核心素養(yǎng)下的高中物理跨學(xué)科教學(xué)探索

王慧

【摘要】隨著近些年人們對(duì)教育的要求不斷提高，“核心素養(yǎng)”這一全新的理念在教育領(lǐng)域應(yīng)運(yùn)而生.所謂“核心素養(yǎng)”，主旨皆在對(duì)教育領(lǐng)域進(jìn)行跨學(xué)科的綜合性升華.本文分析核心素養(yǎng)在高中物理跨學(xué)科教學(xué)的意義和作用，并探索有效的實(shí)施路徑.以高中物理電場教學(xué)片段為例，對(duì)知識(shí)交互在教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行探究.

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)；高中物理；電場教學(xué)

過去的一個(gè)多世紀(jì)，人類文明得到了長足的進(jìn)步與發(fā)展，而教育質(zhì)量是衡量一個(gè)國家發(fā)達(dá)與否的重要標(biāo)志之一，提升教育質(zhì)量是國家發(fā)展進(jìn)步的重要途徑.核心素養(yǎng)這一嶄新的教育理念，在教育領(lǐng)域發(fā)揮的作用早已不可替代.核心素養(yǎng)將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐意識(shí)以及社會(huì)責(zé)任感等作為核心內(nèi)容，皆在提高學(xué)生的思維能力以及綜合實(shí)踐能力.高中物理作為一門較為抽象的學(xué)科，其知識(shí)內(nèi)容往往難于理解，同時(shí)高中物理與高中其他學(xué)科的內(nèi)在聯(lián)系得不到足夠的重視，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)這門學(xué)科的興趣.所以，在當(dāng)今高中物理的教學(xué)中，教育工作者需要將跨學(xué)科教學(xué)作為一種有效的教學(xué)方法和教學(xué)理念，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理的興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使學(xué)生發(fā)展成為創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)人才.

1 跨學(xué)科教學(xué)的基本概念

物理是一門交叉性較強(qiáng)的學(xué)科，學(xué)科內(nèi)容不乏涵蓋一些化學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科方面的內(nèi)容，在實(shí)際的學(xué)科教學(xué)實(shí)踐中，高中物理的教學(xué)內(nèi)容往往與化學(xué)、數(shù)學(xué)、地理等學(xué)科具有非常緊密的聯(lián)系，各學(xué)科之間的交叉點(diǎn)也存在眾多重疊.基于此，高中物理的跨學(xué)科研究具有良好的客觀條件［1］.相關(guān)學(xué)者認(rèn)為，跨學(xué)科這一概念在各個(gè)學(xué)科均有涉及，它打破了學(xué)科彼此獨(dú)立的傳統(tǒng)理念，讓學(xué)科彼此互融共通，使學(xué)科之間的界限不復(fù)存在.所謂跨學(xué)科，是指它打破了學(xué)科之間的屏障和壁壘，將各個(gè)學(xué)科的內(nèi)容以及學(xué)習(xí)理論進(jìn)行有機(jī)融合，這種教育活動(dòng)可有效提高教學(xué)質(zhì)量，其中包含眾多的交叉學(xué)科，它是一門將跨學(xué)科規(guī)律和方法作為基礎(chǔ)的高層次研究學(xué)科.

在實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐中，跨學(xué)科教學(xué)形式繁多，雖然教育工作者通過多年的研究，在跨學(xué)科教學(xué)中也取得了眾多成果，但就目前的教育形式而言，跨學(xué)科教學(xué)仍舊存在諸多難題，這就要求教師對(duì)自身的科學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行強(qiáng)化.目前所推崇的跨學(xué)科教學(xué)形式主要強(qiáng)調(diào)將教學(xué)進(jìn)行項(xiàng)目化和主題化，該形式不僅需要教師參與其中，學(xué)生的參與同樣尤為重要.此外，教師需要具備專業(yè)的科學(xué)素養(yǎng)，并對(duì)跨學(xué)科教學(xué)的背景和方法全面掌握，轉(zhuǎn)變“學(xué)科本位主義”的傳統(tǒng)理念，強(qiáng)化跨學(xué)科教學(xué)的意愿［2］.

