王慧
【摘要】隨著近些年人們對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域應運而生.所謂“核心素養(yǎng)”,主旨皆在對教育領域進行跨學科的綜合性升華.本文分析核心素養(yǎng)在高中物理跨學科教學的意義和作用,并探索有效的實施路徑.以高中物理電場教學片段為例,對知識交互在教學中的應用進行探究.
【關鍵詞】核心素養(yǎng);高中物理;電場教學
過去的一個多世紀,人類文明得到了長足的進步與發(fā)展,而教育質量是衡量一個國家發(fā)達與否的重要標志之一,提升教育質量是國家發(fā)展進步的重要途徑.核心素養(yǎng)這一嶄新的教育理念,在教育領域發(fā)揮的作用早已不可替代.核心素養(yǎng)將培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、實踐意識以及社會責任感等作為核心內容,皆在提高學生的思維能力以及綜合實踐能力.高中物理作為一門較為抽象的學科,其知識內容往往難于理解,同時高中物理與高中其他學科的內在聯系得不到足夠的重視,進而導致學生缺乏學習這門學科的興趣.所以,在當今高中物理的教學中,教育工作者需要將跨學科教學作為一種有效的教學方法和教學理念,激發(fā)學生學習高中物理的興趣,充分調動學生的積極性,使學生發(fā)展成為創(chuàng)新意識和實踐能力兼?zhèn)涞母咚刭|人才.
1 跨學科教學的基本概念
物理是一門交叉性較強的學科,學科內容不乏涵蓋一些化學、數學等學科方面的內容,在實際的學科教學實踐中,高中物理的教學內容往往與化學、數學、地理等學科具有非常緊密的聯系,各學科之間的交叉點也存在眾多重疊.基于此,高中物理的跨學科研究具有良好的客觀條件[1].相關學者認為,跨學科這一概念在各個學科均有涉及,它打破了學科彼此獨立的傳統(tǒng)理念,讓學科彼此互融共通,使學科之間的界限不復存在.所謂跨學科,是指它打破了學科之間的屏障和壁壘,將各個學科的內容以及學習理論進行有機融合,這種教育活動可有效提高教學質量,其中包含眾多的交叉學科,它是一門將跨學科規(guī)律和方法作為基礎的高層次研究學科.
在實際的教學實踐中,跨學科教學形式繁多,雖然教育工作者通過多年的研究,在跨學科教學中也取得了眾多成果,但就目前的教育形式而言,跨學科教學仍舊存在諸多難題,這就要求教師對自身的科學素養(yǎng)進行強化.目前所推崇的跨學科教學形式主要強調將教學進行項目化和主題化,該形式不僅需要教師參與其中,學生的參與同樣尤為重要.此外,教師需要具備專業(yè)的科學素養(yǎng),并對跨學科教學的背景和方法全面掌握,轉變“學科本位主義”的傳統(tǒng)理念,強化跨學科教學的意愿[2].
2 核心素養(yǎng)下高中物理跨學科教學的意義
文化知識本就存在互融共通,高中物理的學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)同樣包含培養(yǎng)學生的能力和綜合素質,在自然科學中,高中物理這門學科與我們的生活緊密相連,更加注重培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力.因此,跨學科的教學方式可以全面對學生所學的知識內容進行豐富,在培養(yǎng)學生.科學素養(yǎng)方面所發(fā)揮的作用更加不容小覷.然而在目前的實際教學中,高中物理的教學往往脫離了生活實際,如此一來,學生便對物理這門學科產生了距離感,認為生活中用不到物理知識.同時,物理教學中大量的實驗和數字化知識,讓學生感到物理的抽象和枯燥,削弱了學生學習物理的興趣.
