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跨學(xué)科知識(shí)在初中物理教學(xué)中的滲透和融合

2023-05-30 00:41黃東紅
中學(xué)理科園地 2023年1期
關(guān)鍵詞:全面發(fā)展綜合素質(zhì)初中物理

黃東紅

摘 ? 要:在全面推進(jìn)素質(zhì)教育,深化教育領(lǐng)域綜合改革過程中,素質(zhì)教育理念,提倡學(xué)生的全面發(fā)展,將各學(xué)科融合在一起是一種非常有效的教學(xué)手段。提高教育教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升,教師應(yīng)具備各學(xué)科聯(lián)系與滲透的知識(shí),在物理教學(xué)中注重與其他學(xué)科知識(shí)的滲透與融合,培養(yǎng)學(xué)生遷移跨學(xué)科知識(shí)解決物理問題的能力,揭示各學(xué)科之間知識(shí)、技能的聯(lián)系,提高學(xué)習(xí)效率,建立科學(xué)研究方法,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞:跨學(xué)科知識(shí);初中物理;滲透與融合;綜合素質(zhì);全面發(fā)展

物理是一門必修課,初中物理教材符合新課改對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的要求,教師應(yīng)熟悉各學(xué)科教材內(nèi)容和課程安排,聽全校性各學(xué)科交叉公開課,靈活運(yùn)用各學(xué)科的相關(guān)知識(shí),有機(jī)地進(jìn)行物理教學(xué),全面推進(jìn)素質(zhì)教育,培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),在智育、德育、體育、美育等各方面全面發(fā)展[ 1 ]。

1 ?數(shù)學(xué)與物理聯(lián)系緊密

隨著教育改革實(shí)施,各學(xué)科之間的滲透不斷加強(qiáng),作為對(duì)理解能力和演繹推理能力及運(yùn)算能力都有很高要求的物理學(xué)科,平時(shí)教學(xué)中及時(shí)靈活地滲透數(shù)學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力尤為重要[ 2 ]。

1.1 ?基本應(yīng)用

初中物理引入概念,得出公式,利用公式分析計(jì)算,都在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行。例如:速度、密度、壓強(qiáng)、功率、電功率概念等。

實(shí)驗(yàn)中記錄數(shù)據(jù),用數(shù)學(xué)作圖、運(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析得出規(guī)律或測(cè)量結(jié)果,如歐姆定律,測(cè)密度、伏安法測(cè)電阻等實(shí)驗(yàn)。

用數(shù)學(xué)推導(dǎo)變形公式如速度、密度、壓強(qiáng)、功率等,比熱容公式和杠桿的平衡條件的公式推導(dǎo)要用到數(shù)學(xué)方程和比例,并聯(lián)電路總電阻與分電阻的關(guān)系式推導(dǎo)用到數(shù)學(xué)分式的通分。

1.2 ?典型應(yīng)用

物理的各類習(xí)題中,不同的數(shù)學(xué)知識(shí)在物理中起著不同的解決問題的作用。

1.2.1 ?代數(shù)的應(yīng)用

物理題有一類求比例的題型,特別是電流,電壓,電阻以及電功,電功率和電熱有很多比例關(guān)系,掌握好各物理量比例關(guān)系,可以幫助學(xué)生較快得出正確的答案。

有些題目要用到數(shù)學(xué)不等式解題,如:光學(xué)中已知物距和像距用不等式推算焦距,根據(jù)題目的條件,求在確保電路安全的前提下,滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍。

物理中有一類是極值、范圍的計(jì)算題,特別是有滑動(dòng)變阻器或者可變電阻的電學(xué)題求最大值和最小值,要利用數(shù)學(xué)中的一次函數(shù)或二次函數(shù)解題。

1.2.2 ?幾何的應(yīng)用

幾何作圖在物理教學(xué)中是常見的,如光路圖和電路圖以及各類圖像,根據(jù)光在空氣中沿直線傳播,利用數(shù)學(xué)中的相似三角形測(cè)建筑物的高度。

1.2.3 ?解析幾何的應(yīng)用

為了深化教育改革,增加了大量應(yīng)用數(shù)學(xué)解析幾何解答物理的題目,也為今后高中教師的教學(xué)和學(xué)生進(jìn)入高一級(jí)學(xué)校的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。應(yīng)用數(shù)學(xué)的圖像分析是物理的一種研究方法,直觀、形象、簡(jiǎn)潔且概括力強(qiáng),能再現(xiàn)物理全過程,詳細(xì)記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù),大量的圖像習(xí)題都是數(shù)形結(jié)合的題目,分析變化過程中的規(guī)律也有進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算的,這類題目是考試中難度較大的題目。

用數(shù)學(xué)解決物理問題是一種非常重要的能力,處理好物理與數(shù)學(xué)知識(shí)銜接,學(xué)生能更高效、更順利地學(xué)習(xí)物理。

2 ?語文中蘊(yùn)含物理知識(shí)