2 核心素養(yǎng)下高中物理跨學(xué)科教學(xué)的意義

文化知識(shí)本就存在互融共通，高中物理的學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)同樣包含培養(yǎng)學(xué)生的能力和綜合素質(zhì)，在自然科學(xué)中，高中物理這門學(xué)科與我們的生活緊密相連，更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力.因此，跨學(xué)科的教學(xué)方式可以全面對(duì)學(xué)生所學(xué)的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行豐富，在培養(yǎng)學(xué)生.科學(xué)素養(yǎng)方面所發(fā)揮的作用更加不容小覷.然而在目前的實(shí)際教學(xué)中，高中物理的教學(xué)往往脫離了生活實(shí)際，如此一來，學(xué)生便對(duì)物理這門學(xué)科產(chǎn)生了距離感，認(rèn)為生活中用不到物理知識(shí).同時(shí)，物理教學(xué)中大量的實(shí)驗(yàn)和數(shù)字化知識(shí)，讓學(xué)生感到物理的抽象和枯燥，削弱了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.

而“核心素養(yǎng)下高中物理跨學(xué)科教學(xué)”這一概念的提出，將學(xué)生的綜合素養(yǎng)和綜合能力擺到了中心位置，實(shí)踐證明，這種全新的教育理念和方法，對(duì)學(xué)生應(yīng)用能力和學(xué)習(xí)效果提升具有顯著作用.教學(xué)工作者通過合理地運(yùn)用跨學(xué)科教學(xué)，將其他學(xué)科和高中物理巧妙、有機(jī)地融合在一起，讓學(xué)生了解各個(gè)學(xué)科之間存在的聯(lián)系，對(duì)掌握的內(nèi)容認(rèn)識(shí)更加深刻，并將物理知識(shí)運(yùn)用到生活經(jīng)驗(yàn)中去，進(jìn)而使學(xué)生系統(tǒng)地掌握知識(shí)和能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí).與此同時(shí)，可以讓學(xué)生深刻明白物理對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展所起到的作用，增強(qiáng)對(duì)民族復(fù)興的社會(huì)責(zé)任感和使命感［3］.

3 核心素養(yǎng)下高中物理跨學(xué)科教學(xué)的有效途徑

新課標(biāo)修訂中明確要求教師應(yīng)從課程設(shè)計(jì)、內(nèi)容選擇以及學(xué)科整合方面實(shí)施高中物理的跨學(xué)科教學(xué)，并針對(duì)高中物理學(xué)科的特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)和教學(xué)方法進(jìn)行合理規(guī)劃，將活動(dòng)作為主要手段、措施，將發(fā)現(xiàn)的問題作為驅(qū)動(dòng)力，注入跨學(xué)科教學(xué)這一新鮮血液，完善教學(xué)實(shí)施體系［4］.

3.1 對(duì)跨學(xué)科課程進(jìn)行完善

高中物理與各個(gè)學(xué)科內(nèi)容有機(jī)地融合，使之彼此互通、互聯(lián)是跨學(xué)科課程的設(shè)計(jì)初衷，教學(xué)工作者應(yīng)當(dāng)以高中物理為主體，將其他學(xué)科作為分支，在學(xué)生的心里埋下自然科學(xué)的種子.教學(xué)工作者應(yīng)當(dāng)對(duì)其他學(xué)科的架構(gòu)和知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行充分了解，對(duì)學(xué)科內(nèi)容與物理知識(shí)之間的關(guān)系充分掌控，游刃有余地將其他學(xué)科的知識(shí)融入物理教學(xué)中.其中，數(shù)學(xué)是與物理聯(lián)系較為緊密的一門學(xué)科，在實(shí)際的教學(xué)過程中，可以將一些數(shù)學(xué)方法進(jìn)行合理引入，以此強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和滲透［5］.物理教學(xué)中適當(dāng)?shù)匾霐?shù)學(xué)知識(shí)，利用數(shù)學(xué)邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶攸c(diǎn)，可以讓學(xué)生對(duì)物理公式、物理概念以及所發(fā)生的物理現(xiàn)象產(chǎn)生直觀的認(rèn)知.除數(shù)學(xué)之外，生物學(xué)科與物理之間也存在著千絲萬縷的聯(lián)系，教師同樣可以將生物知識(shí)融入物理課堂，現(xiàn)代生物科技離不開物理，生物科學(xué)需要物理這一學(xué)科的有力支撐.將物理與生物科學(xué)緊密相連，可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生命系統(tǒng)中存在的物理知識(shí)，對(duì)于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力以及分析能力的提高大有裨益.在進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)過程中，教師需要注意其他學(xué)科內(nèi)容的引入只是起到輔助作用，切不可喧賓奪主，其目的在于加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)內(nèi)容的理解，提升科學(xué)素養(yǎng)［6］.

