依據(jù)《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，跨學(xué)科實(shí)踐被列為五大關(guān)鍵主題之一，肩負(fù)著促進(jìn)教學(xué)方式和育人理念全面革新的重任。在此背景下，教育工作者面臨的關(guān)鍵議題是：如何通過(guò)精心策劃的教學(xué)活動(dòng)，有效推動(dòng)跨學(xué)科實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。物理跨學(xué)科實(shí)踐的本質(zhì)在于超越單一學(xué)科界限，促使學(xué)生在跨學(xué)科框架下審視物理概念與規(guī)律，構(gòu)建一套涵蓋多學(xué)科知識(shí)、體現(xiàn)綜合性與高階思維能力的知識(shí)架構(gòu)。為此，教師應(yīng)注意選擇主題內(nèi)容、制訂教學(xué)方案、實(shí)施課程、展示跨學(xué)科成果中的具體策略，讓學(xué)生在探究性任務(wù)中扮演設(shè)計(jì)者與實(shí)踐者的雙重角色，親身經(jīng)歷合作與交流的過(guò)程，深刻領(lǐng)悟物理學(xué)對(duì)人類生活、工程應(yīng)用乃至社會(huì)發(fā)展的廣泛影響力。本文聚焦于新課標(biāo)中跨學(xué)科實(shí)踐的二級(jí)主題“物理學(xué)與工程實(shí)踐”，以打撈古沉船的相關(guān)實(shí)例為切入點(diǎn)，深入探討如何實(shí)現(xiàn)自然科學(xué)與人文社會(huì)科學(xué)的有機(jī)融合，呈現(xiàn)一條培養(yǎng)學(xué)生批判性思維及綜合能力的現(xiàn)實(shí)路徑。

主題內(nèi)容選擇策略

在跨學(xué)科實(shí)踐的框架下，“跨”字不僅象征著學(xué)科間的跨越，更意味著教學(xué)模式的創(chuàng)新與融合。與傳統(tǒng)學(xué)科教學(xué)相比，跨學(xué)科實(shí)踐特別強(qiáng)調(diào)選擇具有高度綜合性和實(shí)踐性的主題。基于此，我們提出以下三大策略。一是貼近社會(huì)與生活，強(qiáng)化知識(shí)應(yīng)用。優(yōu)先考慮那些與社會(huì)熱點(diǎn)或日常現(xiàn)象緊密相關(guān)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。確保所選課題的科學(xué)內(nèi)涵與當(dāng)前物理課程知識(shí)體系高度契合，促進(jìn)學(xué)生將理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。二是跨域探索，拓展認(rèn)知邊界?？绯鑫锢韺W(xué)科，選取能開(kāi)闊學(xué)生視野、促進(jìn)多角度思考的課題，培養(yǎng)他們跨領(lǐng)域解決問(wèn)題的能力。三是匹配認(rèn)知階段，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。充分考慮學(xué)生的現(xiàn)有認(rèn)知水平和發(fā)展需求，選擇方便補(bǔ)充相關(guān)背景知識(shí)，能夠促進(jìn)學(xué)生深度理解、靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的主題。

基于上述策略，本案例精心選擇了“沉船打撈”這一主題，它不僅是人類與海洋復(fù)雜關(guān)系的生動(dòng)體現(xiàn)，更是一扇窺探歷史變遷的窗口。沉船，承載著過(guò)往海上貿(mào)易的輝煌與滄桑，船上的珍貴文物隨著現(xiàn)代打撈技術(shù)的進(jìn)步，逐一重現(xiàn)人間。隨著不同年代打撈技術(shù)的進(jìn)步，不同案例所蘊(yùn)含的物理原理及其他跨學(xué)科知識(shí)展現(xiàn)出多樣性。這一主題包括歷史探尋、地理分析與物理實(shí)踐三方面，能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)沉船背后歷史故事的好奇心，深刻體驗(yàn)多學(xué)科協(xié)同認(rèn)知某一主題的魅力。具體而言，涉及的物理知識(shí)包括浮力定律、流體壓強(qiáng)、力學(xué)原理等；涉及的歷史知識(shí)涵蓋海上絲綢之路的演變歷程、沉船特定的歷史背景；地理知識(shí)方面，包括沉船所處海域的地理位置、地形地貌、水文條件等。教師在呈現(xiàn)這些知識(shí)元素時(shí)，均需考慮初中生所處的認(rèn)知發(fā)展階段，確保他們能在興趣的引領(lǐng)下，逐步深化對(duì)跨學(xué)科知識(shí)的理解和應(yīng)用。

