【摘要】本文主要探討高中物理跨學(xué)科教學(xué)策略的重要性以及具體實施方法，簡要概述高中物理跨學(xué)科教學(xué)的概念，即將物理學(xué)與其他學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行融合，提高學(xué)生的綜合科學(xué)素養(yǎng)和跨學(xué)科思維能力.隨后詳細(xì)分析高中物理跨學(xué)科教學(xué)的必要性，并提出具體的跨學(xué)科教學(xué)策略，主要包括優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容整合、培養(yǎng)批判性和創(chuàng)造性思維、設(shè)計跨學(xué)科實踐活動等，旨在通過具體的實施策略提高高中物理教學(xué)效果，培養(yǎng)高中學(xué)生的跨學(xué)科素養(yǎng)和創(chuàng)新能力.

【關(guān)鍵詞】高中物理；跨學(xué)科；教學(xué)策略

隨著全球化進(jìn)程的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，高中物理教育面臨著轉(zhuǎn)型和升級的壓力，此種轉(zhuǎn)型不僅是應(yīng)對未來社會復(fù)雜問題、培養(yǎng)全面發(fā)展人才的必然要求，還是推動教育改革、提升教學(xué)質(zhì)量的重要途徑.在高中課程中，高中物理學(xué)科占據(jù)重要地位，與其他學(xué)科之間存在密切的關(guān)聯(lián).跨學(xué)科教學(xué)是一種教育方法，旨在超越傳統(tǒng)學(xué)科邊界，將不同學(xué)科的知識、概念和技能整合在一起，以創(chuàng)造更全面、綜合的學(xué)習(xí)體驗.高中物理跨學(xué)科教學(xué)可幫助高中學(xué)生更全面地了解物理相關(guān)知識，提高學(xué)生對學(xué)科內(nèi)容的理解，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維和綜合素養(yǎng)，有效提升實踐能力和創(chuàng)新能力.

1 高中物理跨學(xué)科教學(xué)概述

高中物理跨學(xué)科教學(xué)是一種教育模式的創(chuàng)新，主要目的是打破傳統(tǒng)學(xué)科界限，將物理知識與其他學(xué)科知識相互融合，核心概念在于通過跨學(xué)科的教學(xué)方法使學(xué)生在更廣闊的視野下理解物理現(xiàn)象，培養(yǎng)全面科學(xué)素養(yǎng)[1].高中物理跨學(xué)科教學(xué)更加注重高中學(xué)生物理知識掌握情況，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維能力以及解決問題能力，通過創(chuàng)新教學(xué)方法等措施幫助學(xué)生更好地理解物理知識，提高學(xué)習(xí)情緒.在實踐教學(xué)中，跨學(xué)科教學(xué)注重學(xué)生的參與感以及學(xué)生之間的合作，教師需要為學(xué)生打造一種積極的學(xué)習(xí)氛圍，并通過整合教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法、聯(lián)系實踐活動等措施讓學(xué)生在實踐當(dāng)中不斷地進(jìn)行摸索、學(xué)習(xí)和成長.通過跨學(xué)科整合、實踐性學(xué)習(xí)等措施，可有效幫助高中學(xué)生全面理解各學(xué)科知識之間的聯(lián)系，提高學(xué)生實際問題解決能力，使其綜合素質(zhì)得到有效提升.同時，跨學(xué)科教學(xué)還可有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神，讓學(xué)生積極進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，立足于真實情境，做到將所學(xué)知識融會貫通.

2 高中物理跨學(xué)科教學(xué)的必要性

隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展，高中知識不斷細(xì)分和交融，傳統(tǒng)的單學(xué)科教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足培養(yǎng)全面發(fā)展人才的需求.高中物理跨學(xué)科教學(xué)不僅有助于知識整合，還能有效提高學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新思維以及適應(yīng)未來社會發(fā)展的能力.物理學(xué)科是一門基礎(chǔ)科學(xué)，與數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等其他學(xué)科之間緊密相連，通過跨學(xué)科教學(xué)可將這些學(xué)科知識有機(jī)結(jié)合起來，幫助學(xué)生更全面地理解和掌握知識，形成完整的知識體系[2].同時，在現(xiàn)實生活中，許多問題均需要運用多學(xué)科知識解決，而跨學(xué)科教學(xué)則可讓學(xué)生從多個角度思考問題，尋找解決問題的新思路和新方法，提高其解決實際問題的能力.除此之外，在跨學(xué)科學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生需要不斷將不同學(xué)科的知識進(jìn)行交叉融合，這要求學(xué)生具備較強(qiáng)的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力.而通過不斷的實踐和探究，學(xué)生可逐漸培養(yǎng)出創(chuàng)新思維，為后續(xù)學(xué)習(xí)和工作奠定堅實的基礎(chǔ)[3].同時，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步以及產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，未來社會對人才需求發(fā)生了巨大的變化，跨學(xué)科教學(xué)可培養(yǎng)出具備跨學(xué)科知識、實踐能力和創(chuàng)新思維的人才，使其更好地適應(yīng)未來社會的發(fā)展.

