高中物理跨學(xué)科教學(xué)的可能性與指導(dǎo)建議

李欣年

摘 要：物理學(xué)的發(fā)展是循序漸進(jìn)的，學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展同樣也是循序漸進(jìn)的，所以借助學(xué)習(xí)進(jìn)階指導(dǎo)形式完善高中物理教學(xué)，既與物理學(xué)本質(zhì)特點(diǎn)相符，又與學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律相一致.在此過(guò)程中，跨學(xué)科教學(xué)形式的應(yīng)用可謂進(jìn)階指導(dǎo)形式下的一項(xiàng)有益的嘗試，因此本文在述及跨學(xué)科概念及價(jià)值之后，探索了高中物理跨學(xué)科教學(xué)的可能性，并分別從情境創(chuàng)設(shè)、學(xué)情關(guān)聯(lián)、生活結(jié)合幾個(gè)角度給出了指導(dǎo)建議.

關(guān)鍵詞：高中物理;跨學(xué)科;教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1008-0333（2022）06-0089-03

在時(shí)代發(fā)展的大背景之下，各學(xué)科間有著日益明顯的分化態(tài)勢(shì)，這導(dǎo)致了當(dāng)下人們習(xí)以為常的分科教學(xué).實(shí)施分科教學(xué)最大的好處，就是可以讓學(xué)生更好的掌握某一個(gè)學(xué)科知識(shí)的內(nèi)容，并且形成體系性認(rèn)識(shí);但是與此同時(shí)我們也要注意到，分科教學(xué)也具有一定的不足，那就是在具體的學(xué)科學(xué)習(xí)中，有可能讓自己的視野變得狹隘，有可能人為的隔絕學(xué)科之間的聯(lián)系.針對(duì)這一不足，若教師在進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的時(shí)候，能夠注意到不同學(xué)科的彼此融合，在跨學(xué)科的視域下引導(dǎo)學(xué)生展開思考與實(shí)踐，將會(huì)使本學(xué)科的教學(xué)產(chǎn)生更大的吸引力.對(duì)于高中物理學(xué)科教學(xué)而言，在充分借鑒其他學(xué)科知識(shí)的情況下，采用跨學(xué)科教學(xué)的思路，可以實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識(shí)以及方法之間的聯(lián)系，可以讓學(xué)生在其它學(xué)科當(dāng)中獲得的能力能夠遷移到物理學(xué)習(xí)中來(lái)，反之在物理學(xué)習(xí)中的能力以及方法認(rèn)識(shí)，也有可能遷移到其他的學(xué)科中去，這樣的一種跨學(xué)科學(xué)習(xí)，可以幫助學(xué)生得到物理學(xué)科綜合素養(yǎng)進(jìn)步的寶貴機(jī)會(huì).1 高中物理跨學(xué)科教學(xué)的概念及價(jià)值

美國(guó)國(guó)家科學(xué)研究委員會(huì)給跨學(xué)科以如下定義：跨學(xué)科概念超出了學(xué)科的界限限制，并且在科學(xué)、數(shù)學(xué)以及技術(shù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，同時(shí)這一概念對(duì)于現(xiàn)象的解釋、理論的形成，以及由此而衍生的觀察、設(shè)計(jì)等將產(chǎn)生很大的幫助.在此概念的指導(dǎo)之下，涉及到了科學(xué)與工程中的幾個(gè)重要跨學(xué)科概念，包括模式、因果關(guān)系、系統(tǒng)和系統(tǒng)模型、結(jié)構(gòu)和功能、穩(wěn)定和變化等.

第一，跨學(xué)科教學(xué)能夠讓教師和學(xué)生構(gòu)建形成較為理想的學(xué)科交叉環(huán)境;第二，它可以讓不同學(xué)科知識(shí)內(nèi)容、理論基礎(chǔ)共同為中心學(xué)科的教育活動(dòng)服務(wù);第三，它能夠以不同學(xué)科的資源融合為契機(jī)，使學(xué)生主體和教學(xué)目標(biāo)之間較為疏離的問(wèn)題得到解決，幫助學(xué)生在具體問(wèn)題探究過(guò)程養(yǎng)成良好的綜合素養(yǎng).

