在义务教育阶段，2022年修订的《义务教育物理课程标准（2022年版）》引入了“跨学科实践”主题，该主题分为3个子主题：“物理学与日常生活”“物理学与工程实践”和“物理学与社会发展”。这一改变突显了物理课程在跨学科领域的整合性和对实践性的强化，同时更加注重培养学生将物理知识应用于跨学科情境的能力、科学问题分析和解决的能力、实践操作的能力，以及敢于创新的精神
［1］。
1 项目式学习
项目式学习的思想渊源可追溯至克伯屈于1918年在哥伦比亚大学《师范学院学报》发表的《设计教学法》，他首次系统地提出了“项目方法”（Project Method）。这与我国现代教育家陶行知提出的“生活即教育、社会即学校、教学做合一”的生活教育理论高度契合。夏雪梅
［2］认为：“项目化学习不是活动，而是指向素养的严谨学习系统设计，它以真实问题激发学生主动学习，以本质问题和大概念促进学生在项目间的迁移，以高阶学习带动低阶学习，实现项目逻辑和知识逻辑的平衡。”项目式学习是以学科的概念和原理为中心，在真实世界中借助多种资源开展探究活动，并在一定时间内解决一系列相互关联问题的新型探究性学习方式，其实施步骤一般分为选定项目、制订计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价共6个基本环节
［3］。项目式学习在激发学习兴趣、提升科学探究能力以及培养批判性思维与创新能力等方面均有显著效果，是培育学科核心素养的高效途径之一。
2 跨学科实践
1926年，美国心理学家伍德沃思在美国社会科学研究理事会首次提出“跨学科”（Interdisciplinary）一词，将其界定为超越单一学科边界、涉及两个或两个以上学科的研究领域
［4］。初中物理的“跨学科实践”是指以物理学科为中心，选择恰当、合适的主题，整合实践活动中所涉及的多学科知识，将其他学科知识有机融入物理知识之中，设计并实施教学，最终将所学知识与日常生活、工程实践以及社会发展联系起来
［5］。基于真实问题情境的“跨学科实践”，能够将物理学习与科学技术、社会发展紧密联系起来，实现“做中学”“用中学”“创中学”，使学生在“跨学科实践”的过程中探究物理规律、提升问题解决能力、形成扎实的物理核心素养，从而为未来的科学探究和创新奠定坚实基础。
3 跨学科项目式学习
“项目式学习”与“跨学科实践”之间有着密切的联系。项目式学习基于现实情境，设置项目任务，鼓励学生借助多种资源，开展探究活动，最终完成任务，并在这一过程中掌握知识与技能。跨学科实践侧重不同学科资源的整合，以便解决问题，实现教学目标。跨学科实践活动在提升学生综合应用能力方面具有显著效果。
无论是“项目式学习”还是“跨学科实践”，都是让学生经历解决问题的过程，既学习知识、提升能力，又促进学生全面发展。在教学中，学科之间不应孤立存在，而应相互联系。跨学科项目式学习是以项目式学习为基础结构，融入跨学科的内容，使教学框架更加充实和丰富，并为跨学科实践提供更坚实的基础
［6］。项目式学习与跨学科实践这两种方法相辅相成、相互促进，能有效激发学生的自主学习能力，显著提高学生的核心素养。以下是笔者在教学沪科版物理八年级第四章第二节“制作显微镜”中的一些做法与反思。
4 跨学科项目式教学设计
4.1 项目的模式构建
4.2 教材、学情分析
该项目源自沪科版物理八年级“科学探究：凸透镜成像”，主要内容是利用凸透镜对光的折射原理设计并制作显微镜。该节不仅要求学生掌握凸透镜成像原理，而且为学习光学仪器原理打下重要基础，是一节集物理现象、物理概念和物理规律于一体的典型课例。在教学前，尽管学生已经了解了光的反射、折射以及凸透镜构造的相关知识，具备了一定的实验探究能力，但对凸透镜的成像特点却知之甚少，这有待于学生在执行项目的过程中逐步加以深入了解。
4.3 教学目标分析
4.4 项目实施与评价流程设计
该项目由5个教学环节构成，整个教学流程分为项目实施环节、项目活动流程、项目学科知识、项目跨学科实践和项目核心素养，如
图2所示。
5 跨学科项目式教学的实施
