引言

随着“双减”政策的实施，减轻学生学业负担、提高学习效率成为现阶段教育改革的重要方向，跨学科实践探究活动成为学校教学的新手段，近年来被各界广泛地研究学习。教育部2022年颁布的《义务教育课程方案和课程标准》明确提出，要强化学科实践，实现学习为生活服务，要求在教学实施过程中，注重“做中学”，引导学生参与综合学科探究活动，在思考过程中，善于知识迁移，学科融合，经历发现问题、解决问题的过程，从而理解学科知识并且提升应用知识的能力。同时初中生物北师大版（2024）新教材中也单独增加了跨学科实践活动的板块，要求学校教学结合自身的实际情况，尽可能有效开展“生物学与社会·跨学科实践”主题学习，强调通过跨学科探究活动解决实践问题，发展学生的核心素养。新的课程标准和新教材均体现了新时代教育对学生核心素养培养的重视，也为中学教学改革指明了方向。

《人体的运动》是初中生物北师大版（2024）新教材七年级下册第11章的内容，属于人体生理与健康这一模块，内容主要涉及运动系统的结构和功能以及探究运动形成的原理，重在教会学生善于观察生物学现象，并进一步探究深层的科学本质，发展探究性的科学思维。通过学习本章内容，学生知道人体运动系统的组成和功能，同时建立结构与功能相适应的生命观念，理解体育锻炼可促进运动系统的强健和功能完善，帮助学生树立科学健身的意识。

立定跳远作为一项常见的体育运动项目，不仅能够锻炼学生的身体素质，还蕴含着丰富的生物和物理学科知识。本次课程设计以立定跳远为切入点，设计融合“人体运动”的跨学科实践探究活动，学生可以在真实情境中感受运动系统的组成和运动形成的物理杠杆原理，将理论知识与实践活动有机结合。这种学习方式符合中学生身心发展特点，不仅能够激发学生的学习兴趣，还能发展其科学探究能力和创新思维，有利于落实核心素养的培养。

本研究旨在通过生物、物理和体育的跨学科融合，深入探究立定跳远运动的科学原理和有效的训练方法。首先，从生物学角度分析运动系统的组成及其在立定跳远中涉及的重要作用，例如骨的承受力，骨骼肌的力量，膝关节的活动等；其次，通过制作物理模型模拟伸肘和屈肘运动，阐释运动形成的杠杆原理，解析立定跳远的技术动作；最后，基于上述分析，提出科学有效的立定跳远训练方法，并引导学生在实际训练中探究学习加以完善。这种跨学科的实践探究活动不仅能够提高学生的运动技能，还能加深其对相关学科知识的理解和应用，有利于培养学生运用综合知识解决实际问题的能力，真正做到学以致用，让理论知识更好地为生活实践服务。

一、跨学科教学活动的设计

（一）教学目标

1. 知道骨的成分及骨、关节、骨骼、骨骼肌的结构与功能，说明人体运动是在神经系统的支配下，由骨骼肌牵引骨绕关节活动，建立人体的结构与功能相适应的观念。
2. 通过制作模型演示伸肘和屈肘的运动，探究运动形成的杠杆原理，理解模型演示在研究人体生理过程中的重要作用，发展科学思维。
3. 小组合作制作物理模型，不断创新改进，加强解决实际问题的能力，通过演示阐明运动形成的物理原理，树立学科知识融合和团队合作的意识，同时提高科学表达能力。
4. 认同体育锻炼对身体健康的意义，乐于参加体育锻炼，形成良好的运动习惯，进一步发扬体育精神，营造快乐运动的生活氛围。

（二）学情分析

本次活动内容涉及生物学、体育和物理等学科知识的融合交叉，学生在生物学方面已学习人体的结构层次，知道人体有八大系统，关于运动系统对骨骼、肌肉也有初步了解。在体育方面已具备基本的运动技能，对立定跳远有一定的学习和练习经历。其次七年级学生对生物学科有较强的好奇和兴趣，喜欢动手实践和探究活动，对直观、形象的内容更感兴趣。而且初步形成自己独特的学习和思考习惯，可以自主解决简单的项目问题。但学生之间在身体素质、运动能力和学习能力方面存在差异，立定跳远是难度最大、成绩提升最慢的一项体育项目，存在很大的挑战性。

（三）活动设计流程

图1展示了在整个课程实施过程中，具体的环节设计，以及教师和学生双方的交流和活动：

二、《人体的运动》跨学科教学实施

（一）分析运动系统的组成和功能

立定跳远是一项复杂的运动，需要多个生理系统的协调配合。从生物学角度来看，运动系统是完成这一动作的核心。运动系统主要由骨、关节、骨骼肌组成，它们在立定跳远过程中发挥着各自的重要作用。首先组织学生自主学习初中生物新教材（北师大版2024）七年级下册第11章《人体的运动》的内容，完成导学案，分析运动系统的组成，构建人体运动的知识框架，理解人体运动系统的功能，为后续进一步探究运动形成的原理奠定理论基础。

