探索跨学科教学新范式,引领物理教学创新实践

作者: 王晓琳

在教育理念不断革新的当下,传统单一学科的教学模式逐渐难以满足学生多元化发展需求,而跨学科教学能打破学科壁垒,让知识相互交融,成为培养学生综合素养的关键路径。初中物理作为一门基础学科,与生活和其他领域联系紧密,开展跨学科教学意义重大。“析冷热之理 悟健康之道”这一公开课课例,便在这样的背景下应运而生。它以苏科版物理教材为依托,深入挖掘物理与健康领域的关联,在目标设定、内容设计、教学方法等多方面大胆创新,完美诠释了“少教多学 共生课堂”的教学理念,为初中物理跨学科教学提供了极具参考价值的实践范例,值得我们深入剖析与学习。

一、导向明确,紧密贴合核心素养

自主构建导向。课例教学目标紧密围绕物理学科核心素养,在“少教多学”理念指引下,学生在各活动中拥有充分的自主探索空间。例如,在了解健康与温度关系时,学生通过课前调查、小组汇报等方式自主获取知识,加强保护健康的意识,主动构建科学态度与责任素养。这一过程不仅让学生认识到物理知识与生活、健康的紧密联系,还激发了他们对生活现象背后物理原理的关注和思考,培养了学生自主学习和探究的能力。

能力培养导向。在模拟抢救高温中暑患者的活动中,学生不仅掌握了利用物态变化知识使人体降温的方法,构建了物理观念,还在分析和解决问题的过程中培养了科学思维。同时,通过实际操作,学生增强了科学探究能力,提升了动手实践和团队协作的能力。这一活动促进了学生在知识运用与能力提升上的共生发展,使他们在实践中深化对物理知识的理解,并学会将理论知识应用于实际问题的解决。

思政融合导向。通过对气凝胶毡隔热性能的探究,以及相关视频的学习,学生感受到了新材料对生活和科技的深远影响,激发了学习兴趣和爱国情怀。这一环节将学科教学与思政教育有机结合,使学生在学习物理知识的同时,增强民族自豪感和对科学技术的向往,实现了知识学习与价值观培养的双重目标。

二、设计巧妙,突出学科与生活的联系

跨学科融合自然。教师以温度为纽带,将物理学与健康领域有机融合,从体温对健康的影响,到环境对健康的影响,引导学生运用物理知识处理与健康相关的问题,跨学科融合自然。例如,在抢救高温中暑和失温患者环节,把物态变化、热传递等物理知识与医学急救知识相结合,让学生认识到物理知识在维护生命健康方面的重要作用,真正实现跨学科运用知识分析和解决问题,符合新课标的跨学科实践要求。

紧密联系生活实际。教学内容源于生活又服务于生活,从测量体温到讨论高温工作者中暑、志愿军战士失温等生活和历史场景,再到比较生活中常见的棉花和泡沫的隔热性能,最后延伸到恒温科技住宅,每一个环节都紧密围绕生活中与温度有关的现象展开,让学生深刻体会到“生活处处有物理”,激发学生对物理学科的亲切感和学习热情,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

三、教法多样,注重学生主体地位

小组合作学习。教学中教师多次采用小组汇报、小组讨论和小组实验等形式,充分发挥合作学习的优势。在小组汇报中,学生自主收集资料、整理信息并展示成果,锻炼了自主学习和表达能力;学生通过小组讨论进行思维碰撞,共同探讨问题的解决方案,培养了合作探究和批判性思维能力;实验中,各组学生分工明确,共同完成实验设计、操作和数据分析,增强了动手操作能力和团队协作意识。

问题引导启发。教师通过巧妙设置问题引导学生思考,例如,引导学生思考高温和低温对人体健康的影响,以及在设计实验时引导学生思考控制变量和实验现象的反映方式等。这些问题能够激发学生的好奇心和求知欲,促使学生主动思考、积极探索。

多媒体辅助教学。教师通过多媒体播放《高温下的工作者》《长津湖》《失温》等视频,展示体温数据图象、实验数据图象等,以及合理运用数据处理软件等,将抽象的知识直观化,帮助学生更好地理解和掌握知识,提高学生的学习兴趣和参与度。

四、实验严谨,培养学生科学探究能力

实验设计合理。在比较棉花和泡沫保温性能的实验中,教师引导学生合理运用控制变量法,控制热水的质量、材料厚度等物理量保持相同;通过观察相同时间内水温的变化来比较材料的保温性能,巧妙运用转换法将材料保温性能这一不易直接测量的物理量转化为可测量的温度变化。实验设计科学合理,符合学生的认知水平和探究能力。

探究过程完整。从提出“哪种材料隔热性更好”,到设计实验方案、进行实验操作、记录数据、分析数据,再到讨论影响实验结果的因素,最后得出结论,整个探究过程完整有序。在整个实验过程中,学生需自主设计、主动操作、分析数据和得出结论,能在实验中发现问题并解决问题,科学探究能力得以提升。

拓宽视野有法。在完成实验的基础上,教师引入纳米气凝胶毡等新型隔热材料,拓宽了学生的视野,激发学生对新材料、新技术的兴趣和探索欲望,引导学生关注科技发展前沿,培养学生的创新思维和对科学技术的热爱。

五、学科育人,落实立德树人根本任务

培养健康意识。通过对温度与健康关系的探讨,学生了解体温变化、环境温度对健康的影响,以及如何运用物理知识维护健康,提高健康意识和自我保护能力,体现了学科教学对学生生命健康的关怀。

激发爱国情怀。在教学中融入新材料的应用,如介绍纳米气凝胶在航天中的重要作用,能让学生感受到我国科技的飞速发展和强大实力,激发学生的爱国情怀和民族自豪感,同时引导学生树立为科技进步而努力学习的志向,将学科知识学习与德育有机结合,落实立德树人根本任务。

拓展课后实践。课后实践作业,让学生将课堂所学知识进一步延伸到实际生活中,培养学生的社会实践能力和独立思考能力,同时引导学生关注科技发展对生活和健康的影响,培养学生的社会责任感和对未来生活的关注意识。

此课例实现了物理学科核心素养与健康领域知识的有效融合。教师不仅注重对学生科学思维、探究能力及实践能力的培养,还通过思政元素的有机融入,强化了学科育人的功能,体现了立德树人的根本任务。其教学设计与实施充分契合新课标对跨学科实践的要求,为初中物理跨学科教学提供了可借鉴的范式。未来,此类跨学科教学实践应进一步推广,以促进学生综合素养的全面提升,并为教育教学改革的深化提供实践支撑。

王晓琳,高级教师,江苏省南京东南实验学校物理教师。第十届“南京市学科教学带头人”,第九届“南京市优秀青年教师”,江宁区优秀教育工作者、教育先进个人。曾获南京市初中物理优质课评比一等奖、南京市初中物理实验教学技能比赛一等奖、南京市初中物理青年教师基本功大赛一等奖、全国NOC教研团队大赛一等奖等。应邀录制“江苏省名师空中课堂”“金陵微课”共十余节。

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