5.1 基于生活，任务驱动
师：昨天在天柱山研学活动中，小杨同学观察到蚂蚁成群结队地行进，出于好奇心小杨同学用手抓起来一只蚂蚁，结果不小心被应激的蚂蚁咬到了，小杨同学的手很快便红肿起来。
一部分学生惊叹：小小的蚂蚁居然有这么大的咬合力，不仅能轻易刺穿皮肤，还会让皮肤上出现一块明显的红肿。随即，有学生提出猜想：蚂蚁的体型虽小，力量有限，但它的上颚边缘可能像小刀一样锋利，只需较小的力就能刺穿皮肤。其他学生结合自身的生活经验，也都纷纷赞同这一猜想。
师：仅仅猜想是不足以说明问题的，实践是检验真理的唯一标准。我们如何验证这一猜想？
通过学生的研学经历导入新课，将物理学与日常生活、自然生物联系起来，从而感受物理来源于生活，有助于培养学生观察生活的能力，激发学习兴趣与热情，最终为项目的实施作好铺垫。
5.2 确立项目，合作探究
学生讨论后提出，我们可以利用自制显微镜观察蚂蚁的身体结构。在确定了研究方向后，班级的学习项目随即正式成立——“制作显微镜”。
学生自主学习、查阅资料后发现，显微镜本质上是由两块凸透镜组合而成。教师引导学生以分组形式探究凸透镜成像规律，通过交流分享、总结规律，学生由此联想到了凸透镜在生活中的应用实例——放大镜、投影仪、照相机。学生根据学习探究所得的知识与经验，很快想到用放大镜也能够进行观察。然而在实践中他们发现，手上的一只放大镜仍然无法清晰呈现蚂蚁的上颚结构，该方案很快被否定。那么，有没有办法可以放大更多倍数，从而把蚂蚁的身体结构看得更清楚？
在合作探究环节，教师应注重引导学生不断发现问题，并在否定中不断创新，使思维层层深入，为显微镜的创新设计作好铺垫；同时，将物理学与工程实践有机联系起来，最终培养学生交流合作、实验探究、科学推理、质疑创新的能力。
5.3 产品规划，动手实践
学生根据凸透镜成像规律总结发现：投影仪和放大镜分别利用了不同的成像方式实现放大。在显微镜的制作中，先将蚂蚁置于物镜（相当于投影仪）的一倍到两倍焦距之间，使其成倒立放大的实像；再用目镜（相当于放大镜）对实像进行二次放大，从而获得更高倍数的蚂蚁图像。显微镜的制作流程如
图3所示。
各小组根据成员特点进行分工，确保每位学生都在制作过程中充分参与。小组领取器材后便开始动手组装，不少小组最初未考虑焦距匹配，随意选取两块凸透镜进行组合。虽然能看到放大的像，但普遍存在放大倍数不足、成像模糊等问题，效果并不理想。
此时，有学生思考：如何挑选和组装凸透镜，才能获得更清晰的像？最终，他们总结出以下步骤。
【第一步】在探究物镜焦距大小对显微镜成像的影响时，可利用水透镜改变焦距，观察位于一倍与二倍焦距之间的物体所成的实像。通过小组探究得出结论：根据投影仪的成像原理，当使用焦距较小的凸透镜时，为了在屏幕上得到清晰的放大实像（此时像距v>2f），相较于大焦距的凸透镜，物距u需更接近焦距（即数值更小）。同时，由于焦距变小，像距v通常需要增大，且允许调节的范围变窄，才能满足成像条件。在配合适当孔径设计的情况下，短焦距物镜不仅能在较短的镜筒距离内形成放大的像，还能获得较充足的采光。因此，较小焦距的物镜具有采光良好、结构紧凑、便于观察等优点。根据学生的讨论与分享，大部分小组最终选择了较小焦距的物镜进行制作。
【第二步】在探究目镜焦距大小对显微镜成像的影响时，选择不同焦距的凸透镜，观察物距小于一倍焦距的物体所成的虚像。经过小组探究讨论，最终得出以下结论：①若选择焦距较小的目镜，根据M=25 cm/f可知，其放大倍数更大，可看到更大的像。但焦距减小会使景深变浅，对振动和位置偏移更为敏感，导致目镜的调节余量较小，容易因手抖或装调偏差造成成像不稳定。②若选择焦距较大的目镜，放大倍数会有所降低，看到的像稍小，但景深变深，清晰范围更大，成像更稳定，调节容错范围也更大。最终，各小组结合不同焦距目镜的优缺点及实际制作条件，选定了适合本组设计的目镜。
在该环节，虽然对凸透镜的挑选没有固定的答案，但学生都能提出自己的看法，仁者见仁，智者见智，充分地交流了意见。在这一过程中，学生不知不觉地掌握了凸透镜成像规律，并能做到学以致用，从而培养了学生的组合思维，提高了动手实践能力，增强了团队意识，进而使其切身体会到物理与工程实践、微观生物学的紧密联系。
