【初中物理论文】初中物理跨学科实践活动项目式教学——以＂自制调光台灯＂为例

摘要：基于项目式学习与物理跨学科实践的内在一致性，以 "自制调光台灯" 为实践载体，紧扣物理课程标准，围绕五大驱动问题，构建了包含四个核心任务、八个实践活动的初中物理跨学科项目。项目通过设计、组装、测试、优化的完整流程，实现物理、教学、工程、艺术的多维度融合，充分展现了该教学模式在初中物理跨学科实践教学中的应用价值与实施路径。

关键词：项目式学习；跨学科实践；初中物理；调光台灯

成品展示

《义务教育物理课程标准 (2022 年版)》优化了课程内容结构，新增跨学科主题学习活动，将 "跨学科实践" 列为与 "物质"" 能量 " 并列的一级主题，明确提出要加强物理与生产生活、工程技术的联系，提高学生发现、提出、分析及解决问题的能力。项目式教学作为一种以学生为中心、问题为导向，通过真实情境下的探究任务驱动学习的教学模式，强调学生整合多学科知识，完成从问题定义、方案设计到实践创新的全过程，这与义务教育物理课程 "跨学科实践" 的要求高度一致。二者均致力于突破学科边界，在解决实际问题的过程中培养学生的综合素养与实践能力。

本文从教科版初中物理九年级上册 "变阻器" 的相关内容出发，以 "自制调光台灯" 为例，将项目式教学模式贯穿于实践活动中，系统揭示项目式教学模式应用于初中物理跨学科实践的具体方法与价值。

 1 项目设计

 1.1 项目主题选择

1931 年德国出现的第一台立式台灯代替了最早的油灯和蜡烛，其外形普通、功能单一，受近代科技进步的直接驱动，市面上逐渐出现了磁吸式台灯、折叠式台灯。台灯早已超越了单一的照明功能，跃升为兼具艺术审美与收藏价值的重要文化载体。因而，以自制调光台灯为载体，围绕其结构、原理与应用，构建一套以物理原理为内核、工程实现为路径、数理原理为依据、艺术劳技为表达的跨学科实践范式。从油灯到 LED 灯，照明工具的每一次飞跃，都是特定历史条件下社会生产力发展的现实投射，使古代经验以现代知识形态凝为具象成果，实现了跨学科实践与项目式学习的互嵌。

以自制简易调光台灯为主题构建项目式学习，引导学生从物理学视角理解调光原理，运用欧姆定律和变阻器等知识，结合数理原理定量分析灯泡亮度随电阻变化的关系，将工程与审美能力运用在电路组装与灯体设计制作中。教学设计框架如图 1 所示，包含六环节：确定项目主题→设定教学目标→制定驱动问题→设计项目任务→项目具体实施→项目成果交流。

1.2 教学目标设定

本研究以 "调光台灯" 为载体，立足学生全面发展的育人目标，依托物理学科核心素养培养，有机融合多学科协同教学理念。在九年级学生完成变阻器学习后，创设此跨学科实践项目，融合多学科知识，完成从电路设计到台灯亮度调节精确控制的系统实践。教学目标设定如下：

物理观念：需抓住调光台灯的工作原理即亮度变化实际是电流大小在改变。核心在于理解变阻器怎样通过调整自身电阻，来控制整个电路中的电流强弱，最终决定灯泡明暗。这需要他们能画出对应的电路图，并解释各部件如何协同工作。

科学思维：要会像工程师一样思考。面对设计任务，先构思电路方案，再动手验证。过程中需根据测试现象和数据，判断设计是否合理，例如为什么调光有时不顺畅。学会用证据说话，不断优化最初的想法。在实践中形成从发现问题到动手解决的系统性思维方式。

科学探究：经历从设计电路图、动手组装到反复调试的完整流程，学会在实际操作中发现问题并设计实验验证，测量不同亮度下的电压、电流值。当台灯不亮或调节不灵时，有条理地排查问题所在，直到能稳定调光。

科学态度与责任：在调试与改进中，养成严谨细致、实事求是的科学态度，通过将传统物理智慧与现代物理知识相结合，加深对科技传承创新的理解，形成运用科学技术服务社会的责任意识。

1.3 驱动问题制定

项目就是一个由主问题延伸出的多层次问题系统。在开展项目式学习前，需要对本次教学任务分析解构，形成 5 个驱动问题，再逐一拆解成不同的子问题，并设计相对应的子项目。

“跨学科台灯设计与制作”项目实践图

2 项目实施

2.1 明确需求，拆解任务

2.1.1 认识台灯

驱动问题 1：台灯作为近距离照明工具，你了解它的前世今生吗？经历了怎样的关键性演变历程？

驱动问题 2：台灯由哪几部分组成？有哪些功能和外形？

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