權(quán) 穎

(徐州市第三中學(xué),江蘇 徐州 221005)

在當(dāng)今快速發(fā)展的社會背景下,培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維和綜合能力已成為教育的迫切需求。高中地理和物理作為兩個重要的自然科學(xué)學(xué)科,擁有廣泛的知識領(lǐng)域和獨特的教學(xué)方法。然而,傳統(tǒng)的學(xué)科劃分限制了學(xué)生對于知識的綜合理解和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。因此,探討跨學(xué)科融合教學(xué)策略是極為必要的,不僅能促進(jìn)高中地理和物理的深度教學(xué),還能為教師提供新的教學(xué)思路和方法,同時也能為學(xué)生的學(xué)科發(fā)展和綜合能力培養(yǎng)提供有益的借鑒。通過深度跨學(xué)科融合教學(xué),我們有望培養(yǎng)出具有創(chuàng)新思維和解決實際問題能力的高中生,為構(gòu)建創(chuàng)新型社會做出積極貢獻(xiàn)。

一、深度教學(xué)及跨學(xué)科融合教學(xué)的內(nèi)涵

(一)深度教學(xué)內(nèi)涵

深度教學(xué)是一種以培養(yǎng)學(xué)生深度理解和高階思維能力為目標(biāo)的教學(xué)方法。它強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動參與、批判性思維和問題解決能力的培養(yǎng),而不僅是簡單的知識傳授和記憶。在深度教學(xué)中,教師不再是知識的傳授者,而是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和促進(jìn)者,教師要鼓勵學(xué)生提出問題、思考并探索知識的深層次內(nèi)涵。深度教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力,使他們能對所學(xué)知識進(jìn)行深入分析和評價,并將其應(yīng)用于實際情境中。深度教學(xué)追求的是學(xué)生的理解而非死記硬背,它通過提供多樣化的學(xué)習(xí)資源和活動,激發(fā)學(xué)生的興趣和主動學(xué)習(xí)的動力,學(xué)生可以通過獨立思考、合作學(xué)習(xí)和探究式學(xué)習(xí),建立知識之間的聯(lián)系,構(gòu)建自己的學(xué)習(xí)框架。深度教學(xué)還鼓勵學(xué)生運用所學(xué)知識解決真實問題,學(xué)生可以通過實際應(yīng)用和探索,將學(xué)習(xí)與實際生活相聯(lián)系,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決復(fù)雜問題的能力。這種關(guān)注學(xué)生的實際應(yīng)用和創(chuàng)造性思維的教學(xué)方式,能使學(xué)生在面對未知情境時靈活應(yīng)對,發(fā)現(xiàn)新的解決方案。

(二)跨學(xué)科融合教學(xué)內(nèi)涵

融合教學(xué)是一種教學(xué)方法,能通過整合不同學(xué)科領(lǐng)域的知識和概念,創(chuàng)造更具綜合性和實際應(yīng)用性的學(xué)習(xí)體驗。融合教學(xué)旨在超越傳統(tǒng)學(xué)科邊界,使學(xué)生在跨學(xué)科的背景下發(fā)展綜合素養(yǎng)和跨學(xué)科思維能力。在融合教學(xué)中,教師通過設(shè)計跨學(xué)科的學(xué)習(xí)任務(wù)和項目,引導(dǎo)學(xué)生探索和發(fā)現(xiàn)不同學(xué)科之間的聯(lián)系;學(xué)生通過綜合應(yīng)用知識、技能和概念,解決復(fù)雜問題,培養(yǎng)批判性思維、創(chuàng)新能力和合作精神[1]。

本研究中的跨學(xué)科融合教學(xué)是指利用物理學(xué)科的相關(guān)知識和思維方法,研究并輔助解決高中地理教學(xué)中的跨學(xué)科問題,從而培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科綜合思維、提升學(xué)生分析解決不良結(jié)構(gòu)復(fù)雜問題能力的教學(xué)實踐活動。

二、指向深度教學(xué)的高中地理和物理跨學(xué)科融合意義

(一)融合背景

新一輪基礎(chǔ)教育改革旨在推動素質(zhì)教育發(fā)展,促進(jìn)核心素養(yǎng)落實,助力學(xué)生全面健康發(fā)展。當(dāng)前“滿堂灌”、機(jī)械重復(fù)訓(xùn)練、實驗教學(xué)和實踐教育不足等忽視高階能力發(fā)展的教育問題仍舊嚴(yán)重,新課改呼喚創(chuàng)新培養(yǎng)地理學(xué)科核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)方式,在此背景下,深度教學(xué)應(yīng)運而生。深度教學(xué)可以通過創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生自主、合作、探究等學(xué)習(xí)方式,培養(yǎng)學(xué)生的地理思辨能力。地理學(xué)科的綜合性特點決定了其自然地理部分擁有跨學(xué)科融合的優(yōu)勢,跨物理學(xué)科的融合教學(xué),也更利于學(xué)生向縱深方向理解自然地理原理,促進(jìn)深度教學(xué)的推進(jìn),利于培養(yǎng)學(xué)生的高階思維和促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的落地。