5.4 成果汇报，项目评价
（1） 成果汇报。
每个小组指定学生代表上台介绍自制的显微镜产品（
图4-a、
图4-b），分享凸透镜成像原理（
图4-c）、显微镜的设计方案，以及绘制的显微镜光路图；随后，学生代表进行操作演示，并引导全班观察蚂蚁标本的上颚结构——利用多媒体设备投屏展示标本，以便细致观察，并根据学生代表的展示情况打分；最后，分享光学显微镜对生物学微观领域发展的促进作用，体会物理学科的基础性和重要作用，感受科技进步对社会发展的贡献。
（2） 项目评价。
展示的小组依次分享了搜集的资料、选择的凸透镜焦距、组内成员的分工、遇到的问题及解决方法，分析了显微镜成像原理，并展示了光路图与实际成像效果。其他小组成员根据其展示内容，在评分量表上进行打分。小组互评量表如
表2所示。
汇总各小组得分，并将其制成雷达图（
图5），通过雷达图对各小组在问题分析、决策明断、团结合作等关键指标上的表现进行可视化呈现。雷达图所围成的面积可直观反映小组在多个维度上的综合表现水平，教师可借助统计软件计算该面积，将其作为后续对比分析的依据。雷达图既能帮助识别各组的优势领域（即接近边缘的扇形区域），便于开展成功案例分享；也能辅助发现短板（即远离外缘的扇形区域），并对其成因进行深入剖析。据此制订针对性改进计划，持续优化与监控进程，结合学习与创新驱动，不断提升小组作品的质量与性能。在此基础上，小组开展内部互评，小组成员表现评价量表见
表3。
成果汇报和项目评价环节，既能帮助学生认识自身的优点与潜能，也能促使他们反思不足。这一过程有助于激发学习动机、培养竞争意识、提升自主学习能力，从而促进学习目标的达成，推动学生核心素养的落地与扎根。
5.5 验证猜想，反思总结
学生利用自制显微镜观察蚂蚁上颚的形态特征，验证先前的猜想，并在交流分享后得出结论：蚂蚁上颚边缘十分锋利，对皮肤等柔软组织具有显著的切割作用，其功能类似于刀刃，在施加一定压力时能够划破人体皮肤。此外，学生查阅资料后了解到，蚂蚁的毒腺能分泌蚁酸（甲酸），这是一种有机弱酸，进入皮肤后可使蛋白质变性，对组织细胞产生刺激甚至损伤作用。蚁酸注入人体皮肤后，可能会引起局部红肿、疼痛等不适症状。教师引导学生进行项目总结与自我反思，从实践中提炼智慧。项目反思总结表如
表4所示。
在项目收尾阶段，教师布置作业：利用自制显微镜或其改造升级版，在确保安全的前提下观察自然界中适宜观察且安全的生物，并将观察结果制作成一幅配有文字说明的生物科普绘画作品。
在反思总结环节，教师引导学生梳理所学知识，了解显微镜的发展历程，并体会物理学对人类生活、工程实践及社会进步的深远影响。这一环节不仅有助于学生保持严谨认真的科学态度，学会尊重自然、关注人与自然的和谐共生，更让他们认识到：科学研究不仅源于人类的好奇心，更是推动社会发展和守护地球家园的重要力量。
6 跨学科项目式教学的反思
回溯清代文学家沈复的《浮生六记》，他以细腻的笔触勾勒出一幅童年画卷：“余忆童稚时，能张目对日，明察秋毫，见藐小之物必细察其纹理，故时有物外之趣。”这不仅是对童趣的追忆，更是对幼年那份纯真求知欲与丰富想象力的礼赞。由此联想到“自制显微镜”这一项目，它为学生营造了一个微观世界的体验式情境，让学生得以“神游其中，怡然自得”，从而激发求知欲与兴趣，丰富想象力，感受大自然的鬼斧神工，并逐步培养对自然与生命的尊重与敬畏。
在这一过程中，学生在潜移默化中掌握了物理知识，将所学理论应用于解决实际问题，动手实践能力显著提升。该项目跨越学科界限，在“做中学、用中学、创中学”的螺旋上升过程中，学生不仅习得了物理学的核心知识与研究方法，还巧妙融合生物学科内容，提升了综合素养与创新能力。这一项目是新课标“跨学科”理念的生动实践，在提高学生物理核心素养的同时，为其未来开展科学探究与创新实践筑牢根基。
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