初中物理大单元背景下的“互联网+跨学科”实践

张跃文

创新整合点

①“互联网+跨学科”教学模式通过结合互联网技术和多学科资源，构建一个综合性的教学平台，为学生提供多元化的学习机会和实践体验，使学生的学习更具实践性、探究性、趣味性，从而提高学生的学习兴趣和学习效率。

②借助多种形式的信息技术手段，促进教学活动的有效开展。依托大数据学情分析，为学生量身定制个性化学习资源包，供其进行自主学习，学生的学习效果显著提升。借助在线共享表格，实时跟踪学生的实践活动完成情况，在督促学生有计划开展活动的同时，方便教师及时了解学情，进行指导。

③教师和学生以互联网为平台开展教与学，线下活动和线上活动互相补充拓展，打破了传统课堂场地受限、时间受限、信息受限的障碍，将互联网与跨学科进行了有机融合，真正实现了教学多元化。

教材分析

“机械能及其转化”单元选自鲁科版初中《物理》（五四版）八年级下册第十章，本单元是认识能量的起始单元，同时也是初中物理学科的核心内容之一，涉及能量的概念、转化及守恒等基本知识点。“能量”这一主题的课程内容具有一定的综合性和跨学科性，与生产生活及社会发展密切相关。本单元旨在帮助学生理解机械能的概念和分类，掌握机械能转化与守恒的原理和应用，为后续学习奠定基础；引导学生从物理学视角认识能量，了解不同形式的能量，认识能量转化与守恒的普遍规律，了解节约资源与可持续发展的重要性，初步形成能量观念；发展学生综合分析问题的能力和解决问题的能力，培养学生为可持续发展做贡献、将科学服务于人类的使命感。

选择“机械能及其转化”单元进行跨学科实践，不仅能够帮助学生建立知识框架，深化对“能量”的理解，还可以培养学生的综合应用能力和解决问题的能力，启发学生在力所能及的范围内践行低碳生活。

学情分析

学生在进行此次跨学科实践活动之前，对“机械能及其转化”单元已经进行了基础学习，对能量、动能和势能的概念有一定的了解，但是缺乏对单元内容系统性和深入性的学习。特别是对“能量”概念的理解、“机械能及其转化”在生活中的应用，以及“能量”在生活中的体现等都还存在一定的困惑。八年级学生对物理学科通常有较高的兴趣和热情，具备一定的观察、实验和推理能力，对与实际生活息息相关的机械能转化与守恒问题更是充满好奇。因此，在教学过程中可以选用灵活多样的教学方式，帮助学生逐步形成能量观念。同时，设计丰富的实践活动，提高学生的共通性素养，启发学生关注科学、技术、社会、环境之间的关系，引导学生认识环境保护的重要性。但在面对较为复杂的机械能转化与守恒问题时，特别是对“机械能转化与守恒”的原理和应用方面学生还存在较大疑惑，需要教师设计与生活相关的实践活动让学生进行主动探究，在实践中分析“机械能转化与守恒”的原理，体会“机械能转化与守恒”在生活中的应用，真正实现理论联系实际，真正做到学以致用。

教学目标

知识与技能目标：深入理解“能量”概念，充分了解机械能转化在生活中的具体应用以及能量在生活中的体现。

过程与方法目标：通过跨学科实践活动的探究，培养跨学科融合的思维能力和实践能力，提高创新能力和解决实际问题的能力。

情感态度与价值观目标：关注科学與社会的联系，树立科技强国的理想。

教学环境与准备

教学环境：①线上教学环境：钉钉平台、QQ、微信等多种在线交流平台、在线调查问卷、在线共享表格、云空间资源；②线下教学环境：希沃触控一体机、可移动投屏装置、宽带网络、麦克风、音响设备等、操场展示区。

教学准备：学生能够流畅使用在线平台，熟练完成在线调查问卷、在线共享表格的填写，并能准确在云空间中进行文件的获取及上传。学生能熟练使用希沃一体机，能够依托一体机进行相应展示，并适时利用投屏装置进行实时呈现。

教学过程

1.学情调查，以学定教

学情调查：教师发布“机械能及其转化”单元学情调查问卷，问卷内容主要包括知识点的学习程度、学习意愿以及喜爱的教学方式三个方面。

学生按照要求，结合自己学习“机械能及其转化”单元的学习感受，真实填写调查问卷并上传，方便教师充分了解学情。

数据分析：教师对收集到的调查问卷进行分析，通过数据分析，发现学生在对能量概念的理解、机械能及其转化在生活中的具体应用以及能量在生活中的体现等方面还存在一定问题。但是大部分学生还是比较愿意花时间去学习这一领域的问题并参与相关实践项目。此外，调查还发现学生更偏爱自主学习、合作探究以及实践活动等教学方式。

主题确定：教师基于学情分析结果，选取“能量”这一大概念为主题，进行跨学科实践教学设计。分别选取“能量”概念下的两个子概念—“机械能”和“风能水能”，同时根据初中物理跨学科实践的要求，分“高空坠物”“探寻生活中的‘能’”“风能和水能”三个主题设计跨学科实践活动。