(二)融合意義

融合教學(xué)強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科的整體性和綜合性,建立跨學(xué)科知識之間的聯(lián)系,發(fā)展跨學(xué)科思維,幫助學(xué)生厘清很多地理現(xiàn)象背后的物理原理,使學(xué)生從更深入的層次和更豐富的角度理解地理知識,并將知識進(jìn)行遷移、應(yīng)用,解決復(fù)雜情境中的復(fù)雜問題[2]。

首先,深度教學(xué)要求學(xué)生從多個角度理解和分析問題,而地理和物理學(xué)科具有不同的視角和方法,兩者融合可以幫助學(xué)生形成全面的認(rèn)知,深入探究問題的本質(zhì),從而實現(xiàn)更深層次的學(xué)習(xí)和理解。其次,跨學(xué)科融合教學(xué)可以提供更具現(xiàn)實意義的學(xué)習(xí)情境。物理和地理在日常生活和社會環(huán)境中有著廣泛的應(yīng)用,將兩者融合,可以使學(xué)生更好地理解和解決實際問題。融合教學(xué)也有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和興趣。將不同學(xué)科的內(nèi)容融合在一起,學(xué)生可以看到知識的實際應(yīng)用和意義,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的相關(guān)性和吸引力。最后,深度教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新能力。物理和地理學(xué)科都涉及數(shù)據(jù)分析、實驗設(shè)計和模型構(gòu)建等,通過融合教學(xué),學(xué)生可以學(xué)習(xí)到更多解決問題的方法和思維方式,培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力和解決復(fù)雜問題的能力[3]。

三、指向深度教學(xué)的高中地理和物理跨學(xué)科融合教學(xué)策略

(一)深挖關(guān)聯(lián)知識點,精準(zhǔn)跨學(xué)科融合

地理學(xué)科兼有自然科學(xué)和社會科學(xué)的性質(zhì),著名科學(xué)家錢學(xué)森稱它為“復(fù)雜的、開放的巨系統(tǒng)”。其自然地理部分難度較大,具有很強(qiáng)的學(xué)科滲透性。高中地理很多學(xué)科知識需要借助物理、化學(xué)、生物等自然學(xué)科的相關(guān)知識才能理解透徹,其中,尤其和物理學(xué)科的聯(lián)系最為緊密?？鐚W(xué)科融合教學(xué)策略的選擇應(yīng)充分考慮地理和物理學(xué)科的核心概念、基本技能、基本方法,深入分析課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)習(xí)目標(biāo),確定可以進(jìn)行融合的內(nèi)容和重點。下表列出了人教版地理必修和選擇性必修的部分地理學(xué)科和物理學(xué)科的關(guān)聯(lián)知識點[4]。

表1 人教版地理必修和選擇性必修部分地理學(xué)科和物理學(xué)科關(guān)聯(lián)知識點

由此可見,高中自然地理部分與物理學(xué)科很多知識存在千絲萬縷的內(nèi)在聯(lián)系,深入挖掘這些有關(guān)聯(lián)度的知識點,利于透徹剖析相關(guān)地理原理,實現(xiàn)精準(zhǔn)跨學(xué)科融合。

(二)搭建跨學(xué)科知識支架,設(shè)計情境化問題鏈

在精準(zhǔn)選擇跨學(xué)科關(guān)聯(lián)知識的基礎(chǔ)上,圍繞中心問題設(shè)計有梯度的問題鏈,是將教學(xué)引向深度化理解的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。問題鏈圍繞中心問題展開,通過創(chuàng)設(shè)情境,展開具有層次性、結(jié)構(gòu)性、方向性和邏輯線索的一系列問題。建構(gòu)主義理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)不是被動接受,而是主動建構(gòu)的過程?？鐚W(xué)科融合教學(xué)中的問題鏈,通過創(chuàng)設(shè)學(xué)科情境和跨學(xué)科知識的鋪墊搭建思維支架,繼而設(shè)計進(jìn)階化問題鏈,一問接一問,一環(huán)接一環(huán),環(huán)環(huán)緊扣,步步深入,由此及彼,通過邏輯思維鏈條整合跨學(xué)科知識,緊連學(xué)生疑點和教學(xué)目標(biāo)。層層遞進(jìn)的問題鏈就像是一座思維的階梯,將學(xué)生的思維引向目標(biāo)問題,在既新鮮又有挑戰(zhàn)性的體驗中,發(fā)展學(xué)生全面、系統(tǒng)、動態(tài)的地理思維[5]?？鐚W(xué)科的問題鏈設(shè)計應(yīng)遵循基礎(chǔ)性、適度性、梯度性和開放性原則,既要貼合學(xué)生已有認(rèn)知水平和思維水平,考慮最近發(fā)展區(qū),又要螺旋上升,兼顧難度和深度。

案例:“熱力環(huán)流”問題鏈設(shè)計

情境創(chuàng)設(shè): 切洋蔥時點上蠟燭為什么不熏眼睛?

