摘" 要：在當(dāng)今社會對創(chuàng)新能力需求日益增長的背景下，初中物理教育不僅需要傳授基礎(chǔ)科學(xué)知識，還應(yīng)注重學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng).文章探討了創(chuàng)新能力與初中物理跨學(xué)科教學(xué)之間的內(nèi)在聯(lián)系，提出了整合多學(xué)科資源、組織實踐活動、支持學(xué)生自主探索以及利用數(shù)字技術(shù)革新教學(xué)方式等具體策略，旨在為教師提供實用指導(dǎo)，以期在實際教學(xué)中更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，促進學(xué)生全面發(fā)展.

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；初中物理；跨學(xué)科

中圖分類號：G632""" 文獻標(biāo)識碼：A""" 文章編號：1008-0333（2025）05-0086-03

收稿日期：2024-11-15

作者簡介：張云平，本科，中學(xué)一級教師，從事初中物理教學(xué)研究.

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確提出：物理教育應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力，使學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)過程中形成初步的科學(xué)研究能力.這一目標(biāo)的提出，不僅強調(diào)了物理學(xué)科在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面的重要作用，也指出了當(dāng)前教育改革的一個重要方向——跨學(xué)科教學(xué).在初中物理教學(xué)中，實施跨學(xué)科教學(xué)可以幫助學(xué)生建立起更加全面和系統(tǒng)的知識體系，增強他們對物理概念的理解和應(yīng)用能力.

1" 創(chuàng)新能力與初中物理跨學(xué)科教學(xué)的邏輯關(guān)系

創(chuàng)新能力與初中物理跨學(xué)科教學(xué)之間存在著密不可分的邏輯關(guān)系.創(chuàng)新能力不僅是個人發(fā)展和社會進步的關(guān)鍵驅(qū)動力，也是現(xiàn)代教育追求的核心目標(biāo)之一.初中物理作為一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，其內(nèi)容豐富、應(yīng)用廣泛，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識提供了天然土壤.跨學(xué)科教學(xué)作為一種有效的教學(xué)模式，能夠?qū)⑽锢碇R與其他學(xué)科知識有機融合，促進學(xué)生從多角度、多層次理解物理現(xiàn)象及其背后的科學(xué)原理，進而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力.換言之，創(chuàng)新能力是初中物理跨學(xué)科教學(xué)的直接成果，而跨學(xué)科教學(xué)則是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的有效途徑［1］.學(xué)生在跨學(xué)科教學(xué)中可以深化對物理知識的理解，還可以在解決實際問題的過程中鍛煉創(chuàng)新思維，這種相互促進的關(guān)系使跨學(xué)科教學(xué)成為實現(xiàn)教育目標(biāo)的重要手段.

2" 指向創(chuàng)新能力培養(yǎng)的初中物理跨學(xué)科教學(xué)策略

2.1" 整合學(xué)科資源，構(gòu)建創(chuàng)新知識框架

在初中物理教學(xué)中，跨學(xué)科資源整合是提升學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑.通過將物理知識與數(shù)學(xué)、歷史、生物等其他學(xué)科知識相結(jié)合，教師可以為學(xué)生提供一個更加全面和系統(tǒng)的知識框架［2］.這一方法可以幫助學(xué)生更好地理解物理概念，還能激發(fā)他們的創(chuàng)新思維和實踐能力.教師需要在教學(xué)設(shè)計中充分考慮各學(xué)科之間的聯(lián)系，精心選擇和整合相關(guān)資源，設(shè)計綜合性教學(xué)活動，引導(dǎo)學(xué)生從多角度思考和解決問題.

以滬科版八年級物理第四章《神奇的透鏡》為例，教師可以將歷史知識融入物理教學(xué)中，增強學(xué)生對透鏡學(xué)習(xí)的興趣.具體來說，教師可以通過講述透鏡在人類歷史上的重要地位和發(fā)展歷程來開啟本章課程.教師從古埃及人利用透鏡聚焦陽光點燃火種的故事講起，不僅展示了透鏡最早的實用價值，也體現(xiàn)了人類早期對自然界的探索精神.接著，教師可以介紹中世紀(jì)歐洲修道院僧侶使用放大鏡輔助閱讀手稿的情景，這不僅反映了透鏡在教育和文化傳承中的作用，也揭示了當(dāng)時人們對于知識的渴望和追求.隨后，教師講述近代科學(xué)家如伽利略和牛頓如何利用透鏡發(fā)明望遠鏡和顯微鏡的故事，特別是伽利略首次用望遠鏡觀測天體，牛頓通過三棱鏡分解太陽光譜，這些成就不僅極大地推動了科學(xué)的進步，也改變了人類對宇宙的認(rèn)知.借助這些生動的歷史故事，教師可以幫助學(xué)生建立起透鏡與人類文明進步之間的聯(lián)系，激發(fā)他們對科學(xué)探索的熱情.