而“核心素養(yǎng)下高中物理跨學科教學”這一概念的提出,將學生的綜合素養(yǎng)和綜合能力擺到了中心位置,實踐證明,這種全新的教育理念和方法,對學生應用能力和學習效果提升具有顯著作用.教學工作者通過合理地運用跨學科教學,將其他學科和高中物理巧妙、有機地融合在一起,讓學生了解各個學科之間存在的聯系,對掌握的內容認識更加深刻,并將物理知識運用到生活經驗中去,進而使學生系統(tǒng)地掌握知識和能力,提高學生的綜合素質、強化學生的創(chuàng)新意識.與此同時,可以讓學生深刻明白物理對于現代社會發(fā)展所起到的作用,增強對民族復興的社會責任感和使命感[3].
3 核心素養(yǎng)下高中物理跨學科教學的有效途徑
新課標修訂中明確要求教師應從課程設計、內容選擇以及學科整合方面實施高中物理的跨學科教學,并針對高中物理學科的特點,對教學評價和教學方法進行合理規(guī)劃,將活動作為主要手段、措施,將發(fā)現的問題作為驅動力,注入跨學科教學這一新鮮血液,完善教學實施體系[4].
3.1 對跨學科課程進行完善
高中物理與各個學科內容有機地融合,使之彼此互通、互聯是跨學科課程的設計初衷,教學工作者應當以高中物理為主體,將其他學科作為分支,在學生的心里埋下自然科學的種子.教學工作者應當對其他學科的架構和知識內容進行充分了解,對學科內容與物理知識之間的關系充分掌控,游刃有余地將其他學科的知識融入物理教學中.其中,數學是與物理聯系較為緊密的一門學科,在實際的教學過程中,可以將一些數學方法進行合理引入,以此強化學生對物理知識的理解和滲透[5].物理教學中適當地引入數學知識,利用數學邏輯嚴謹的特點,可以讓學生對物理公式、物理概念以及所發(fā)生的物理現象產生直觀的認知.除數學之外,生物學科與物理之間也存在著千絲萬縷的聯系,教師同樣可以將生物知識融入物理課堂,現代生物科技離不開物理,生物科學需要物理這一學科的有力支撐.將物理與生物科學緊密相連,可以使學生認識到生命系統(tǒng)中存在的物理知識,對于學生的實驗設計能力以及分析能力的提高大有裨益.在進行跨學科教學過程中,教師需要注意其他學科內容的引入只是起到輔助作用,切不可喧賓奪主,其目的在于加深學生對物理知識內容的理解,提升科學素養(yǎng)[6].
3.2 教學方法的多樣性
作為一門理論和抽象并存的學科,高中物理學科的主旨皆在提高學生的應用和理解能力,這就要求教學工作者需要結合學生的實際以及自身的教學特點,采用多樣
化教學模式,其中實驗教學、小組討論、案例教學都是實現多樣化教學的重要途徑[7].學生通過物理實驗直觀地感受物理現象,將物理的理論知識進行驗證,以此培養(yǎng)學生的實操能力,以理論與實踐相結合的形式,使學生切實體會到物理原理以及物理學科對日常生活的影響;教師也可以通過提問、研究等方式激發(fā)學生的興趣,強化創(chuàng)新意識,侃使學生在思考的同時解決實際問題,物理學的應用和理解便會得到強化.同時,教師在傳授知識的過程中需采用多種形式,利用講課方式的多樣性引導學生對自然科學產生敬畏,如以圖片、視頻、案例等形式進行輔助教學,在強化、理解內容的同時,更加可以激發(fā)出學生的興趣,使學生迸發(fā)出創(chuàng)新的火花.
3.3 對跨學科學習效果進行反饋、評價
積極地反饋、評價是跨學科教學過程中的重要環(huán)節(jié),高中物理教師可以通過問答、演示、測試等方式對學生的學習成果進行評價,以此掌握學生綜合素養(yǎng)和能力的進步情況.此外,教師還可以通過學生自我評估、記錄檔案等方式對學生的學習效果進行評估,并向家長以及學生進行反饋,教師應將評價及反饋結果作為自身教育方式調整的依據,為今后的教學提供參考,教師應當對學生的學習內容和操作給予充分重視.充分尊重學生的學習主體地位,著重開發(fā)學生的潛能,將創(chuàng)新能力和合作意識的培養(yǎng)作為培養(yǎng)學生的根本出發(fā)點[8].