有了這三點(diǎn)認(rèn)識(shí)，就可以厘清高中物理化學(xué)課教學(xué)的基本概念以及價(jià)值.從形式的角度來(lái)看，基于物理學(xué)科的學(xué)習(xí)進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)，需要以物理學(xué)科為出發(fā)點(diǎn)，然后向其他的學(xué)科遷移、跨越;從內(nèi)容的角度來(lái)看，跨學(xué)科教學(xué)不僅涉及到不同學(xué)科的知識(shí)，同時(shí)也涉及到不同學(xué)科之間相通的方法與能力等等，這種融會(huì)貫通的效果，只有在跨學(xué)科學(xué)習(xí)的過(guò)程中，才能讓學(xué)生深切體驗(yàn)到.因此從這個(gè)角度來(lái)看，跨學(xué)科教學(xué)有著其他教學(xué)方式所無(wú)法替代的價(jià)值.

2 高中物理跨學(xué)科教學(xué)的可能性

在中學(xué)階段，物理是一門基礎(chǔ)學(xué)科，它和數(shù)學(xué)、生物、化學(xué)、地理等學(xué)科具有極為密切的關(guān)系，而現(xiàn)在我國(guó)高中所采取的分科教學(xué)模式，比較關(guān)注單科知識(shí)的傳授，讓各學(xué)科的聯(lián)系被分割開來(lái)，使學(xué)生的能力發(fā)展受到限制，無(wú)益于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，而如果我們能夠考慮到高中物理跨學(xué)科教學(xué)的可能性，則可以發(fā)現(xiàn)跨學(xué)科的嘗試不但是有必要，而且值得一試的.

首先，跨學(xué)科教學(xué)有共生理念相支持，“共生”本是生物學(xué)科中的一個(gè)概念，指的是兩個(gè)互不相同又互相影響的物種間存在的互惠關(guān)系，在此關(guān)系之下，兩個(gè)物種均有更好發(fā)展的可能性，而這便可以給中學(xué)學(xué)科教學(xué)帶來(lái)啟示：不同學(xué)科同樣可以找到彼此的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，以便達(dá)到互惠互益效果.

其次，各個(gè)學(xué)科之間的知識(shí)滲透，會(huì)讓課堂擁有新穎的形式，呈現(xiàn)出別開生面的效果，保證學(xué)生在濃厚興趣的支持下配合教師的教學(xué)思路，達(dá)到科學(xué)性和人文性在課堂上的高度統(tǒng)一狀態(tài).而與此同時(shí)，教師也將因?yàn)槠渌麑W(xué)科知識(shí)內(nèi)容的介入而讓教法變得豐富起來(lái)，這對(duì)于原來(lái)特定教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)效果弱化問(wèn)題，也將起到有效緩解作用.

第三，不同學(xué)科對(duì)于物理學(xué)科均將提供不同角度的知識(shí)支持，這為高中物理跨學(xué)科教學(xué)增加了更大的可能性.比如高中物理學(xué)科同數(shù)學(xué)學(xué)科的知識(shí)交叉點(diǎn)比較多，像斜率在物理圖像當(dāng)中的應(yīng)用空間比較廣泛，而三角函數(shù)問(wèn)題、矢量問(wèn)題、圓的知識(shí)、統(tǒng)計(jì)學(xué)內(nèi)容等，都與物理學(xué)科有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系;再比如物理學(xué)科中氫原子能級(jí)結(jié)構(gòu)、能級(jí)躍遷等選修內(nèi)容，同化學(xué)學(xué)科里面原子結(jié)構(gòu)能級(jí)、光譜、能量最低原理等知識(shí)的結(jié)合也是非常緊密的.

從以上論證來(lái)看，高中物理跨學(xué)科教學(xué)就具有了可能性，作為一線教師而言，所需要努力的是將這種可能性變成現(xiàn)實(shí)性.