教師也可以將生物學(xué)知識融入透鏡的教學(xué)，拓寬學(xué)生對透鏡應(yīng)用的認(rèn)識.在講解透鏡的工作原理后，教師可以介紹顯微鏡和望遠鏡這兩種常見的光學(xué)儀器，討論它們在生物學(xué)研究中的重要作用.具體操作中，教師可以準(zhǔn)備一些顯微鏡下的細胞圖片或視頻，讓學(xué)生觀察細胞的結(jié)構(gòu)和運動，討論顯微鏡的工作原理及其在生物學(xué)研究中的應(yīng)用.教師還可以引導(dǎo)學(xué)生制作簡易顯微鏡，使用放大鏡和透鏡組合來觀察微觀世界.

2.2" 設(shè)計實踐活動，激發(fā)創(chuàng)新思維火花

設(shè)計實踐活動是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的重要途徑.學(xué)生在實踐活動中能親身體驗物理學(xué)原理的應(yīng)用，還能在動手操作中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識.實踐活動還可以增強學(xué)生的動手能力，促進其批判性思維的發(fā)展，使他們在面對新問題時能夠靈活運用所學(xué)知識提出創(chuàng)新性解決方案［3］.

例如，在教授八年級物理《認(rèn)識浮力》這一節(jié)時，教師可以開展一個名為“水上樂園”的項目式學(xué)習(xí)活動，該項目旨在讓學(xué)生以小組形式，設(shè)計并制作一個能夠在水中穩(wěn)定漂浮的模型.這個項目不只是一個物理實驗，更是一個跨學(xué)科的任務(wù)，它要求學(xué)生整合數(shù)學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)知識，全面理解和應(yīng)用浮力原理.具體而言，在設(shè)計階段，學(xué)生需要利用數(shù)學(xué)知識計算模型的體積和密度，確保模型能夠漂浮在水面上；在選擇材料時，可以通過化學(xué)實驗比較不同液體（如清水、鹽水、糖水）的密度差異，從而優(yōu)化模型的浮力性能.學(xué)生還可以借鑒水生植物的結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計出更符合流體力學(xué)原理的模型外形，以減少阻力，提高模型的穩(wěn)定性.

教師也應(yīng)該鼓勵學(xué)生自主設(shè)計實驗，深入探究浮力現(xiàn)象背后的物理原理.教師可以布置一個開放性實驗任務(wù)，讓學(xué)生自行設(shè)計實驗方案，研究浮力的大小與哪些因素有關(guān).在這一過程中，學(xué)生可以選取不同材質(zhì)和形狀的物體，分別測量它們在水中的浮力，記錄實驗數(shù)據(jù).教師可以提供一些基本的實驗材料，但具體的實驗步驟和方法完全由學(xué)生自己決定.例如，學(xué)生可能會想到用不同濃度的鹽水來改變液體的密度，觀察物體在不同密度液體中的浮力變化，或者嘗試用不同形狀的物體，探討形狀對浮力的影響.在自主實驗過程中，學(xué)生能深刻理解浮力的物理原理，還能培養(yǎng)獨立思考和解決問題的能力.

2.3" 強化團隊合作，促進跨學(xué)科思維碰撞

在跨學(xué)科概念融入初中物理教學(xué)的過程中，強化團隊合作可以有效促進學(xué)生跨學(xué)科思維碰撞.團隊合作有助于學(xué)生深化對物理概念的理解，培養(yǎng)他們的合作精神和溝通能力，還可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，使他們在交流和討論中產(chǎn)生新的想法和解決方案.

在九年級物理《能量、材料與社會》這一章，教師應(yīng)將具有不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生分為同一小組，形成多樣化的知識和技能組合.例如，教師可以根據(jù)學(xué)生的興趣和特長，將擅長物理的學(xué)生、喜歡化學(xué)的學(xué)生、對生物感興趣的學(xué)生分配到同一個小組.這樣，每個小組內(nèi)部就能形成一個多元化的知識結(jié)構(gòu).然后，教師可以給每個小組分配一個具體的任務(wù)，比如研究“太陽能的利用與環(huán)境保護”.在這個任務(wù)中，擅長物理的學(xué)生可以負責(zé)解釋太陽能的轉(zhuǎn)換原理，喜歡化學(xué)的學(xué)生可以研究太陽能電池的工作機制，對生物感興趣的學(xué)生可以探討太陽能在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用.明確的分工合作可以讓學(xué)生充分發(fā)揮各自的特長，還能在交流中學(xué)習(xí)其他領(lǐng)域的知識，促進跨學(xué)科思維的形成.