3 高中物理跨學(xué)科教學(xué)現(xiàn)狀

隨著教學(xué)理念的不斷更新，高中物理跨學(xué)科教學(xué)逐漸受到重視，但在實際操作中仍存在許多問題.在跨學(xué)科教學(xué)當(dāng)中，因為不同學(xué)科之間存在的差異較大，導(dǎo)致教師在進(jìn)行教學(xué)時無法做到無縫銜接，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生難以形成完整的知識體系[4].且當(dāng)前大多數(shù)高中物理教師缺乏跨學(xué)科知識儲備和教學(xué)經(jīng)驗，無法勝任跨學(xué)科教學(xué)任務(wù)，加之許多教師仍未轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，實踐教學(xué)中仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒和創(chuàng)新能力，影響了跨學(xué)科教學(xué)效果.同時，在實踐教學(xué)中部分高中物理課程設(shè)計模式過于單一，缺乏與其他學(xué)科之間的交叉融合，導(dǎo)致學(xué)生難以形成跨學(xué)科思維方式，且學(xué)校缺乏足夠的實驗器材、教學(xué)軟件等教學(xué)資源，影響了跨學(xué)科教學(xué)的深入開展[5].此外，因為學(xué)生缺乏跨學(xué)科學(xué)習(xí)經(jīng)驗，對新知識的接受和理解能力有限，所以在學(xué)習(xí)過程中極易產(chǎn)生困惑或者抵觸的情緒，而學(xué)校在開展跨學(xué)科教學(xué)時缺乏統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn)和評價方法，無法全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，導(dǎo)致部分學(xué)生無法及時了解自身的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而出現(xiàn)厭學(xué)情緒，影響跨學(xué)科教學(xué)效果.

4 高中物理跨學(xué)科教學(xué)策略

4.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容整合

根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行分析，跨學(xué)科教學(xué)在高中物理中主要強(qiáng)調(diào)對不同知識的整合與運用能力，其是跨學(xué)科素養(yǎng)的核心組成部分，也是新時代學(xué)生應(yīng)對復(fù)雜問題的必備素養(yǎng).知識整合概念由馬西婭·Ｃ·林教授率先提出，其核心在于對科學(xué)現(xiàn)象、真實情境和科學(xué)概念的全面構(gòu)建、區(qū)分、組織以及深度評估[6].在高中物理教學(xué)當(dāng)中，需要面臨多種科學(xué)原理和概念的交匯，例如在學(xué)習(xí)力與運動時，學(xué)生不僅需要掌握牛頓的三大定律，還需理解能量收能、動量守恒等原理，并將這些原理與日常生活中的現(xiàn)象相聯(lián)系.

例如 在實踐教學(xué)中，教師可設(shè)計一個關(guān)于“過山車設(shè)計”的跨學(xué)科項目，要求學(xué)生利用物理知識計算和分析過山車的速度和軌道設(shè)計，并運用三角函數(shù)等數(shù)學(xué)知識進(jìn)行精確計算，同時考慮到材料力學(xué)等，保證過山車的安全性.在這一教學(xué)設(shè)計中，學(xué)生需要深入理解各個學(xué)科的核心概念和理論，例如牛頓運動定律在描述物體運動狀態(tài)變化中的應(yīng)用以及數(shù)學(xué)知識在求解速度和加速度問題中的作用等.同時，學(xué)生還需要探索這些概念和理論背后的原理和邏輯，例如為什么能量守恒定律在過山車設(shè)計中很重要？如何通過調(diào)整軌道設(shè)計優(yōu)化乘客體驗？通過跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計，學(xué)生可將碎片化的知識整合成一個有組織的、連貫的、泛化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)果，其可加深對物理概念和理論的理解，還能夠提升解決復(fù)雜問題的能力，形成高階思維，促進(jìn)其在新時代的發(fā)展.

4.2 培養(yǎng)批判性和創(chuàng)造性思維

在探討跨學(xué)科教學(xué)對學(xué)生產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響時，必須重視其對學(xué)生思維能力塑造和培養(yǎng)的重要性.與傳統(tǒng)知識傳授模式不同，跨學(xué)科教學(xué)可連接不同學(xué)科之間的知識內(nèi)容，鼓勵學(xué)生跨越傳統(tǒng)的學(xué)科界限，進(jìn)行深層次的思考和探索.相關(guān)人員提出，教育的真正價值不僅在于要求學(xué)生對書本知識和記憶和掌握，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)，特別是批判性思維和創(chuàng)造性思維，這是現(xiàn)代社會對人才需求的重要體現(xiàn)，也是推動社會持續(xù)進(jìn)步的不竭動力[7].批判性思維要求學(xué)生在面對海量信息時，不僅需要具備接收和儲存信息的能力，還要學(xué)會對這些信息進(jìn)行剖析和評估，這要求學(xué)生必須學(xué)會獨立思考，對任何觀點和信息都保持審慎和質(zhì)疑的態(tài)度，通過邏輯推理和實證分析等驗證其真?zhèn)涡?，培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力、辨識能力以及判斷力；而創(chuàng)造性思維則更加注重學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力.跨學(xué)科教學(xué)鼓勵學(xué)生打破傳統(tǒng)的學(xué)科界限，將不同學(xué)科知識進(jìn)行交叉融合，從而創(chuàng)造出新的解決方法和策略.