3 高中物理跨學(xué)科教學(xué)的困境與指導(dǎo)建議

3.1 跨學(xué)科教學(xué)困境

首先是跨學(xué)科教學(xué)的整體把握程度不夠，高中學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)期間，教師在教學(xué)效率提高上起到積極影響.

縱觀實(shí)際的物理跨學(xué)科建設(shè)，一些教師表現(xiàn)出教育素質(zhì)不高的問(wèn)題，部分學(xué)校不能積極建設(shè)完整的師資力量，教師具備教學(xué)能力不強(qiáng)，造成跨學(xué)科銜接出現(xiàn)偏差.因?yàn)橄嚓P(guān)教師不能突破梳理跨學(xué)科和高中物理課程的內(nèi)在關(guān)系，所以難以規(guī)避問(wèn)題出現(xiàn)，無(wú)法及時(shí)把跨學(xué)科思想落實(shí)，若尚未實(shí)施科學(xué)的調(diào)整方案，勢(shì)必會(huì)威脅到學(xué)生正常生活，影響學(xué)生綜合素質(zhì)提升.

其次是教學(xué)形式呈現(xiàn)單一性，在以往教學(xué)思想的制約之下，機(jī)械化教育和高中物理的較多環(huán)節(jié)存在關(guān)系，本質(zhì)上制約著教學(xué)水平提升.機(jī)械化教學(xué)產(chǎn)生的時(shí)間比較長(zhǎng)，最為關(guān)鍵因素便是傳統(tǒng)教學(xué)體現(xiàn)出滯后性，總是把考試成績(jī)當(dāng)作評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的標(biāo)準(zhǔn).

最后是跨學(xué)科呈現(xiàn)形式化.現(xiàn)有的物理學(xué)科教學(xué)，部分教師以追趕時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)為目的，不能保障跨學(xué)科的有效性.主要是跨學(xué)科形式化比較明顯，學(xué)生僅僅是了解到跨學(xué)科的內(nèi)容，可沒(méi)有全方位領(lǐng)悟跨學(xué)科知識(shí)點(diǎn)內(nèi)涵，長(zhǎng)時(shí)間之后會(huì)浪費(fèi)學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間成本，制約學(xué)生學(xué)習(xí)水平提升.

3.2 高中物理跨學(xué)科指導(dǎo)建議

為了使高中物理跨學(xué)科教學(xué)取得更為理想的效果，筆者建議從情境創(chuàng)設(shè)、學(xué)情關(guān)聯(lián)、生活結(jié)合幾個(gè)角度做出突破.

第一，高中物理教師在授課過(guò)程中，可以利用知識(shí)片段情境的創(chuàng)設(shè)形式，讓學(xué)生借助聯(lián)想、分析、對(duì)比等形式，從跨學(xué)科的視角發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律、探求物理真相，培養(yǎng)良好的學(xué)科思維方式.例如當(dāng)涉及到角速度的概念時(shí)，它與線速度相比，是不易于被學(xué)生所理解的，此時(shí)不妨從地理學(xué)科中的地球自轉(zhuǎn)知識(shí)尋找靈感，用地球自轉(zhuǎn)模式創(chuàng)設(shè)知識(shí)片段情境，讓學(xué)生在觀賞地球自轉(zhuǎn)動(dòng)畫中明確角速度的概念.

第二，高中物理教師需要做好學(xué)情關(guān)聯(lián)工作，即了解學(xué)生所處的實(shí)際學(xué)習(xí)狀態(tài)，據(jù)此讓不同學(xué)生接受教育引導(dǎo)，使之在構(gòu)建完善知識(shí)體系的過(guò)程中，有效應(yīng)用跨學(xué)科的做法.例如當(dāng)教學(xué)至分子運(yùn)動(dòng)理論相關(guān)內(nèi)容時(shí)，教師需要了解其在化學(xué)學(xué)科中已經(jīng)掌握了相關(guān)內(nèi)容，有了一定的知識(shí)基礎(chǔ)，可以提示其主動(dòng)引化學(xué)入物理，完成知識(shí)的正向遷移;再例如有些學(xué)生學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒知識(shí)后，會(huì)對(duì)物理學(xué)科中的核反應(yīng)質(zhì)量虧損問(wèn)題產(chǎn)生誤解，這是需要教師提前留意的.