方案制訂策略

制訂跨學(xué)科方案時(shí)，應(yīng)始終圍繞“問(wèn)題解決”這一原則，重視三大策略。首先，要構(gòu)建問(wèn)題鏈，使其貫穿教學(xué)過(guò)程始終，保證學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的連貫性和目的性。其次，要分解課題，設(shè)定驅(qū)動(dòng)性任務(wù)，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)親歷觀察、實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)、制作、調(diào)查等多種實(shí)踐活動(dòng)，全方位增強(qiáng)其綜合能力。最后，要細(xì)化步驟，保證學(xué)生能夠依據(jù)行動(dòng)指南，順利推進(jìn)學(xué)習(xí)活動(dòng)。根據(jù)以上策略，在設(shè)計(jì)“沉船打撈——用科技打撈歷史”這一方案時(shí)，我們將這一大主題分解為初識(shí)打撈、沉船再現(xiàn)1561b3970385a071787199d880d06e71這兩個(gè)課時(shí)的任務(wù)。具體包括：通過(guò)介紹歷史背景激發(fā)學(xué)生的探索熱情；采用模型建構(gòu)的方法，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并實(shí)施初步的沉船打撈方案，讓他們經(jīng)歷從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、搜集證據(jù)、分析解釋到溝通交流的完整科學(xué)探究流程，像科學(xué)家、工程師那樣，以創(chuàng)新思維解決問(wèn)題，體會(huì)成功的喜悅；再通過(guò)深入探索打撈“長(zhǎng)江口二號(hào)”古船的真實(shí)案例，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比多種打撈方案，在充分了解該船的歷史背景和打撈地地理?xiàng)l件的基礎(chǔ)上，將物理知識(shí)靈活應(yīng)用于實(shí)踐，形成最終的打撈方案，學(xué)習(xí)如何綜合性地解決打撈沉船這一復(fù)雜問(wèn)題。

方案實(shí)施策略

在跨學(xué)科方案實(shí)施過(guò)程中，科學(xué)引導(dǎo)與循序漸進(jìn)是核心原則。為保證有效實(shí)施，可重視以下幾項(xiàng)策略。一是教師與學(xué)生應(yīng)相互配合，從而確保知識(shí)的有效傳遞，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、自我學(xué)習(xí)力。二是通過(guò)布置與主題相關(guān)的課外任務(wù)，如閱讀預(yù)習(xí)資料或撰寫(xiě)項(xiàng)目總結(jié)等，幫助學(xué)生提前熟悉主題內(nèi)容，引導(dǎo)他們主動(dòng)搜集信息、深化主題理解。三是通過(guò)合理分組，發(fā)起小組合作活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生之間實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，使學(xué)習(xí)效果最大化。四是鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行質(zhì)疑、求證，及時(shí)給予他們指導(dǎo)，幫助他們順利克服學(xué)習(xí)困難。

教師在兩個(gè)課時(shí)的教學(xué)中應(yīng)有所側(cè)重：第1課時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)，初步設(shè)計(jì)打撈模型；第2課時(shí)，結(jié)合歷史地理知識(shí)，引領(lǐng)學(xué)生思考多種打撈方式，形成綜合性的方案設(shè)計(jì)報(bào)告。為了保證方案的有效實(shí)施，可以對(duì)任務(wù)進(jìn)行細(xì)致規(guī)劃。第1課時(shí)中，通過(guò)“情境導(dǎo)入+方案設(shè)計(jì)+方案實(shí)施+方案對(duì)比”的流程，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、尋找證據(jù)、作出解釋、相互交流的探究過(guò)程，并通過(guò)完成預(yù)習(xí)作業(yè)，為第2課時(shí)作鋪墊；第2課時(shí)中，通過(guò)“新情境導(dǎo)入+探討原方案可行性+展示討論多種方案+形成最終方案”的流程，實(shí)現(xiàn)大任務(wù)驅(qū)動(dòng)下的問(wèn)題探索，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神，增強(qiáng)多學(xué)科知識(shí)融合應(yīng)用的能力。兩個(gè)課時(shí)的具體情境也有所不同，第一個(gè)情境中，教師引入海上絲綢之路背景，展示沉船上的文物古跡，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在系列問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)分析、設(shè)計(jì)打撈方案，綜合分析打撈沉船的要點(diǎn)，用模擬實(shí)驗(yàn)打撈沉船。在觀看真實(shí)情境中打撈沉船的視頻后，他們反思自己的方案，進(jìn)行了深入探討，發(fā)現(xiàn)要調(diào)用更多知識(shí)才能解決實(shí)際問(wèn)題，從而認(rèn)識(shí)到跨學(xué)科學(xué)習(xí)的重要性。第二個(gè)情境中，教師以“長(zhǎng)江口二號(hào)”沉船打撈為例，引導(dǎo)學(xué)生深化探索，比對(duì)多種打撈方案，并基于調(diào)研結(jié)果進(jìn)行深入討論，最終確定最具可行性的實(shí)施方案。上述過(guò)程不僅能鞏固學(xué)生的跨學(xué)科知識(shí)應(yīng)用能力，還能培養(yǎng)他們面對(duì)復(fù)雜問(wèn)題時(shí)的分析決策能力。

