摘要： 探索和設計初中物理跨學科實踐作業是貫徹落實初中物理新課程標準的要求，是對國家深化教育教學改革和“雙減”政策要求的響應。 通過設計初中物理跨學科實踐作業案例，探索相應的設計策略。
關鍵詞：跨學科實踐作業，初中物理作業設計
1 簡介
隨著《義務教育物理課程標準(2022年版)》的頒布，“跨學科實踐”成為物理教育工作者的熱門話題。如何設計初中物理跨學科實踐作業，是初中物理學生迫切需要的課題。高中物理老師。 基于“雙減”政策背景，筆者對初中物理跨學科實踐作業的設計進行了探索，并形成了相應的設計。 戰略
2個值得探索的案例
下面，我們以“讓模型一一飛高”為例，講解跨學科實踐作業的設計與實施。
2.1 作業題目
制作模型——一一展翅高飛。 問題驅動：如何利用科技館自行車高空“走鋼絲”展品（如圖1）的原理制作一只“平衡鳥”？ 顯示完成的模型。
設計意圖：本案的設計靈感來源于科技館自行車高空“走鋼絲”展覽。 聯想利用重力的相關知識，創造了一只飛得很高的“平衡鳥”，探索平衡的奧秘。 這項跨學科的實踐作業，不僅體現了“物理與日常生活”、“物理與工程實踐”的融合，還鞏固了重心、穩定性等力學知識。
2.2 生產材料
2根冰淇淋棒、4個小堅果、2支鉛筆、502個膠水瓶、橡皮泥、彩色筆和一些紙。
問題驅動：觀察成品模型的內部結構，引導學生思考：可以用什么材料制作“平衡鳥”的主要部件？
解決指南：
“鳥”骨架是用什么材料制作的？ 一兩片冰淇淋棒和一支鉛筆。
“柱子”是用什么材料制作的？ - 使用什么材料來調整另一支鉛筆的“鳥”的平衡？ - 一個小堅果、502 膠水和橡皮泥。
用什么材料來美化“鳥”？ 彩色筆和紙。 設計意圖：本案例旨在培養學生運用所學物理知識制作模型的實踐能力。 由于不同的學生在物理課程中的實踐能力不同，因此在布置作業時，同時讓學生觀察成品的內部結構，并提供一套制作材料，這將有助于大多數學生完成這項作業。 制作完成后，通過本文表1中評估量表的“5級”引導學生嘗試使用其他材料或方法制作“平衡鳥”，以便有學習空間的學生可以制作出不同的作品。 “平衡的鳥”
2.3 原理探索
物體的重心越低，其穩定性越高
問題驅動：“鳥”在一點上接觸柱子。 “鳥”保持穩定平衡的原因是什么？
導解：你知道高海拔騎自行車“走鋼絲”的原理嗎？ 通過一一調整自行車下方的配重，可以降低自行車的重心，從而提高自行車的穩定性。
結合自行車高空“走鋼絲”的原理，觀察“平衡鳥”，找出兩個原理之間有什么聯系？ “平衡鳥”也會降低重心，使其處于靜態平衡狀態。
研究對象是什么？——具有一定質量分布的重物體。 與柱子的接觸點在哪里？ 1、筆尖用錯了。 物體處于什么狀態？ 1. 靜態平衡狀態——靜態平衡應滿足什么條件？ - 無旋轉、力平衡和杠桿平衡。
物體如何受力？ 一一支撐力和重力
靜平衡條件下重力和支撐力應滿足什么條件？ 1、它們大小相等，方向相反，作用在同一條直線上的同一物體上。
“鳥”骨架中的每個冰淇淋條切片和鉛筆處于什么狀態？ 一種平衡狀態。
制作“翅膀”需要什么條件？ “翅膀”的大小和質量必須相同，位置必須相對于錯誤的筆對稱。
如何調整“鳥”架內的雪糕棒片和鉆筆處于靜平衡狀態？ - 調整配重以改變其重心位置。
設計意圖：學生理解作業內容后初中物理實驗制作，設置“原理探索”環節，為后續制作奠定基礎。 原理探索是學生完成本次作業的難點。 此時，通過“引導解法”，為學生解決問題搭起“腳手架”，通過“類比遷移”，引導學生從騎自行車“走鋼絲”原理遷移到原理“平衡一只鳥”。 因為制作“平衡鳥”不僅要用到重力相關的知識，還涉及到力平衡、杠桿平衡等知識，所以在布置這個任務時，我們不僅要關注主要因素——位置的影響物體的重心對其穩定性的影響，還要注意次要因素——力的平衡和杠桿的平衡。
2.4 制作步驟
第一步：用502膠水將冰淇淋棒片粘在鉛筆尖上，調整棒片位置使其保持對稱，如圖2
第二步：接頭粘牢后，用502水將小螺母粘在壓片前端，上一顆，下一顆，如圖3所示。
步驟3：重復步驟2，將小螺母固定到另一個桿件的前端，如圖4所示。
第四步：將平衡鳥“骨架”放在另一支鉛筆尖上，觀察是否平衡； 如果不平衡，可以用橡皮泥將其粘在不同位置進行調整，使其平衡，如圖5所示。
第五步：用彩筆在紙上畫一只鳥，蓋在骨架外面，對半成品進行美化，如圖6所示。
問題驅動：請設計“平衡鳥”的制作步驟并制作成品。 在制作過程中，利用制作原理調整其平衡：利用藝術知識使其美觀。