2.1 ?審題的重要性

學(xué)習(xí)物理首先要具備理解能力,沒有正確理解含義,直接影響物理學(xué)習(xí),如:阿基米德原理中的“浸入液體中”,“浸入”是指部分浸入和浸沒,牛頓第一定律中的“一切物體沒有受到外力”是指受到平衡力,合力為零。只有學(xué)生理解語言的含義,才能正確理解物理意義。

2.2 ?文字簡(jiǎn)答題的理解

簡(jiǎn)答題要求學(xué)生具有閱讀理解能力和語言表達(dá)能力,例如“火星車的車輪寬且有許多凸棱”,“寬”是指受力面積大,“凸棱”是指增大接觸面的粗糙程度,增大摩擦力。

2.3 ?字詞、俗語、成語、諺語和歇后語及古詩詞中處處皆物理

物理中有字詞的辨析,如熔化而不是溶化或融化,俗語、成語、諺語及歇后語中蘊(yùn)含物理知識(shí),如:“大樹底下好乘涼”是光的直線傳播現(xiàn)象,“杯弓蛇影”是光的反射現(xiàn)象,“人心齊,泰山移”是同一線上方向相同的合力,“戴眼鏡喝茶越喝越朦朧”是液化現(xiàn)象,物理和語文的組合表達(dá)了自然科學(xué)的本來含義。

古詩詞中有跨學(xué)科的思想,教師在傳承古代文化時(shí)要有學(xué)科滲透的思想使學(xué)生獲益其中。例如:“遙知不是雪,為有暗香來”是分子的擴(kuò)散現(xiàn)象,“余音繞梁,三日不絕。”是回聲。用詩詞教學(xué),不僅陶冶了情操,也理解了其中的物理知識(shí)。

3 ?德育在物理教學(xué)中的滲透

當(dāng)前教育提倡立德樹人,學(xué)生不僅要學(xué)到知識(shí)和掌握技能,還要樹立正確的道德觀,教師應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生情感、態(tài)度與價(jià)值觀,利用物理事例進(jìn)行德育教育,養(yǎng)成實(shí)事求是的態(tài)度,進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),挖掘?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象中的物理規(guī)律,不抄襲,不捏造,養(yǎng)成獨(dú)立思考和團(tuán)結(jié)合作的良好思想品質(zhì),敢于承擔(dān)責(zé)任,刻苦鉆研,有創(chuàng)新精神。

學(xué)生的思想教育不只是在政治課中,物理中也有思想教育的題材, “噪聲”教學(xué)中,教師應(yīng)注重環(huán)保,防止噪音污染,讓學(xué)生找一找有哪些噪聲和危害?怎樣減弱?從自己做起,創(chuàng)造安靜的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的行為習(xí)慣。

4 ?物理學(xué)史引入課堂教學(xué)中

科學(xué)家們的故事,能有效激發(fā)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的興趣,例如:古希臘阿基米德從澡盆的水溢出得到啟發(fā),產(chǎn)生靈感,測(cè)出王冠體積,鑒別王冠是否純金的故事能激發(fā)學(xué)生探究阿基米德原理。結(jié)合古今中外歷史故事進(jìn)行教學(xué),如牛頓的萬有引力定律,讓學(xué)生了解堅(jiān)持科學(xué)真理的偉大精神。我國(guó)的神舟載人宇宙飛船的發(fā)射與回收,超導(dǎo)技術(shù)的研究處于世界領(lǐng)先地位,核磁共振大量用在醫(yī)學(xué)診斷中[ 3 ],激發(fā)了學(xué)生的愛國(guó)熱情,也增強(qiáng)了學(xué)習(xí)物理的決心。

我國(guó)“四大發(fā)明”著稱世界,指南針在航海、探險(xiǎn)、軍事方面都有實(shí)用價(jià)值,學(xué)生不僅了解人類文明史,還知道物理學(xué)上的重大突破推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電磁學(xué)熱情。

5 ?生物知識(shí)可以和物理學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合

隨著生物科學(xué)的發(fā)展,它與物理學(xué)科之間不斷滲透和融合俞加顯現(xiàn)出來。生物主要研究生物現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律,許多知識(shí)點(diǎn)與物理學(xué)相關(guān)聯(lián)。如眼睛的結(jié)構(gòu),顯微鏡的原理等運(yùn)用了光學(xué)的知識(shí),耳的聽覺原理、動(dòng)物的聲納定位知識(shí)的研究運(yùn)用到聲學(xué)的知識(shí)。可見物理也需要生物知識(shí)的應(yīng)用。