（二）初步讨论运动的发生

以肘关节为例，通过展示图片，观察肱二头肌、肱三头肌、骨和肘关节的相对位置，引导学生做伸肘和屈肘的运动，感受在前臂上提和下垂过程中肌肉的收缩和舒张状态，通过师生讨论发现，伸肘和屈肘的运动是由于肱二头肌和肱三头肌两组肌肉的协调伸缩，牵引桡骨和尺骨绕肘关节运动，屈肘时，肱二头肌收缩，肱三头肌舒张；伸肘时，肱二头肌舒张，肱三头肌收缩。

（三）深入探究运动形成的原理

将学生分组，采用小组合作的方式，选取生活中常见的材料，参照伸肘和屈肘制作运动发生的物理模型，结合模型深入探究，理解其中蕴含的杠杆原理；每个小组选取代表对成果进行展示，合理阐释运动形成的原理：神经系统在受到外界刺激后，作用于骨骼肌，引起骨骼肌收缩，同时牵引骨，绕关节进行活动。这个过程中，关节相当于支点，骨相当于杠杆。

（四）剖析立定跳远的动作要领

在立定跳远中，骨骼系统为身体提供支撑和杠杆作用，下肢骨骼承担着主要的支撑和发力任务，上肢骨骼则在起跳和腾空阶段起到平衡和协调作用。此外肌肉系统是运动的动力来源，当下肢发力的时候，肌肉会快速收缩产生强大的力量，推动身体向前上方跃起。同时关节保证了立定跳远的灵活性和协调性，直接影响着起跳的角度、力量的传递效率以及身体的平衡控制。

（五）总结立定跳远的科学训练方法

基于对运动系统和杠杆原理的分析，本文提出了以下更加科学有效的立定跳远训练方法。首先要优化起跳动作，在理解运动形成的杠杆原理的基础上，通过调整身体重心和发力角度，可提高跳跃距离。例如适度的膝关节弯曲可以增加动力臂长度，提高发力效率；适度的手臂上抬能提高身体的重心高度，便于发力；起跳前摆臂次数不宜过多，会影响发力效果。

其次要加强力量训练，立定跳远主要是大腿肌肉在起跳时发力，包括股四头肌、腓肠肌、臀大肌等，日常可以通过深蹲、腿举、跳跃等练习增强发力肌群的力量和爆发力。同时也要锻炼腰腹核心肌群的力量，练习跳绳和引体向上，提高身体的稳定性和力量的传递效率。

最后要提高身体协调性，起跳时摆臂幅度不宜过大也不宜过快，适当摆臂可与下肢协调配合，保持身体平衡。通过日常的跨步跳、单腿跳训练全身各肌群的协调配合，提高身体平衡力。

（六）立定跳远的实践练习

为了验证上述训练方法的有效性，我们于寒假期间设计了一个为期5周的立定跳远实践探究项目。研究对象为45名七年级学生，每天半个小时定时练习，定期对跳远成绩进行测量比较。

三、《人体的运动》跨学科教学的结果分析

通过深入地探究学习，学生基本知道人体的运动系统的结构和功能，能准确阐述人体的运动形成的原理。此外，经过5周的训练，21名男生的立定跳远平均成绩从1.79米提高到1.88米，提升了0.09米；24名女生的立定跳远成绩从1.67米提高到1.80米，提升了0.13米。进一步分析发现，学生在力量、技术和协调性等方面都有明显改善。这表明，融合生物学和物理学原理的科学训练方法能够有效提高学生的运动能力，此外趣味性十足的学习活动丰富了学生的假期生活。

四、跨学科设计的反思与提升

本次教学活动，以立定跳远创设主题情境，将抽象的生物、物理知识与具体的体育项目进行跨学科融合，学习内容丰富多样化，学习形式具有趣味性和创新性，学生的参与性较高，极大地激发了学生的学习兴趣。其次探究式学习，有利于培养学生的核心素养，通过制作物理模型分析运动形成的原理，并进行阐述交流，有效发展学生的科学探究和表达交流能力，同时帮助学生形成通过科学训练方法提升体育成绩的意识。从知识学习到动作优化，体现“学以致用”的教育理念，增强学生的健康意识与科学运动能力。

针对本次教学活动还有若干思考：第一，活动就“如何科学高效地练习立定跳远”这一核心问题展开深入探究，在具体的实施过程中缺少阶段问题的引导和驱动，在探究的方向和手段方面学生的参与和思考不足；第二，立定跳远是一项难度比较大的运动项目，学生的差异较大，因此部分同学在实际的训练阶段取得的效果不理想，因此要优化活动的评价方式，除了关注立定跳远成绩外，可增加对探究过程、合作能力和创新思维等的评估，以及学生可进行自我评价和伙伴之间互相评价等。

通过本次研究，期望能够为中学跨学科教学提供一个新的范例，探索一种将学科知识与实践操作有机结合的教学模式。这种模式不仅符合新课标的要求，也能够满足中学生身心发展的需求，有利于学生的全面发展。同时，本研究还能为体育教学和训练提供科学依据，具有重要的理论和实践意义。

参考文献：

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