例如 以電磁學(xué)為例，在實際教學(xué)中教師可首先教學(xué)電磁學(xué)的基本概念以及公式，通過案例分析的方式展示電磁學(xué)在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，例如電磁懸浮列車、無線充電技術(shù)等，激發(fā)學(xué)生對電磁學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用的興趣.在課堂中將學(xué)生分為幾個小組，每組選擇一個電磁學(xué)相關(guān)的創(chuàng)新應(yīng)用主題，并引導(dǎo)學(xué)生利用圖書館、互聯(lián)網(wǎng)等資源搜集相關(guān)信息和資料，對所選主題進(jìn)行深入研究，提出疑問，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維.在進(jìn)行跨學(xué)科融合與創(chuàng)新設(shè)計過程中，教師可引導(dǎo)學(xué)生將信息技術(shù)融入電磁學(xué)設(shè)計，實現(xiàn)智能化控制，并結(jié)合數(shù)學(xué)知識對電磁場進(jìn)行建模和計算，同時考慮工程學(xué)原理，設(shè)計切實可行的電磁學(xué)應(yīng)用方案，鼓勵學(xué)生不斷發(fā)揮自身的創(chuàng)造性思維，嘗試新的設(shè)計思路和解決方案.通過跨學(xué)科教學(xué)方式可有效幫助學(xué)生掌握物理知識，培養(yǎng)其批判性思維和創(chuàng)造性思維，并通過實際操作和制作讓學(xué)生將理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，提高解決問題的能力.

4.3 設(shè)計跨學(xué)科實踐活動

隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，知識跨界融合已經(jīng)成為時代發(fā)展的必然趨勢.設(shè)計高中物理跨學(xué)科實踐活動不僅能夠增強(qiáng)學(xué)生對物理知識的學(xué)習(xí)興趣，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力，提升學(xué)生的綜合能力.在設(shè)計實踐活動時，教師首先需要確定活動目標(biāo)，加深學(xué)生對物理知識的理解，要求學(xué)生掌握基本物理規(guī)律和原理，重點培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維能力，提升解決問題能力，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識，提高溝通協(xié)調(diào)能力.

例如 在實踐活動中，可以將“設(shè)計并制作簡易力學(xué)實驗裝置，探究物體運動規(guī)律”作為活動主題，要求學(xué)生利用化學(xué)知識研究電化學(xué)反應(yīng)中的物理現(xiàn)象，并利用計算機(jī)科學(xué)中的數(shù)據(jù)處理技術(shù)分析物理實驗數(shù)據(jù).活動開始前，教師可將學(xué)生以4～5人的數(shù)量分成一個小組，保證每一個學(xué)生都可參與到實踐活動中，并為其提供活動指導(dǎo)，告知學(xué)生明確的活動任務(wù)和活動要求，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識點自行設(shè)計實驗方案，自主進(jìn)行實驗探究，并做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄工作.在實踐過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生利用其他學(xué)科知識對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解釋，并組織學(xué)生進(jìn)行討論和交流，互相之間分享實驗結(jié)果和實驗心得.實踐結(jié)束后，教師需要全方面評估學(xué)生的實驗設(shè)計、實驗操作以及實驗數(shù)據(jù)，并對學(xué)生的跨學(xué)科思維能力、解決問題能力以及團(tuán)隊協(xié)作能力進(jìn)行點評，通過學(xué)生自評、互評以及教師評價相結(jié)合的方式有效保證評價的公正性和準(zhǔn)確性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心和學(xué)習(xí)興趣.最后，教師要求學(xué)生將實驗過程、實驗結(jié)果整理成實驗報告，以PPT、視頻、海報等形式進(jìn)行匯報展示，在展示期間可鼓勵學(xué)生進(jìn)行交流、互動，互相之間分享實踐經(jīng)驗和失敗教訓(xùn)等，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力.

5 結(jié)語

在高中物理教學(xué)當(dāng)中，跨學(xué)科教學(xué)方式是一種教學(xué)創(chuàng)新，其實際應(yīng)用、問題解決能力與實際案例分析等因素之間相輔相成，共同促進(jìn)了學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提升.通過此種綜合性的教學(xué)方式，學(xué)生能夠掌握扎實的物理知識，還可有效培養(yǎng)跨學(xué)科思維、實際應(yīng)用能力和問題解決能力等重要素養(yǎng)，為其后續(xù)學(xué)習(xí)和生活奠定堅實的基礎(chǔ)，并為后續(xù)發(fā)展提供有力支持.

【本文系徐州市教育科學(xué)規(guī)劃課題《基于“綜合實踐力”培養(yǎng)的高中物理跨學(xué)科教學(xué)策略研究》階段性成果，編號 GH14-23-L116】

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