初中数学与物理学科融合的项目化学习设计与实施

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苏茵茵

南宁经济技术开发区第一初级中学

摘要

本文聚焦于初中数学与物理学科融合的项目化学习,阐述了其重要意义。详细介绍了融合项目化学习的设计原则、设计流程,包括项目主题选择、目标设定、活动设计等方面。通过具体的实施案例展示了如何在初中教学中开展融合项目,并对实施过程中的教师角色、学生参与度、评价方式等进行了深入分析。同时探讨了实施过程中面临的挑战以及相应的解决策略,旨在为初中教育工作者提供跨学科教学的新思路与实践方法


关键词

初中;数学与物理融合;项目化学习

正文


Abstract: This article explores in depth the practice of efficient utilization of water resources in the production, operation, and management of water conservancy projects. The significance of efficient utilization of water resources was analyzed, and the current situation of water resource utilization in the production, operation, and management of water conservancy projects was expounded. Practical approaches were explored from multiple aspects such as engineering planning and design, operation scheduling, application of water-saving technologies, and innovation of management mechanisms. The practical achievements of efficient utilization of water resources were demonstrated through specific cases. Finally, the future development of efficient utilization of water resources in water conservancy projects was discussed.

Keywords: water resources; Efficient utilization; Water conservancy engineering; Production operation; Administration

一、引言

在初中教育阶段,数学和物理是两门重要的基础学科。数学作为工具学科,为物理学习提供了重要的方法和思维基础;物理则为数学知识的应用提供了丰富的情境。项目化学习是一种以学生为中心的教学方法,将初中数学与物理学科进行融合的项目化学习设计与实施,能够打破学科界限,培养学生的综合素养、创新思维和解决实际问题的能力,对于学生的全面发展具有深远意义。

二、初中数学与物理学科融合的项目化学习的意义

2.1培养学生的综合素养

融合项目化学习促使学生从不同学科的角度思考问题。在研究“物体自由落体运动”项目时,学生既要运用物理中关于重力加速度的知识,又要借助数学中的函数图像来描述物体下落的速度与时间的关系,从而培养了跨学科思维能力[1]

2.2激发学生的学习兴趣

项目化学习通常具有一定的趣味性和挑战性。例如“制作简易望远镜”的项目,学生在探究望远镜的光学原理(物理知识)的同时,需要运用数学知识来计算透镜的焦距等参数,这种有趣的实践活动能提高学生的参与度[2]

2.3提高学生的问题解决能力

在项目实施过程中,学生为了实现项目目标,往往需要提出创新性的解决方案。比如在“设计一个能测量速度的装置”项目中,学生可能会结合数学的计算原理和物理的运动学知识,创造性地设计出独特的测量装置,这有助于培养学生的创新思维。

3初中数学与物理学科融合的项目化学习的设计流程

3.1选择项目主题

1.从生活中挖掘

从学生的日常生活中挖掘项目主题。例如“研究汽车行驶中的数学与物理”,汽车是学生常见的交通工具,项目可以涉及汽车的速度、加速度(物理知识)与路程、时间的计算(数学知识)等方面。

2.从学科交叉点选择

找到数学与物理学科的交叉点来确定项目主题。比如“利用数学函数研究物理中的波动现象”,波动现象是物理中的重要内容,而用数学函数来描述波动则体现了学科交叉[3]

3.2设定项目目标

1.知识与技能目标

明确学生在项目中要掌握的数学和物理知识与技能。例如在“设计建造桥梁模型”项目中,知识目标包括了解桥梁的力学结构(物理知识)和掌握三角形稳定性的数学原理,技能目标是学会使用工具制作桥梁模型。

2.过程与方法目标

注重学生在项目实施过程中要学习的方法和思维过程。例如在“探究电磁感应现象”项目中,过程目标是让学生经历提出问题、作出假设、设计实验、收集数据、分析结论的科学探究过程,方法目标是学会运用控制变量法等科学研究方法。

3.情感态度与价值观目标

培养学生的科学态度、合作精神等。例如在“参与社区节能减排项目”中,培养学生的环保意识和社会责任感[4]

3.3设计项目活动

1.项目启动活动

通过创设情境、提出问题等方式启动项目。例如在“设计智能灌溉系统”项目开始时,展示干旱地区农作物缺水的图片,引发学生对水资源利用的思考,进而引出项目主题。

2.项目探究活动

设计一系列的探究活动,让学生在实践中学习。例如在“探究摩擦力”项目中,安排学生进行不同表面摩擦力的实验测量,改变压力等因素观察摩擦力的变化,在实验中探究摩擦力的规律。

4初中数学与物理学科融合的项目化学习实施过程中的要点

4.1教师的角色

1.引导者

教师在项目实施过程中要引导学生进行探究活动。例如,在“探究电阻与电流、电压的关系”项目中,当学生在设计实验电路时遇到困难,教师可以引导他们回顾物理中的电路连接知识和数学中的变量控制方法,帮助学生设计出合理的实验方案。

2.组织者

教师负责组织项目的实施,包括安排实验设备、划分小组、协调时间等。例如在“制作太阳能热水器模型”项目中,教师要确保实验室有足够的太阳能板、水箱等材料供学生使用,合理安排各小组的制作时间,避免出现混乱。

3.促进者

教师要促进学生之间的交流与合作。在“设计智能家居系统”项目中,教师可以组织小组讨论,让学生分享各自的想法和设计方案,促进学生之间的相互学习和启发。

4.2学生的参与度

1.小组合作

采用小组合作的方式提高学生的参与度。例如在“探究浮力的影响因素”项目中,将学生分成小组,每个成员承担不同的任务,如实验操作、数据记录、结果分析等,让每个学生都能参与到项目中。

2.个体责任

明确每个学生在小组中的个体责任,避免出现部分学生“搭便车”的现象。例如在“制作电动小车”项目中,规定每个学生都要负责小车的一个部分的设计或制作,如车身结构设计、电路连接等[5]

5结论

初中数学与物理学科融合的项目化学习是一种创新的教学模式,具有重要的教育意义。通过遵循设计原则和流程,开展实施案例,并关注实施过程中的要点以及解决面临的挑战,可以有效地促进学生的综合素养提升、激发学习兴趣和提高问题解决能力。在初中教育中,教师应积极探索和实践这种跨学科的项目化学习模式,为学生的全面发展创造更有利的条件。

参考文献:

[1]. 陈小刚,崔继峰.“数学物理方程”课程建设与思政教育融合的设想和实践[J].科教文汇,2024,(10):57-60.DOI:10.16871/j.cnki.kjwh.2024.10.014.

[2]. 陈云.初中物理课程的物理知识与数学知识融合教学[J].学园,2023,16(08):29-32.

[3]. 翟继彬,郑富.中学数学物理融合的思考[J].科学咨询(教育科研),2021,(03):10-12.

[4]. 张石云.STEM理念下初中物理与数学学科融合与素养培养初探[J].福建中学数学,2020,(06):11-15.

[5]. 袁吉光.初中物理与其他学科融合浅议[J].中学物理教学参考,2008,(05):14-15.

 


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