圖1 點燃蠟燭切洋蔥實驗

問題鏈: ①點燃蠟燭后,A、B、C 的氣溫有何變化,A、B、C 空氣垂向運動的方向如何?

②空氣垂直運動導(dǎo)致水平方向的A、B、C 及A’、B’、C’氣壓如何變化?

③將A、B、C 及A’、B’、C’氣壓值排序。

④畫出空氣水平運動的方向。

⑤在圖中畫出點燃蠟燭后空氣的運動環(huán)流圖。

⑥如果地面和房頂?shù)母卟钭銐虼?請畫出近地面和高空等壓面的變化情況,并說明理由。

(三)充分融合關(guān)聯(lián)知識,發(fā)展學(xué)生高階思維

指向深度學(xué)習(xí)的高中地理教學(xué)離不開學(xué)生高階地理思維的培養(yǎng)。根據(jù)美國耶魯大學(xué)斯騰伯格的三元智力理論,分析能力、創(chuàng)新能力與實踐能力是高階思維的重要組成部分,這些能力的培養(yǎng)都離不開學(xué)生在地理情境中主動地建構(gòu)知識、批判性地思考問題和創(chuàng)造性地解決地理問題。簡單的地理問題顯然無法滿足深度學(xué)習(xí)的需求,而復(fù)雜情境往往需要學(xué)生銜接整合相關(guān)知識,有些問題可能還具有跨學(xué)科的需求。在充分融合學(xué)科關(guān)聯(lián)知識的基礎(chǔ)上,學(xué)生具備了解決問題的知識基礎(chǔ)和認(rèn)知結(jié)構(gòu),才能運用分析、綜合、歸納、演繹等高階思維方法,將復(fù)雜、抽象的邏輯抽絲剝繭,從容應(yīng)對問題,并在合作和探究下順利地解決復(fù)雜問題。比如,河曲是河流地貌的高頻、重要考點,它在試題中往往依托真實復(fù)雜情境出現(xiàn),難度較大[6]。因此,河曲形成原理對解決這類問題至關(guān)重要,這背后需要跨學(xué)科物理知識的融合,如圖2 彎道環(huán)流形成的物理原理。

圖2 彎道環(huán)流形成的物理原理

四、總結(jié)與反思

物理地理跨學(xué)科融合教學(xué)策略的優(yōu)點包括: 增強(qiáng)學(xué)科間的聯(lián)系,豐富學(xué)生學(xué)習(xí)體驗,提高學(xué)生問題解決能力。然而,該策略也存在一些缺點。首先,教師準(zhǔn)備和知識要求較高,需要具備深入理解兩個學(xué)科的知識和概念,并能有效整合和應(yīng)用。其次,教學(xué)時間和資源分配可能受限,導(dǎo)致兩個學(xué)科的內(nèi)容無法充分覆蓋。最后,評估學(xué)生綜合能力和學(xué)科理解的方式可能具有挑戰(zhàn)性。為了改進(jìn)物理地理跨學(xué)科融合教學(xué)策略,可以采取以下措施: 首先,教師應(yīng)接受相關(guān)培訓(xùn)和專業(yè)發(fā)展,提升跨學(xué)科教學(xué)能力和知識水平;其次,建立跨學(xué)科教學(xué)團(tuán)隊,教師之間進(jìn)行合作和資源共享,以確保學(xué)科整合的質(zhì)量和深度;再次,優(yōu)化課程設(shè)計,合理安排時間和資源,使兩個學(xué)科內(nèi)容有機(jī)融合,避免過度冗余或碎片化;最后,采用多元化的評估方法,評估學(xué)生的跨學(xué)科綜合能力和學(xué)科理解,例如項目報告、展示、實踐任務(wù)等。

總而言之,我們發(fā)現(xiàn)跨學(xué)科融合教學(xué)在提升學(xué)生綜合能力和跨學(xué)科思維培養(yǎng)方面具有顯著優(yōu)勢,然而,跨學(xué)科融合教學(xué)也面臨一些挑戰(zhàn),如課程整合、教師培訓(xùn)和評估方法等。因此,未來的研究需要進(jìn)一步探索這些問題,并提供解決方案,以更好地推廣和應(yīng)用跨學(xué)科融合教學(xué)。通過跨學(xué)科融合教學(xué)策略,我們能更好地培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和解決問題的能力,為他們的未來發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。希望本文的研究成果能為教育實踐提供有益的啟示,推動教育改革進(jìn)程,培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和綜合素養(yǎng)的學(xué)生,為社會進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。