解決指南：
為了做出鳥的形狀，必須滿足原理的要求。 兩根冰淇淋棒片和一支鉛筆應該如何組裝？ 它們應該如何放置？ - 第一步。 “鳥”翅膀的大小和對稱性是這一步制作的關鍵。
為了讓每根雪糕棒片和“鳥”骨架中的鉛筆保持靜平衡狀態，小螺母應該貼在兩片雪糕棒片的什么位置呢？ -- 步驟 2 和 3
如何調整平衡鳥的“骨架”初中物理實驗制作，使其平衡在另一支鉛筆的筆尖上？ 這個時候會用到什么材料呢？ - 第四步、利用重心的高度和穩定平衡的原理，用橡皮泥調整“鳥”的重心使其保持平衡，是這一步制作的關鍵。
如何讓“平衡鳥”變得美麗？ 第11步
設計意圖：引導學生設計制作步驟，并在作業文本中為學生提供參考制作步驟。 目的是讓學生能夠創作。 其中，“第四步”旨在讓學生利用制作原理調整“平衡鳥”的平衡，同時體驗物理知識在制作過程中的作用。 “第五步”旨在讓學生結合藝術知識，培養藝術表現力、創作實踐等素質
2.5 自我評價
完成《平衡鳥》的制作后，請根據評價量表（表1）對自己的作品進行自我評價，并反思自己的制作過程。
問題驅動：反思您的生產過程。 您處于評估量表的哪個級別？ 你將如何努力達到下一個水平？ 設計意圖：自我評價主要是為了讓學生科學、簡潔、規范地完成作業。 可以從藝術性、藝術性、創新性等方面進行評價，也可以提交學習小組、班級、甚至年級匯報交流進行多元化評價。
在本次作業中，學生進行了三個方面的思考：一是對實驗原理的思考：雖然小鳥的支撐點在鉛筆尖上，但小鳥的翅膀上附著著堅果，堅果的質量相對較大。 ，從而使整個鳥的重心降低到喙尖的正下方，提高了穩定性，使其保持平衡。 二是對生產過程的思考：從材料的選擇和篩選、平衡控制、對稱操作等，都需要持之以恒； 三是藝術素質思考：平衡鳥之美需要藝術素養的加持
3 種值得探索的設計策略
通過“平衡鳥”模型形成初中物理作業跨學科實踐設計策略
3.1選材確定主題
本文的設計案例參考科技館的高空自行車“走鋼絲”展品，確定與教學內容相關的情境主題，打造一只飛得更高的“平衡鳥”。 展品和作業的主要原則是相同的。 因此，在作業實施過程中，可以引導學生分析展品原理，通過類比導出作業原理，有助于幫助學生建立已有知識與作業任務之間的關系。 之間的聯系。 主題的確定要視情況而定。 為了確定情境主題，就要選擇材料。這就需要教師不斷收集材料，結合教學內容和學生的學業狀況，選擇與教學內容相關并引起學生興趣的材料，確定情境主題。任務。
3.2 設計問題的科學指導
在本文的設計案例中，由于這種制作對學生提出了一定的挑戰，所以對制作中涉及到的物理知識、制作原理、制作材料、制作流程、關鍵步驟等進行指導，讓學生能夠“制作”和“制作”。知道如何制作”。 其中，在生產原理的探索中，采用類比的方法引導學生掌握主要因素，縮小知識跨度；在生產過程中，在調整“鳥”的平衡時，學生引導使用主要生產原理，減少操作次數。難度。
從行為主義學習理論分析，學習需要反復強化和刺激才能實現。 豐富的任務可以讓學生通過多重刺激實現對知識的記憶和理解[3]。 為了讓學生在完成作業的過程中有持續的積極性，綜合運用多學科知識來分析和解決問題，教師在設計作業時需要將作業主題分解為多個驅動問題，即學生完成難度更大。 設計一些小的“引導解決方案”問題。 為學生搭起“腳手架”，科學引導學生一步步完成作業，實現目標。
3.3 分層評價的展示和傳達
在本文的設計案例中，制作完成后，作者設計了“自我評價與反思”欄目，引導學生自我反思、評價和促進學習，“認識”相關知識，“重新反思”。 ”有關操作。 “呈現”，從而促進學生優化和改進自己的作品。 目前，作業評價的方式已從單一轉向多元化[4]。 由于跨學科實踐作業的呈現方式不僅限于紙筆作業，還包括設計作品、制作模型、撰寫報告等，因此，對于此類作業的評價，必須采用多種評價方式。綜合運用，從作業的科學性出發。 從自然性、創新性、簡潔性、規范性等方面進行分層評價，促進學習，讓每個學生得到不同程度的發展。
4 總結
“制作模型，展翅高飛”的案例體現了初中物理作業的綜合性和實用性。 在完成這項作業的過程中，學生們嚴謹、務實、堅持不懈，并發展了物質的概念、運動和相互作用的概念以及模型構建的科學。 思維、科學探究等物理課程的核心能力。 筆者通過對本案例的分析，形成了初中物理跨學科實踐作業的設計策略，供教師參考。