4 高中物理跨學科在電場教學方面的應用
高中物理關于電場方面的教學因其“看不見,摸不著”,且內容較為抽象,長久以來一直是高中物理的教學難點,學習該內容需要學生具有較強的思維能力和想象能力,進而構建正確的物理網絡.故高中物理的電場教學需要教師運用較為形象的方式,使學生更好地認識和了解電場這一抽象物質,利用跨學科這一方式輔助教學,以達到良好的教學效果[9].
4.1 將地理學科融入物理課堂
在高中物理課堂中,教師可以將地理學科中的“等高線”的概念引入其中:
教師
同學們通過地理學科的學習,是否知道在地圖上,能夠體現海拔的方法是什么?
學生
顏色和等高線.
教師
這樣做的目的是什么?
學生
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存在的嗎?
學生
不是真實存在的.
教師
同樣的,物理學科中的電場,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點構成的面便是等勢面.這些點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,這一點和地理學科的等高線非常相似.等勢面密度大的地方表明電場越強,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存在的,但是在電場中等勢面真實存在嗎?
學生
不存在,它只是表現電場強弱和方向的一種方式.
4.2 巧用化學思維
在高中物理教學中,教師可以將化學思維融入其中:
教師
通過學習我們知道電場是真實存在的,雖然它不可觸及,但是它切切實實地分布在電荷周圍.為了證實這一觀點,我們可以參考化學方面的一個實驗: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,那么我們應該怎樣分辨哪個容器盛有二氧化碳,哪個容器盛有氧氣呢?
學生
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
科學依據是什么?
學生
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,便會對其產生作用力.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.
通過以上電場教學在跨學科領域的實例,我們清楚地認識到高中物理跨學科教學的實效性,尤其在學習電場這一抽象的概念時,其他學科的恰當引入可以加深學生對內容的理解、鍛煉學生的邏輯思維能力.
5 結語
核心素養(yǎng)下的高中物理跨學科教學是當前物理教育改革行之有效的措施,只有對各個學科進行融合,不斷地對固有教育模式進行變革,通過全新的教育手段,才能使各個學科的優(yōu)勢充分展現出來,從而使學生對自然科學產生敬畏之心,強化學生的實際操作能力和應用能力,在未來的工作生活中展現出自身的綜合素養(yǎng).跨學科教學需要在教學實踐中反復推敲、考量,絕不能急功近利,教師的科學素養(yǎng)、跨學科教學技能的提升和教學評價體系的完善有利于學生物理學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和提高,最終實現物理學科應有的價值.
參考文獻:
[1]傅竹偉.將“跨學科教學”融入日常物理課堂——兼談教師綜合學科視角的發(fā)展[J].中學物理,2023,41(11):20-23.
[2]丁云姝.高中物理跨學科教學的可能性與指導建議[J].數理化解題研究,2019(33):51-52.
[3]何季軍.初中物理跨學科實踐教學策略與思考[J].物理教師,2023,44(02):43-45.
[4]母小勇.“還原”物理課程的跨學科實踐邏輯[J].物理教師,2022,43(09):14.
[5]肖敏.共生理念:高中物理跨學科教學的探索與思考[J].中學物理,2018,36(07):6-18.
[6]荊鵬,侯恕.初中物理跨學科實踐教學的內涵、價值與路徑[J].物理教師,2022,43(10):32-36.
[7]林松.高中物理學科核心素養(yǎng)的物理教學探究[J].數理天地(高中版),2023(10):81-83.
[8]曾雙維.學科核心素養(yǎng)視角下高中物理必修1部分情境素材的開發(fā)與應用[D].貴陽:貴州師范大學,2023.
[9]崔長勇.基于學科核心素養(yǎng)的高中物理大單元教 學設計研究[D].大連:遼寧師范大學,2023.