初中物理升降机制作的跨学科融合路径

引言

随着教育的改革与发展，跨学科的融合发展成为初等教育的发展趋势。物理学科属于自然科学的基础学科，在物理中还涉及许多学科的联系，如数学、工程学、信息技术等都和物理学存在着紧密的关系。初中物理教材顺应教育发展需求，在内容编排上强调学科间联系与渗透，升降制作相关内容作为跨学科融合教学的优秀载体。升降机制作包含物理学科中的力学、运动学等知识以及数学中测量、计算的知识，还需工程领域设计搭建的技术，信息技术的辅助等。

一、升降机制作的跨学科融合的内涵

升降机制作的跨学科融合是指在初中物理升降机制作教学中，打破物理单一的教学局限，将物理与数学、工程技术、信息技术等多学科的知识方法技能相融合，在围绕升降机制作的核心任务的基础上，引导学生综合运用多门学科知识展开探究、设计等活动，实现各学科知识融会贯通、各种能力全面提升和综合素质全面发展。过程中物理知识是基础，为升降机设计，分析等提供支持，数学帮忙测量，计算，方案改进，工程技术指导实际搭建，功能实现，信息技术辅助设计模拟、展示、成果交流、各学科互相配合，一起服务教学目标。

二、升降机制作的跨学科融合的问题

目前初中物理升降机制作教学中，学科知识间的衔接缺少系统性的情况比较突出，教师展开教学时，大多侧重于物理学科内部的知识讲述传授，怎样将物理知识同数学，工程技能等其他学科知识做到有机联络和融合没有从整体上规划设计。例如，在讲解升降机的受力分析时，仅单纯从物理角度对力的大小、方向和作用点展开讲解，未能及时引导学生运用数学知识对所需的计算和数据进行分析；在指导学生搭建升降机的过程中，未结合工程技术里结构稳定性和材料选择等内容的知识点开展教学，致使学生在运用多学科知识解决实际问题时思维不够明确，无法形成完整的知识体系，不利于跨学科融合教学的推进。 

三、升降机制作的跨学科融合的策略

(一)深挖教材内容以建知识融合体系

初中物理教材里包含很多跨学科融合素材，教师要充分发掘教材内容，将升降机制当作核心，创建起良好的知识融合体系。如第九章第六节《制作简易升降机》这一个重点内容深入剖析，结合教材的其它相关内容来拓宽跨学科的知识面。制作简易升降机时，要使学生明白升降机的工作原理和物理知识之间的联系，利用杠杆原理来设计升降机的升降部分，借助滑轮组的知识做到省力提升，从物理学的角度去掌握升降机的基本构造及其工作原理。在此基础上加入数学知识，使学生根据升降机的承重、升降高度等信息，用到数学中的公式算出杠杆的比例以及滑轮组需要几股绳子如何绕法，通过计算得出每个零件的具体数据以及摆放的位置，使学生的整个设计合理有依据。其次，在讲解过程中结合课本中有关于材料特性这一内容时，将工程方面的知识融入进去和同学们一起讨论不同材料的硬度强度以及它们对整个升降机结构稳定性产生的影响，让学生根据自己的实际情况选择适合制作材料，比如用些较轻但是又很坚固耐用的塑料杆作为升降机的支架，再选几根结实一点的绳子当做牵引部件来拉动它等等这些方法来进行物理、数学与工程技术方面的有机结合。还可以关联教材中的信息技术应用内容，指导学生使用简单的绘图软件来绘制升降机设计图纸，用数字的方式去展示自己的设计方案，进一步丰富知识融合的形式和内容。

(二)构建实践场景以推动能力协同发展

搭建丰富的实践场景是初中物理升降机制作开展跨学科融合教学的有效途径，教师围绕制作过程展开丰富实践活动，为学生创造应用各科知识解决实际问题的机会，助力学生能力协同发展。组织开展升降机设计制作实践活动。将学生分成若干个小组，使学生以小组形式，综合运用自己学习过的物理、数学以及工程技术等方面的知识内容去完成对升降机的自主设计制作调试的工作任务。设计时，使学生用物理知识来决定升降机的整体结构和工作方法，用数学知识来做参数计算和方案改进，用工程技术知识去想材料选择和结构稳定与否，在制作过程中，指导学生做好规范操作，合理使用工具，保证升降机的制作质量，在调试阶段，要让学生仔细观察升降机的运作状况，运用多种学科的知识来剖析升降机运作时出现的问题，并加以改进，如果发觉升降机的升降速度快慢不适宜，从物理的角度看滑轮组的绕线是不是准确，从数学的角度算一算有关参数是否恰当，共同找出解决办法。

四、结论

初中物理升降机制作属于跨学科融合教学的关键载体，这对改良学生综合素质及操作水平很有益处。通过研究初中物理教材，明确升降机制作跨学科融合的内涵，直面教学中存在学科知识衔接不系统的问题，从挖掘教材内容和搭建实践场景两个方面提出优化建议，可以促进升降机制作教学的跨学科融合。在实际的教学中，教师要充分发挥教材的引领作用，不断探索更多的跨学科融合之路，在实践中使学生体会各科知识的联系性与实用性，真正提高学生的综合能力，为学生以后的学习与发展奠定基础。

参考文献

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