3.2 教學(xué)方法的多樣性

作為一門理論和抽象并存的學(xué)科，高中物理學(xué)科的主旨皆在提高學(xué)生的應(yīng)用和理解能力，這就要求教學(xué)工作者需要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際以及自身的教學(xué)特點(diǎn)，采用多樣

化教學(xué)模式，其中實(shí)驗(yàn)教學(xué)、小組討論、案例教學(xué)都是實(shí)現(xiàn)多樣化教學(xué)的重要途徑［7］.學(xué)生通過物理實(shí)驗(yàn)直觀地感受物理現(xiàn)象，將物理的理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證，以此培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)操能力，以理論與實(shí)踐相結(jié)合的形式，使學(xué)生切實(shí)體會(huì)到物理原理以及物理學(xué)科對(duì)日常生活的影響；教師也可以通過提問、研究等方式激發(fā)學(xué)生的興趣，強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)，侃使學(xué)生在思考的同時(shí)解決實(shí)際問題，物理學(xué)的應(yīng)用和理解便會(huì)得到強(qiáng)化.同時(shí)，教師在傳授知識(shí)的過程中需采用多種形式，利用講課方式的多樣性引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自然科學(xué)產(chǎn)生敬畏，如以圖片、視頻、案例等形式進(jìn)行輔助教學(xué)，在強(qiáng)化、理解內(nèi)容的同時(shí)，更加可以激發(fā)出學(xué)生的興趣，使學(xué)生迸發(fā)出創(chuàng)新的火花.

3.3 對(duì)跨學(xué)科學(xué)習(xí)效果進(jìn)行反饋、評(píng)價(jià)

積極地反饋、評(píng)價(jià)是跨學(xué)科教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，高中物理教師可以通過問答、演示、測試等方式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，以此掌握學(xué)生綜合素養(yǎng)和能力的進(jìn)步情況.此外，教師還可以通過學(xué)生自我評(píng)估、記錄檔案等方式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)估，并向家長以及學(xué)生進(jìn)行反饋，教師應(yīng)將評(píng)價(jià)及反饋結(jié)果作為自身教育方式調(diào)整的依據(jù)，為今后的教學(xué)提供參考，教師應(yīng)當(dāng)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和操作給予充分重視.充分尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，著重開發(fā)學(xué)生的潛能，將創(chuàng)新能力和合作意識(shí)的培養(yǎng)作為培養(yǎng)學(xué)生的根本出發(fā)點(diǎn)［8］.

4 高中物理跨學(xué)科在電場教學(xué)方面的應(yīng)用

高中物理關(guān)于電場方面的教學(xué)因其“看不見，摸不著”，且內(nèi)容較為抽象，長久以來一直是高中物理的教學(xué)難點(diǎn)，學(xué)習(xí)該內(nèi)容需要學(xué)生具有較強(qiáng)的思維能力和想象能力，進(jìn)而構(gòu)建正確的物理網(wǎng)絡(luò).故高中物理的電場教學(xué)需要教師運(yùn)用較為形象的方式，使學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)和了解電場這一抽象物質(zhì)，利用跨學(xué)科這一方式輔助教學(xué)，以達(dá)到良好的教學(xué)效果［9］.

