法，聚焦学科育人的价值导向，关注生产生活、能源、环境、安全与健康等社会重要议题以及其他社会可持续性发展议题，同时关联临近学科的知识、思维与技能，贴近学生认知思维发展水平和生活经验积累情况，激发学生参与探究与讨论的兴趣，引导学生从不同角度进行模型建构、质疑与思考，在全身心投入的学习体验中达成对新知识的深层次、持久性理解，有效培养学生的知识迁移运用与创新思维和能力。例如，基于物理与工程的关系，开展以“港珠澳大桥”桥梁模型项目为主题的跨学科主题实践教学[6]，以“桥梁模型”实践主题统整“物理、工程、数学、美术”等学科，通过拆解真实情境的跨学科主题来设定驱动性实践任务，帮助学生深入理解桥梁工程的关键技术，在打破学生既有概念误区的同时强化学生的科学态度与责任素养的培养。