讓跨界之力，挺進學生世界

史繼紅

【摘要】在“雙減”政策的背景下，跨學科的學習模式符合新課標內容的要求與發(fā)展.更加注重培養(yǎng)學生思維的發(fā)展與辯證精神.在初中階段的學習過程中，數學與物理是相比于其他學科較難的兩門課程.有許多物理問題可以通過物理和數學相結合的方式來進行解決，學生更容易深度理解.然而，在當前的學生學習過程中，缺乏采用數學方法解決物理問題的意識.因此，在數學與物理跨學科制的試題中失分率較高.

【關鍵詞】跨學科；初中數學；雙減課堂

當今的試卷內容考查中，題目的設計更加注重對學生的思維能力、創(chuàng)新能力以及分析能力的考查.教師要抓住跨學科模式教學的優(yōu)點，幫助學生提升學習能力，拓展思維，提高學生的辯證精神以及建模意識.使學生能夠在初中的物理與數學課堂中減輕學習與作業(yè)壓力，從而能促進其核心素養(yǎng)的培育.因此，本文將就“‘雙減背景下的初中數學與物理的跨學科課堂構建”展開分析與討論.

1解讀“跨學科”

跨學科即學科融合教學，打破不同學科之間的劃分界限，將學科知識橫向展示，幫助學生能夠充分地靈活運用所學理論知識.本文將論述在初中階段，數學與物理的跨學科構建，其主要目的在于超越以往單純的講述物理或數學知識的方式，打破了學科的局限性，促進對問題整體性的研究.跨學科融合教學更講究對知識的運用，使學生能夠充分地實踐所學理論知識，使知識充分聯系在一起，從而更好地解決問題.融合各個學科的長處與優(yōu)勢，提高自身的學習能力.

2跨學科背景下的初中數學與物理的雙減課堂構建的意義

2.1促進學生思考

學生通過對跨學科題目的研究和分析，自主地進行實踐和驗算.同時，也有利于促進學生與同學之間的深度協作，提高自身的語言表達能力，并且通過反思自身的學習過程以及觀察同學之間的學習方式促進學生思維構建，使學生能夠面對更具有挑戰(zhàn)性的問題.跨學科學習將不同學科之間的知識緊密地聯系在一起，從而也增加了題目的難度，使學生能夠進一步提升自身的創(chuàng)新能力，激發(fā)設計靈感，促進學生在更深刻的知識內容中遨游.

2.2提升教學質量

在跨學科背景下，初中數學與物理的雙減課堂的構建可以幫助學生減輕課外作業(yè)負擔，有利于實現高質量課堂教學.跨學科式的教學方式，注重學生的思維能力、創(chuàng)造能力、觀察能力的培養(yǎng).同時，對于教師的自身素質要求較高，教師要充分發(fā)揮自身的引導作用.鼓勵學生積極主動地參與跨學科模式的學習，在新型教學模式的課堂與題型中鍛煉自己的創(chuàng)新能力、思維能力、探索精神以及學習能力.

3跨學科背景下的初中數學與物理的雙減課堂構建的策略

3.1融入數學信息，簡化物理解題過程

在初中階段的學習過程中，數學與物理在許多數字信息方面具有較強的共鳴性，將數學與物理兩個學科交叉融合學習，充分地展示了學科的趣味性與在實際問題上的實用性.從而能夠更好地引導學生積極參與學科跨界活動.在這一過程中教師可以利用教室內的數字多媒體技術，將相關理論知識通過視頻或圖片的形式直觀地向學生們展示.進而促進學生對跨學科知識的理解，提高學生在跨學科知識中的學習效果.例如一些物理問題，在實際的求解過程中步驟繁瑣而復雜，不利于學生理解與學習.[1]此時，數學與物理的跨學科融合，則可以很好地解決這個問題，如一個含有鐵與鉛的9.6千克的合金球，其中鐵與鉛二者的體積占比均為1∶2.問該合金球中鐵和鉛二者的質量各是多少？教師首先為學生們提出跨學科的思路，由學生從數學思維以及數學解題方法中尋找此題的關鍵性信息與解題方法，以及思考具體解答步驟.使學生針對此類物理問題如何簡化計算過程，快速得到正確的結果.教師給予學生五分鐘的計算時間，如果按照常規(guī)的列方程物理問題求解方式，學生則無法在五分鐘內完成復雜的計算過程.所以，短暫的計算時間更有利于激發(fā)學生跨學科思維的開拓，使學生能夠從數學方面入手物理問題.首先，學生要列出m等于p V這一物理計算公式，然后再提取題目中鐵與鉛二者的質量占比均為1∶2，可以得出關鍵性公式.然后利用數學思維計算得出，

M鐵＋M鉛=9.6.因此，便可以在五分鐘之內輕松地解出此道題的答案.不僅使學生的解題思路更加清晰，還可以保證學生更快地進行理解.