6 ?化學(xué)可以和物理有機(jī)結(jié)合

物理與化學(xué)有著交叉研究領(lǐng)域、相同的研究方法、共同的科學(xué)思想和科學(xué)家。如物理學(xué)中的分子結(jié)構(gòu),摩擦起電得失電子,化學(xué)中有分子,原子和得失電子的正負(fù)離子,物理中的化學(xué)效應(yīng)是在化學(xué)中的置換反應(yīng)中產(chǎn)生,物理學(xué)中測(cè)密度用到天平測(cè)物體的質(zhì)量,化學(xué)中用天平稱藥品的質(zhì)量,在實(shí)驗(yàn)中二者有許多相同的實(shí)驗(yàn)儀器。做“氣體分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn),需要通過化學(xué)的實(shí)驗(yàn)手段從空氣中提取氮?dú)?,有人把物理和化學(xué)稱作“兄弟科”。把握物理、化學(xué)教材的教學(xué)進(jìn)度,能達(dá)到更好的教學(xué)效果。

7 ?物理與體、音、美

初中的學(xué)生酷愛體育音樂和美術(shù)課,熱愛體育課中的每一運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,大部分同學(xué)課后都有聽自己喜歡的歌,勾畫喜歡的圖畫。

7.1 ?體育課上學(xué)物理用物理

體育課中能學(xué)習(xí)許多物理知識(shí),教師可以布置學(xué)生在體育課中測(cè)量一些物理量,如:測(cè)速度,壓強(qiáng),功和功率。在校運(yùn)會(huì)特別是體育中考, 掌握技巧可以取得更好的成績(jī),如:仰臥起坐,立定跳遠(yuǎn)起跳和跑步起跑時(shí)有力的相互作用,跳高跳遠(yuǎn)助跑時(shí)利用慣性,沖刺時(shí)防止慣性。用學(xué)生的親身體驗(yàn)分析物理問題,既鍛煉身體,又掌握了技能,對(duì)物理知識(shí)更加深刻理解。

7.2 ?音樂可以進(jìn)入物理課堂

音樂是物理學(xué)中聲學(xué)的研究對(duì)象,音樂能熏陶情懷,帶給學(xué)生美的感受,音樂、視頻圖像能放松心情,把音樂帶入課堂,能夠更好的讓學(xué)生投入到物理教學(xué)中來。如:讓有才藝的學(xué)生唱一首歌,課堂氣氛更加融合,創(chuàng)設(shè)情境,引導(dǎo)學(xué)生思考,聲音是怎樣產(chǎn)生的?自然引入課題。利用課件中的音樂視頻,讓學(xué)生觀察演奏者的手勢(shì),理解樂音的三要素。

7.3 ?用美術(shù)學(xué)物理

美術(shù)和物理相結(jié)合可以激后進(jìn)生學(xué)習(xí)的興趣,大自然的美麗源于光的色散,帶給學(xué)生美的熏陶,光的色散這一節(jié)布置學(xué)生畫一幅畫或拍一張圖片,不僅加強(qiáng)三原色和三基色的認(rèn)識(shí),也激起學(xué)生對(duì)物理的熱愛。聯(lián)系房子的外裝修,現(xiàn)在不用瓷磚,玻璃墻,會(huì)產(chǎn)生光污染,根據(jù)光的色散和漫反射知識(shí),采用單色外墻漆,既保護(hù)了眼睛,也達(dá)到了美觀的效果。

8 ?有機(jī)滲透天文、地理學(xué)科的知識(shí)

培養(yǎng)學(xué)生綜合文理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,地理和物理緊密相關(guān),茫茫星空到遼闊大地,物理無處不在,太陽系八大行星在軌道上運(yùn)行,伽利略探索宇宙,支持了哥白尼的“日心說”,牛頓的三大運(yùn)動(dòng)定律為探索宇宙奠定了理論基礎(chǔ)。最早的日食記錄在我國(guó)。天文、地理知識(shí)為物理規(guī)律的獲取提供了背景材料,物理與天文地理相互滲透,使學(xué)生學(xué)到的物理知識(shí)更加靈活有用。

9 ?結(jié)語

物理學(xué)科是一門綜合性學(xué)科,在推行新課程改革的今天,物理教學(xué)中注意多學(xué)科結(jié)合和滲透,將會(huì)成為一種必然的且行之有效的方法,不同課程的融合一方面能鞏固其他學(xué)科的知識(shí),另一方面能提高物理教學(xué)效果,廣大教師教學(xué)水平的提高,不僅使學(xué)生愛上物理課程,也使學(xué)生對(duì)各學(xué)科的知識(shí)融會(huì)貫通,從而有效提升學(xué)生的綜合能力和學(xué)習(xí)能力,為社會(huì)輸送復(fù)合型的人才。

參考文獻(xiàn):

[1] 胡定榮.全面發(fā)展.綜合素質(zhì).核心素養(yǎng)[J].新疆師范大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版),2018,39(6):61-78,2.

[2] 朱田晟驁.培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題能力的思考與探索[J].考試周刊,2016(73).

[3] 范小玲.高中物理教學(xué)中實(shí)施學(xué)科滲透的實(shí)踐研究[D].呼和浩特:內(nèi)蒙古師范大學(xué),2011.

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