教師也可以組織跨學(xué)科小組討論活動.當(dāng)講授到“新能源的開發(fā)與利用”或“環(huán)保材料的開發(fā)”等內(nèi)容時，教師首先可以通過課堂講解的方式，向?qū)W生介紹相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識和發(fā)展現(xiàn)狀，如太陽能、風(fēng)能、水能等可再生能源的工作原理及其環(huán)境效益，以及生物降解塑料、竹纖維等環(huán)保材料的特點和應(yīng)用前景.接下來，教師可以布置一項研究任務(wù)，讓學(xué)生們以小組的形式，圍繞選定的主題自主搜集資料并完成一份研究報告.在這個過程中，學(xué)生需要結(jié)合物理、化學(xué)、地理等多個學(xué)科知識，對特定的問題進行深入探究.例如，在研究“新能源的開發(fā)與利用”時，學(xué)生不僅要了解各種新能源的技術(shù)特點，還要考慮其經(jīng)濟成本、環(huán)境影響和社會接受度等因素.在探討“環(huán)保材料的開發(fā)”時，需關(guān)注材料的生命周期評價、回收再利用的可能性等問題.教師要鼓勵學(xué)生運用互聯(lián)網(wǎng)資源，查找權(quán)威的數(shù)據(jù)和文獻，提高報告的專業(yè)性和可信度.討論結(jié)束后，每個小組將有機會在全班面前展示自己的研究成果，其他同學(xué)作為聽眾參與討論，提出疑問或建議.

2.4" 運用數(shù)字技術(shù)，創(chuàng)新教學(xué)手段與方法

在創(chuàng)新能力培養(yǎng)視域下，運用數(shù)字技術(shù)是提升初中物理跨學(xué)科教學(xué)效果的關(guān)鍵舉措.隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字技術(shù)為教學(xué)提供了更加豐富多樣的工具和平臺，教學(xué)內(nèi)容可以通過多媒體、虛擬實驗室、在線課程等形式展現(xiàn)，極大地增強了教學(xué)的互動性和趣味性.教師需要掌握和運用各類數(shù)字教育資源，如物理仿真軟件、在線教學(xué)平臺等，設(shè)計與物理相關(guān)的跨學(xué)科項目.

以滬科版八年級物理《探索宇宙》這一節(jié)為例，教師可以通過引入虛擬實驗室的方式，增強學(xué)生的實踐體驗.利用專業(yè)的天文軟件，如Stellarium或Celestia，教師可以創(chuàng)建一個互動式的教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生親身體驗宇宙探索的過程.這些軟件能夠模擬太陽系內(nèi)的天體運動，包括行星繞太陽公轉(zhuǎn)、衛(wèi)星繞行星旋轉(zhuǎn)等現(xiàn)象.學(xué)生可以看到動態(tài)的天體運行軌跡，還可以調(diào)整觀測時間、地點和視角，以獲得不同的觀察效果.例如，學(xué)生可以設(shè)置特定的時間點，觀察地球和火星的位置變化，理解行星間的相對運動，或調(diào)整視角，從地球上看太陽系的整體布局，從而更好地理解太陽系的結(jié)構(gòu).這種互動式的教學(xué)方式能夠加深學(xué)生對物理定律的理解，激發(fā)他們的好奇心和探索欲，鼓勵學(xué)生思考行星運動背后的物理原理，如開普勒定律和牛頓萬有引力定律.

結(jié)合多媒體資源拓寬知識視野也是提升教學(xué)效果的有效手段.教師可以充分利用多媒體資源，將物理知識與藝術(shù)、文學(xué)等領(lǐng)域相結(jié)合，拓寬學(xué)生的知識視野.例如，在介紹恒星生命周期時，教師可以播放NASA發(fā)布的關(guān)于恒星演化的視頻資料，這些視頻通常包含高質(zhì)量的動畫和解說，能夠幫助學(xué)生直觀理解恒星從誕生到消亡的全過程.教師還可以選取與宇宙探索相關(guān)的文學(xué)作品片段，如劉慈欣的科幻小說《三體》中描述的三體星系結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生思考人類對于未知世界的想象與科學(xué)探索之間的關(guān)系.這樣的教學(xué)設(shè)計能讓學(xué)生從科學(xué)的角度認(rèn)識宇宙，還能感受到科學(xué)與人文之間的深刻聯(lián)系，激發(fā)對科學(xué)的興趣和對人文精神的追求.

3" 結(jié)束語

綜上所述，創(chuàng)新能力培養(yǎng)與初中物理跨學(xué)科教學(xué)相輔相成，共同推動教育的深度變革.教師應(yīng)整合學(xué)科資源，讓學(xué)生在多學(xué)科視角下構(gòu)建知識體系，提高知識的綜合運用水平；設(shè)計實踐活動，使學(xué)生在實際操作中體驗科學(xué)探究的樂趣，培養(yǎng)實踐能力和解決問題的能力；強化團隊合作，促進學(xué)生間的交流與協(xié)作，幫助他們在思維碰撞中產(chǎn)生新的創(chuàng)意.數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，為物理教學(xué)帶來了全新的教學(xué)手段，使抽象的概念變得直觀易懂，提升了教學(xué)效率.

參考文獻：［1］ 張茂.初中物理課程中跨學(xué)科整合的實踐與反思［J］.學(xué)周刊，2024（29）：65-67.

［2］ 陳國榮，葉成林.新課程理念下初中物理跨學(xué)科教學(xué)實踐探索［J］.新課程教學(xué)（電子版），2024（10）：40-42.

［3］ 詹友琳.面向跨學(xué)科的初中物理單元作業(yè)設(shè)計［J］.家長，2024（14）：82-84.

［責(zé)任編輯：李" 璟］