成果展示策略

重視活動(dòng)成果的呈現(xiàn)與交流，是實(shí)現(xiàn)“教—學(xué)—評(píng)”一致性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。我們認(rèn)為應(yīng)鼓勵(lì)多種形式的學(xué)習(xí)成果，允許學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)作品、模型制作、撰寫(xiě)報(bào)告、PPT匯報(bào)等方式，個(gè)性化地呈現(xiàn)自己的收獲。同時(shí)，為學(xué)生提供展示才華的多維平臺(tái)，如組織展覽、報(bào)告會(huì)、研討會(huì)等活動(dòng)。此外，成果的評(píng)價(jià)機(jī)制也應(yīng)更加多元，包含學(xué)生自評(píng)、同伴互評(píng)、家長(zhǎng)反饋與教師評(píng)價(jià)等多個(gè)維度。

在本課例中，隨著課程深入，教師將調(diào)研匯報(bào)、方案研討、成果展示等各種展示方式，靈活穿插于課程不同階段，不僅使學(xué)生展現(xiàn)了學(xué)習(xí)成果，也促進(jìn)了他們對(duì)知識(shí)的深化與應(yīng)用。學(xué)生也確實(shí)呈現(xiàn)出了形式多樣的學(xué)習(xí)成果，從設(shè)計(jì)方案的思維導(dǎo)圖到打撈方式的調(diào)研匯報(bào)PPT，再到打撈模擬實(shí)驗(yàn)及方案報(bào)告，每一份作品都是他們的智慧結(jié)晶。評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)貫穿學(xué)習(xí)始終，注重學(xué)生自評(píng)與同伴互評(píng)，輔以教師的專業(yè)指導(dǎo)，借助評(píng)價(jià)量表，實(shí)現(xiàn)了評(píng)價(jià)功能的最大化利用。這一系列真實(shí)、科學(xué)的評(píng)價(jià)過(guò)程，加速了學(xué)生的成長(zhǎng)與進(jìn)步，促使每位學(xué)生通過(guò)跨學(xué)科學(xué)習(xí)都能有所收獲。

本課例的跨學(xué)科實(shí)踐緊密結(jié)合物理學(xué)科內(nèi)容，彰顯了綜合性和實(shí)踐特色，推動(dòng)了理論與實(shí)踐的深度融合，培育了學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。教師在進(jìn)行跨學(xué)科實(shí)踐課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)把握好6個(gè)關(guān)鍵詞，樹(shù)立“跨”學(xué)科邊界的意識(shí)，“抓”住兼具實(shí)踐性、綜合性的教學(xué)素材，“融”合與素材密切相關(guān)的多學(xué)科知識(shí)，“定”制合理的跨學(xué)科實(shí)踐方案。在此基礎(chǔ)上，“引”導(dǎo)學(xué)生遵循科學(xué)規(guī)律，循序漸進(jìn)地開(kāi)展跨學(xué)科實(shí)踐，同時(shí)“展”現(xiàn)實(shí)踐活動(dòng)的豐碩成果，從而全面提升他們的綜合素養(yǎng)，培養(yǎng)面向未來(lái)的創(chuàng)新人才。