新课标下初中物理和生物的跨学科教学 论文

新课标下初中物理和生物的跨学科教学摘要：2022年4月,我国教育部印发了《义务教育课程方案和课程标准》,并于2022年秋季学期开始正式执行。新的物理义务教育课程标准课程内容结构上进一步优化,设置了跨学科主题学习活动。物理学科联系实际,服务社会。跨学科主题学习活动与日常生活、生产实践及社会关注问题联系紧密,目的在于加强不同学科间的相互联系,带动课程综合化实施,强化实践性要求。初中物理和生物都是理科学科,是自然科学的重要组成部分。通过科学有效的设计开展,能够提高学生跨学科运用知识的能力，在实践中分析问题和解决问题；培养学生良好的学习态度和勇于创新的科学精神。 关键词：新课标、物理、生物、跨学科

引言：自中华人民共和国成立后,随着教育制度课程和教材的改革推进,分科教学的研究不断深入,各学科在各自的领域内形成独立的知识体系,从而导致忽略不同学科之间的联系,也忽视了学生认识世界的多角度、综合性、全面性的特点,影响了学生发散性和创新思维的发展。本文以初中物理和生物的交叉为例,从挖掘初中物理与生物的跨学科教学的必要性、可行性、设计和实施四个环节出发,对新课标形势下初中物理和生物交叉渗透教学进行论述,为初中物理和生物的跨学科教学提供参考。一、初中物理和生物跨学科教学的必要性1.跨学科教学可以弥补分科教学的不足。分科教学有利于学科概念的学习,可以提高效率,利于学生建立学科认知结构,但也容易出现所学知识与现实生活相脱节。分科教学在联系实际问题时,因受到学科的局限,往往是浅尝辄止或只针对在某一关节,而不是真实情境的完整问题。要想真正完整解决实际问题,往往需要综合运用多学科内容。如《眼睛和眼镜》中解释如何看到物体时,学生不理解:成在视网膜上的像明明是倒立的,为什么认为现实中是正立的?这时,教师进行生物知识的辅助补充,能让学生更全面理解人看到物体的具体过程。初中物理与生物学科跨学科教学的结合补充,可以弥补物理分科教学的不足，全面认识现象本质。2.跨学科教学是教育教学改革的要求。2019年印发的《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》中指出,要探索基于学科课程的综合化教学,开展研究型、项目化、合作式学习。最新印发的《义务教育物理课程标准(2022年版)》,明确了跨学科主题学习活动,目的在于提升学生的综合素质,发展学生核心素养,培养创新精神。探索基于学科的综合化教学实践是国家对教育教学改革提出的新要求。二、初中物理和生物跨学科教学的可行性跨学科教学超越单一学科界限,涉及多个学科的知识重建和传播，将两个或两个以上学科的数据、信息、概念、基础、视角、技术和理论进行整合,以促进完整认识或解决单一学科难以解决的问题。物理和生物虽然都是中学阶段的理科学科,但在以往的教学中这两个学科的教学是相互独立的,很少有学科之间的交叉渗透,更不会进行融合教学,导致中学生的学习一直处于知识分裂的状态。1.从学科的属性来说,物理和生物都隶属自然科学的范畴 自然科学主要以经验和实验为实施依据,学科之间的联系非常紧密。进行初中物理和生物的跨学科教学时，过渡自然流畅。2.从学科的研究内容来说,具有一定的相似性它们都是研究自然界的物质性质、结构、形态和发展规律。从物理学角度来说,物理学主要研究研究自然界物质、物质之间的相互作用和物质之间最普遍、最基本的运动形式和规律的科学;初中生物是自然学科的基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学。两者研究的对象都存在于自然环境当中,研究自然物体与环境之间存在的自然规律。3.从学科的研究方法上来说,具有高度的统一性对于物理来说,物理理论和物理实验是开展物理学习的关键内容和基础内容;而对于生物来说,基础理论和相应的实验相结合也是最基本的研究方法,因此从这个层面上来说,物理和生物间有着很强的联系,其研究方法是类似的,只是针对不同学科的内容。