设计意图：利用大数据进行学情分析，有助于教师更好地了解学生的需求，在强调学生主体地位的同时，提供更符合学生学习需求和节奏的教学内容，从而提高教学质量。

2.情境引入，选定主题

播放视频：《我国新能源的发展》《会自己前进的企鹅》《天降被子伤人新闻》。

师：同学们看了刚才的三个视频，相信其中一定有让你十分感兴趣的或感受最深刻的，下面就请同学们来分享一下你的观后感受。

分组交流：学生以四人为一小组，在组内交流分享自己看完三个视频后的真实感受，小组结合组员实际情况，选定感兴趣的跨学科实践主题。

设计意图：通过真实的生活情境及科技前沿发展，激发学生的学习兴趣，借助生活中的鲜活案例，引导学生进行理性思考，从而选定自己感兴趣的主题，充分体现“从生活走向物理”这一理念。

3.自主探究，同伴互学

自学任务布置：教师通过钉钉发布自主学习任务单，组织学生进行自主学习，并将以学生名字命名的个性化学习资源包发布在云空间供学生获取，学习资源包中主要包含图书资源、公众号精品微课、调查报告样例等。

学生自主学习：利用学习资源包内的资源进行学习，并在此基础上进行拓展学习，对自己的学习资源包优化升级并在云空间中共享，随后通过在线互动平台，与其他同学互动交流，在交流中碰撞思维，互相学习，共同成长。

设计意图：依托前期大数据学情分析结果，根据学生的需求和偏好，为其定制个性化学习资源包，方便教师后续进行个性化教学，真正做到因材施教，充分发挥学生的主观能动性，激发学生的学习内驱力。

4.合作实践，提升素养

教师推送任务：学生分组合作进行实践，并注意实时更新本组跨学科实践活动的进度以及完成情况，及时填写在线共享表格。

学生更新进度：在进行实践活动过程中，利用在线共享表格实时更新跨学科实践活动的进度以及完成情况，并及时在云空间中上传自己的实践成果。

教师指导：结合学生上传的实践成果的情况，利用钉钉、微信、QQ等在线交流平台，进行点对点指导，并提供有针对性的指导意见。

学生反馈：依据教师的指导意见在组内研讨后进行相关修改，并再次上传修改后的实践成果进行反馈。

如还有需要修改之处，教师进行再次指导，学生再次进行修改。

设计意图：通过合作实践，学生的实践能力能得到很大程度的提升，这也是让学生能够从“物理”走向“生活”的一种有效方式，让学生真正学以致用，在此过程中学生的合作意识、交流能力也会得到显著增强。此外，通过在线共享表格讓学生更新进度，这样一方面可以督促学生有计划地开展活动，另一方面可以方便教师及时进行指导。

5.展示交流，多元评价

项目分组：展示项目主要包括“高空坠物危害”宣讲会、“淄博市风能和水能资源调查”小型报告会、“水动力装置”展览会，学生根据自己的实践主题分别到对应位置进行展示前的准备。

展示准备：教师组织学生进行实践成果展示的前期准备，主要包括展示PPT的准备、实践作品的布置等。

学生展示：在课堂上以个人及团队的方式展示实践成果，如高空坠物危害宣讲、宣传海报制作分享、淄博市风能和水能资源调查报告、“水火箭”的发射原理讲解并在操场上进行发射演示等。

自由参观：学生根据自己的喜好选择感兴趣的作品展示区自由参观，并利用评价量表对相关作品进行相应的评价。

多元评价：教师组织学生分别从自评、互评、师评三个视角，借助跨学科实践过程性评价表，以物理核心素养的四个维度作为评价标准进行评价，同时结合项目综合评价量规进行综合评价。

表彰时刻：综合多方评价结果，最终评选出10支表现突出的团队，教师对这些团队进行表彰，拍照留念，同时将成果予以量化记入综合实践能力附加分。

设计意图：通过现场展示交流，一方面可以进一步加深学生对知识的内化，另一方面能培养学生的表达交流能力。此外，通过多元评价激励学生主动进行实践探究，在此过程中关注科学与社会的联系，树立科技强国的理想。在整个过程中，评价贯穿始终，真正做到以评导学、以评促学，激励学生进步。

教学反思

线上教学打破时间、空间以及教学资源的限制，让学生可以在任何时间、任何地点进行学习，使得学生的学习更具灵活性，此外教学资源得到了优化。同时，线上教学可以提供学生的学习行为记录和分析，便于教师掌握学生的学习情况，可以根据学生的需求、能力和兴趣，为他们提供定制化的学习路径和资源，进行个性化教学，还可以实时跟踪学生的学习进度和成果，为他们提供及时的反馈和支持。

线下教学提供了更真实的教学环境，学生可以在教师的指导下进行实际操作和练习，有利于培养学生的实践能力和技能；线下教学提供了更多的情感交流和人际互动，在学生进行展示交流的过程中，学生的社交能力和情感智力得到了培养；线下教学还可以更好地培养学生的创新能力和解决问题的能力。

“互联网+跨学科”这一线上线下混合式教学模式为学生提供了多元化的学习机会和实践体验，使得学生的学习更具实践性、探究性、趣味性，从而提高了学生的学习兴趣和学习效果。在后续教学中，如何平衡线上学习和线下学习的比例，确保学习效果的最大化，还需不断探索。