第三，教師要在跨學(xué)科嘗試時(shí)，注意到生活結(jié)合的必要性問(wèn)題，把其他學(xué)科與物理學(xué)科融入到生活環(huán)境之中，這將更有效地體現(xiàn)出跨學(xué)科的價(jià)值，并且讓物理學(xué)的形式之美、和諧之美得到展現(xiàn).比如用多媒體技術(shù)手段展現(xiàn)玩3D游戲的場(chǎng)景，讓大家想像游戲時(shí)的頭暈?zāi)垦８惺?，學(xué)生將會(huì)知道：這是由于生物學(xué)中“身體感受運(yùn)動(dòng)需要前庭系統(tǒng)感知加以實(shí)現(xiàn)的原理”所致，而同時(shí)，生物學(xué)的原理也可以引申到物理學(xué)科的加速計(jì)與陀螺儀功能認(rèn)知中來(lái)，從而幫助學(xué)生對(duì)物理學(xué)科產(chǎn)生更深刻的認(rèn)知.

第四，重視引導(dǎo)學(xué)生.教師要更多的給學(xué)生創(chuàng)造學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，讓學(xué)生主動(dòng)研究問(wèn)題本質(zhì)，及時(shí)提出自己的意見(jiàn)，讓學(xué)生形成獨(dú)立思考的能力，養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣.不管是哪一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，都需要鼓勵(lì)學(xué)生探索知識(shí)點(diǎn)形成過(guò)程，領(lǐng)悟知識(shí)點(diǎn)形成的本質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).

第五，貫穿全過(guò)程.以往的課程教學(xué)中，基本上全部的計(jì)劃均是教師設(shè)計(jì)的，全新的教育改革背景下，要想滿足素質(zhì)背景需求，教師應(yīng)把跨學(xué)科與物理課程的全過(guò)程結(jié)合起來(lái)，充分引導(dǎo)學(xué)生，在每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中關(guān)注學(xué)生情緒表現(xiàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)情感，讓跨學(xué)科進(jìn)程更為全面進(jìn)行.

事實(shí)證明，從以上五個(gè)角度，去自己落實(shí)跨學(xué)科教學(xué)的思路，不僅可以讓跨學(xué)科成為現(xiàn)實(shí)，而且也實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科教學(xué)的預(yù)期目標(biāo).

在新教育大綱指導(dǎo)之下，出于使高中生得到更加全面發(fā)展的考慮，高中物理教學(xué)時(shí)進(jìn)行跨學(xué)科知識(shí)的引導(dǎo)與應(yīng)用顯得極有必要，因此教師要有同時(shí)代發(fā)展相協(xié)調(diào)的思維視野，在充分認(rèn)識(shí)到高中物理跨學(xué)科教學(xué)的價(jià)值之后，探索本學(xué)科同其他學(xué)科聯(lián)系可能性，并在具體操作中建立能夠被學(xué)生所接受的教學(xué)方法.從物理學(xué)科核心素養(yǎng)培育的角度來(lái)看，跨學(xué)科教學(xué)能夠讓學(xué)生在跨學(xué)科的過(guò)程中，既實(shí)現(xiàn)能力的遷移與運(yùn)用，可以讓學(xué)生更好地在其它學(xué)科知識(shí)理解、概括的基礎(chǔ)上，建立起物理觀念;可以讓學(xué)生體驗(yàn)更有效的科學(xué)探究過(guò)程，從而讓科學(xué)思維得到更好的培養(yǎng)，讓科學(xué)態(tài)度與責(zé)任得到更好的培養(yǎng)，這就是高中物理教學(xué)中采用跨學(xué)科教學(xué)思路的長(zhǎng)遠(yuǎn)價(jià)值與目標(biāo).

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[責(zé)任編輯：李 璟]