三、初中物理和生物跨学科教学的设计在实际的教学中,一般,一个物理教师并不会或不能承担起生物学科的教学。教师要想进行跨学科教学,必须让不同学科的任课教师同时进行备课,确定出能够融合教学的框架,在框架之中开展相应的跨学科教学。从实际的教学实践中,物理和生物两位教师不能在同一节课当中分别开展物理和生物的教学,那么只能在物理教学的过程中,將生物学科融入到自己的学科当中,从而实现跨学科教学,这是开展跨学科教学的基本思路。在备课的过程中,两位教师应当开展协同备课,在备课的过程中根据学科的教学内容确定切入点和要融入的教学内容,建立联系,实现物理和生物不同学科之间的交叉。比如,在学习了汽化的知识后,分析人体为什么会出汗,从汽化吸热分析得出:人体排泄汗液,是为了降低人体表面的温度,防止人体温度过高,影响健康。水是汗液的主要成分,比热容较大,吸热能力强。当人体内脏腑温度过高时,就以汗的形式排出热量,同时汗液汽化吸热,防止热辐射让人致死,因此身体出汗是一个正常的生理现象。四、初中物理和生物跨学科教学的实施 知识都是相通的,同时知识也是彼此分离的。实施初中物理与生物的跨学科教学时,正确的方向,才能为后续两个学科交叉教学工作的开展提供指引。1.以模型为关联通过相似的物理和生物模型关联,克服学生学习中的难点。如多数学生学习了凸透镜透镜成像原理后,无法准确解释近视和远视。这时可以结合光具座和人的眼球结构模型,多次更换不同焦距的凸透镜,观察光屏上的像,结合生物知识,做出全面的解释:人的眼睛能看物体运用了凸透镜透镜成像原理,其中晶状体相当于凸透镜,物体自行发出或者反射的光经过晶状体的折射后成像在视网膜上,再通过视神经传给大脑分析处理,人就看到了物体；近视眼是因为晶状体太突出,焦距较小,经晶状体折射后会聚到视网膜的前方,需要用凹透镜先将光线发散后再通过晶状体折射，就能会聚到视网膜上,所以近视眼需要凹透镜进行矫正;相反,远视眼是因为晶状体焦距较打，成像在视网膜的后方,需要佩戴凸透镜制成的眼镜进行矫正。2.以作业为推手设计跨学科作业时,以一物理考点为中心,交叉渗透生物知识进行综合化的设计、实践与评价,以提升学生解决问题的能力。相较于传统的分科作业,跨学科作业有利于拓展学生的认知视野,灵活运用不同学科知识,解决实际问题,指向于学生多元智能发展,从而为学生的全面和可持续的发展夯实基础。如考查人体杠杆,抽象出杠杆的本质特征,构建物理模型。学生不仅加深杠杆动力、动力臂、阻力和阻力臂的理解,并据此研究人和动物的关节、骨骼肌,从杠杆的视角分析它们的功能。3.以实践为依托初中生的抽象逻辑思维还未发展成熟,抽象逻辑思维虽然日益占主导地位,但依然依赖具体形象逻辑思维。学生仅仅靠书上的文字和图片描述,并不能形成直观和系统的认识。如学习了大气压强后,解释人体的呼吸运动。教师指导学生用矿泉水瓶、气球、塑料吸管、橡皮泥等材料制作呼吸模型。用矿泉水瓶模拟胸廓,气球模拟肺部,塑料吸管模拟气管和支气管。向下拉气球膜,胸廓容积变大,肺容积扩大,肺内气压低于外界大气压,空气被压进肺部,完成吸气。向上顶气球膜,胸廓容积变小,肺容积缩小,肺内气压高于外界大气压,气体被压出肺部,完成呼气。学生亲手制作模型,教师用物理和生物知识解释呼吸运动的原理,同时加深学生对大气压强和呼吸运动的理解,创造出新的理解,提升了核心素养。综上所述，跨学科教学不是观点和知识的单纯累积，时为了促进学生的完整认识或解决单一学科难以解决的问题。在有效的跨学科学习中,加深学生对生活、生产和社会热点的理解,并帮助学生增强理解能力。将初中物理和生物进行跨学科教学,核心仍是突出学生的学习主体地位,培养学生的创新思维,发展学生的核心素养。从教学效果上看，既增强学生学习物理的积极性,又能促进生物学科的发展,提高学生的综合素养,促进学