3.2融入物理信息，簡化數學解題過程

在數學與物理兩個學科的融合模式中，是一個雙向的過程，不僅僅能夠將數學信息融入到物理題目的求解當中，同樣可以利用物理知識輔助學生理解數學問題，幫助學生構建數學框架.有利于學生提高對于數學知識的學習效率，增強學習效果，拓寬學生的思維，尤其是在面對較為抽象的數學知識，理論定義時，具體的物理模型構建可以直觀地為學生的認知帶來沖擊，使學生能夠更加直接地感受到知識呈現.[2]能夠進一步地使學生把抽象的數學知識具體化，更好地進行理解和運用.

例如在學習平面鏡成像這一物理知識時，學生首先要了解到的一個知識點就是光線在傳播過程中，入射角與反射角相等這一特征.通過對物理中這一基礎知識的學習和了解，可以幫助學生更加具體地去測量實際生活中某些物體的大小以及角度.又如，當學生在學習

y＝kx這部分數學知識時，教師為了幫助學生更好地進行理解和運用，以及提升學生對于數學方程這方面學習的興趣與熱情.可以利用物理學科中的s＝vt即路程，時間以及速度之間的關系.學生在日常的生活中對路程，速度以及時間就有一定的認知，通過公式的進一步帶入更能夠幫助學生具體的理解y＝kx這一公式.將s和t分別當作y與x，因變量與自變量，借助這種具象化的知識表達，來深化學生對這一具體內容的理解.

3.3融合函數，提升思維能力

函數圖象的運用不僅局限于數學題目的解答過程中，對于生動的物理情景同樣適用.在函數圖象中的任意一點則可以無限放大為一個特定的狀態(tài).以題目中的物理量為函數圖象中的具體坐標，就可以形象地模擬出一個具體的物理情景的函數圖象.同時，函數圖象中物理量與數量之間的關系也可以充分地運用一元二次函數，正反比例函數等內容表示出來.通過數學信息與數學運算，找尋物理量之間的聯系與結構，比較物理量與數學信息之間的特征，以此來找出解決物理問題的方法.這一舉動，促進了學生思維能力的提升.

在物理的功率學習過程中需要頻繁地使用到函數圖象，其中功率與電流的函數圖象即是一個一元二次函數的關系，是一個開口朝下的拋物線.[3]圖象的線條在拋物線的頂點處取為電功率的最大值.因此，在此種類型的物理題目的解析過程中需要充分地運用到數學意識與思維.如，在解答具有滑動變阻器滑片的串聯電路的此類題目時，需要學生首先對電壓表的測量做出正確的判斷，然后根據實驗中所得數據記錄滑動變阻器兩端的電壓，根據題目中的圖象信息快速地得出具體信息數據并判斷，在學生進行完以上分析和判斷后，學生可以從獲取的信息中，根據電功率的極值分析題目所給出的關鍵數字信息，以及深入分析圖象，列出電功率與電流的一元二次函數方程，最后進行具體步驟的數學運算解答.

3.4研讀題干信息，提高知識遷移能力

在當前數學或物理的題干中，文字內容堆積，同時蘊含大量信息數字.學生對于這樣的文本信息內容獲取能力不夠關注，剖析能力與經驗不足.因此，學生在進行題目練習時，不能有效地獲取關鍵信息，從而及時準確地解答出題目.對于學生的做題效率以及做題狀態(tài)會產生較大的影響.對此，學生可以采用圖象的方式進行有效緩解，最常見的一種文本表達形式就是圖象.因此，學生要具有破譯圖象信息，提高知識遷移意識，進而靈活運用理論知識內容解答所考查的問題的能力.圖象的展示能夠更加具體、生動的表現一個物理狀態(tài)過程.[4]能夠形象地反映物理量之間的變化以及運動規(guī)律，利用圖象對物理問題進行分析、判斷和解答時，能夠更加具體、直觀、明了地進行運算.因此，學生對圖象的破譯和判斷運用能力，在解題的過程中具有關鍵性作用.所以教師要幫助學生能夠有效地利用圖象獲取關鍵信息，進行靈活解答.