4.1 將地理學(xué)科融入物理課堂

在高中物理課堂中，教師可以將地理學(xué)科中的“等高線”的概念引入其中：

教師

同學(xué)們通過地理學(xué)科的學(xué)習(xí)，是否知道在地圖上，能夠體現(xiàn)海拔的方法是什么？

學(xué)生

顏色和等高線.

教師

這樣做的目的是什么？

學(xué)生

簡潔明了，更加形象.

教師

那么請問等高線和這些顏色是在地球上真實(shí)存在的嗎？

學(xué)生

不是真實(shí)存在的.

教師

同樣的，物理學(xué)科中的電場，其等勢面和等高線類似，它可以簡潔明了且形象地表現(xiàn)出電場中電勢的高或低.而等勢面的畫法也與地理中的等高線類似，電場中電勢相同的各個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的面便是等勢面.這些點(diǎn)連成的線所形成的面可以描述電場的大小以及電場的方向，這一點(diǎn)和地理學(xué)科的等高線非常相似.等勢面密度大的地方表明電場越強(qiáng)，電場方向則是由等勢面的高到低.由此我們可以看出雖然電場是真實(shí)存在的，但是在電場中等勢面真實(shí)存在嗎？

學(xué)生

不存在，它只是表現(xiàn)電場強(qiáng)弱和方向的一種方式.

4.2 巧用化學(xué)思維

在高中物理教學(xué)中，教師可以將化學(xué)思維融入其中：

教師

通過學(xué)習(xí)我們知道電場是真實(shí)存在的，雖然它不可觸及，但是它切切實(shí)實(shí)地分布在電荷周圍.為了證實(shí)這一觀點(diǎn)，我們可以參考化學(xué)方面的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：將盛有氧氣和二氧化碳的容器放在面前，我們知道這兩種氣體都是無色無味的，那么我們應(yīng)該怎樣分辨哪個(gè)容器盛有二氧化碳，哪個(gè)容器盛有氧氣呢？

學(xué)生

在木頭燃燒殆盡，其還留有殘火的狀態(tài)下分別放入容器中，如果能使其重新燃燒，便是盛有氧氣的容器，如果使其熄滅便是盛有二氧化碳的容器.

教師

科學(xué)依據(jù)是什么？

學(xué)生

氧氣具有助燃的特性，二氧化碳具有阻燃的特性.

教師

所以，與之相似的是，物理學(xué)中的電場同樣具有一定的特性，一旦將電荷與電場接近，便會(huì)對(duì)其產(chǎn)生作用力.如若將電荷放入空間，它受到了作用力，說明該空間存在一定強(qiáng)度的電場，若沒有受到作用力，則電場不存在.

通過以上電場教學(xué)在跨學(xué)科領(lǐng)域的實(shí)例，我們清楚地認(rèn)識(shí)到高中物理跨學(xué)科教學(xué)的實(shí)效性，尤其在學(xué)習(xí)電場這一抽象的概念時(shí)，其他學(xué)科的恰當(dāng)引入可以加深學(xué)生對(duì)內(nèi)容的理解、鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力.

5 結(jié)語

核心素養(yǎng)下的高中物理跨學(xué)科教學(xué)是當(dāng)前物理教育改革行之有效的措施，只有對(duì)各個(gè)學(xué)科進(jìn)行融合，不斷地對(duì)固有教育模式進(jìn)行變革，通過全新的教育手段，才能使各個(gè)學(xué)科的優(yōu)勢充分展現(xiàn)出來，從而使學(xué)生對(duì)自然科學(xué)產(chǎn)生敬畏之心，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)際操作能力和應(yīng)用能力，在未來的工作生活中展現(xiàn)出自身的綜合素養(yǎng).跨學(xué)科教學(xué)需要在教學(xué)實(shí)踐中反復(fù)推敲、考量，絕不能急功近利，教師的科學(xué)素養(yǎng)、跨學(xué)科教學(xué)技能的提升和教學(xué)評(píng)價(jià)體系的完善有利于學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和提高，最終實(shí)現(xiàn)物理學(xué)科應(yīng)有的價(jià)值.

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