學生首先要充分認清坐標軸中所體現到的物理量以及單位形式和坐標名稱.其次要理解坐標軸與圖象斜率之間的關系，明白圖象斜率所表達的含義.然后，要能夠判斷出圖象中曲線所表達的函數形式，然后要能夠分析出具體圖象在坐標軸中截距的表示含義.然后，能夠理解在圖象線下所圍成的圖形的面積所表示的內容.如，在進行解題時由小紅與小明兩名在同一條直線上進行跑步.兩人從同一出發(fā)點同時出發(fā)，學生可以根據圖中所給出的時間與路程或時間與速度之間的關系進行對比.本題是一個十分典型的，學生通過剖析圖象信息獲得關鍵性答案以及公式關系，從而解決問題的有效應用.學生要根據圖象中坐標軸中所展現的物理量判斷出所考查的公式理論內容.然后，教師可以引導學生，通過分析如何將圖象上的有效信息進行數字轉化，表達在書面上，從而判斷出此題所問的問題.

3.5組織實踐教學，發(fā)展學生應用能力

物理與數學的學習都要與日常生活相聯系.學生要通過日常生活中所發(fā)現的物理現象，聯系思考其中所關物理、數學等方面的知識，教師也可以在物理或數學的教授過程中，充分地引入另一學科的案例，將學生的生活經驗融入理論知識的教學中.讓學生提高學生的認知水平，探索精神以及對于物理和數學課堂的學習.通過學生將日常生活中的物理或數學現象帶入到課堂中進行探究和學習，能夠充分調動學生的學習興趣和探索欲望，使學生能夠更加深入地去探索討論.為后面的深入研究和更深刻的習題內容打下堅定的基礎.

例如在七年級下冊《鏡子改變了什么？》的學習中，教師可以在課堂中利用鏡子實體為學生們進行講解展示.[5]然后，教師可以為學生提出探究性的作業(yè)，為學生布置實踐性的課后作業(yè).在學生回到家后，拿一面鐘表在鏡子前面照，觀察發(fā)現鏡子中所呈現的鐘表轉動方向以及字母的擺放位置是否與現實情況中一致.學生是否能夠通過鏡子中辨認出真正的時間，能否將指針的轉動方向還原.對于初中階段的學生來說.將這一學習內容還原于生活中，是十分熟悉的.因此，學生可以充分地進行自主思考，自行探究，進行實踐.然后，學生可以自行在圖上畫出鏡子中的圖案，然后再進行還原，比較還原后與真實的鐘表上的圖案是否一致.這樣讓學生自主進行實踐的教學過程，能夠讓學生直觀地感受到物理現象，建立立體的空間觀念，對鏡面的認識也有了更深入地了解，充分地發(fā)展了學生的應用能力.

4結語

綜上所述，數學和物理在初中階段的學習都至關重要，都是較為關鍵性的學習科目，而且二者在一定程度上關系較為緊密.同時對于學生來說學習難度較大，學習興趣較低.因此將這兩種學科的共同點相聯系，實現知識面的融合拓寬，使學生更加直觀地用多種形式地對數學和物理進行學習.從而提高學生的學習質量、學習興趣，幫助學生減輕在數學和物理等方面的學習和課業(yè)壓力.

【基金項目：本文系定西市教育科學“十四五”規(guī)劃2022年度課題“雙減背景下初中數學和物理學科思維融合的實踐研究”（項目編號：DX[2022]GHB0476）的研究成果.】

參考文獻：

[1]王月.“雙減”背景下初中跨學科綜合性作業(yè)設計研究[J].試題與研究，2022（25）：73-75.

[2]孫虎.指向核心素養(yǎng)的初中數學跨學科項目實施研究——以日本初中數學教材跨學科內容設置為例[J].中小學課堂教學研究，2022（08）：67-70.

[3]趙瑞娟.初中數學與信息科技跨學科實踐活動課例研究——揭開數字面紗，探秘二維碼[J].新課程教學（電子版），2022（14）：30-33.

[4]李旖旎.跨學科視域下高中物理數學思維方法融合的習題教學策略研究[J].中學理科園地，2022，18（02）：64-66.

[5]劉金輝，杜思敏.數學、物理跨學科思維在化學解題中的應用[J].中學生理科應試，2020（12）：44-45.