【摘要】跨學(xué)科融合教學(xué)是新時(shí)代背景下實(shí)現(xiàn)教育領(lǐng)域綜合育人目標(biāo)的關(guān)鍵途徑.高中物理作為一門內(nèi)容廣泛、體系龐雜的自然學(xué)科，具有顯著的跨學(xué)科融合教學(xué)價(jià)值.本文以人教版高中物理為例，旨在針對(duì)跨學(xué)科融合理念下高中物理與數(shù)學(xué)學(xué)科、語文學(xué)科、地理學(xué)科和歷史學(xué)科的課堂構(gòu)建途徑展開探討，以期有效踐行綜合育人理念，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展.

【關(guān)鍵詞】跨學(xué)科融合；高中物理；課堂教學(xué)

1 引言

跨學(xué)科融合教學(xué)指教師在教學(xué)過程中打破學(xué)科界限，有意識(shí)地將本學(xué)科與其他學(xué)科的知識(shí)融合在一起，從而引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題，促使學(xué)生形成全面、完整的知識(shí)體系和世界觀的過程.跨學(xué)科融合教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)科間的相互滲透和融合，不僅有利于提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，同時(shí)有助于提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力.

2 基于跨學(xué)科融合理念構(gòu)建高中物理課堂的可行性

2.1 學(xué)科內(nèi)在聯(lián)系

物理學(xué)科與其他學(xué)科之間存在許多內(nèi)在聯(lián)系，不同學(xué)科在理論體系和研究方法上相互滲透、相互促進(jìn)，為跨學(xué)科教學(xué)提供了可能.在物理學(xué)中，數(shù)學(xué)是不可或缺的工具，而化學(xué)和生物學(xué)的研究成果又為物理學(xué)提供了新的研究課題和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).此外，物理學(xué)與歷史學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、哲學(xué)等人文社會(huì)學(xué)科也有一定的關(guān)聯(lián).因此，基于跨學(xué)科融合理念構(gòu)建高中物理課堂，有助于拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)［1］.

2.2 學(xué)生已有基礎(chǔ)

高中階段的學(xué)生已經(jīng)具備一定的物理學(xué)科和其他學(xué)科基礎(chǔ)，有利于跨學(xué)科融合教學(xué)的實(shí)施.在初中階段，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了基本的物理知識(shí)，對(duì)物理現(xiàn)象和規(guī)律有一定的認(rèn)識(shí).進(jìn)入高中后，學(xué)生開始學(xué)習(xí)更深入的物理知識(shí)，同時(shí)也在數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科上積累了豐富的知識(shí).這些基礎(chǔ)知識(shí)為跨學(xué)科融合教學(xué)提供了良好的條件.通過跨學(xué)科教學(xué)，學(xué)生可以將不同學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行整合，形成更為完整的知識(shí)體系，提高解決問題的能力.

2.3 教育政策支持

關(guān)注學(xué)生的全面發(fā)展是新形勢(shì)下教育領(lǐng)域的關(guān)鍵要求，跨學(xué)科融合理念是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效途徑.近年來，我國教育部門一直在積極推進(jìn)素質(zhì)教育，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的全面發(fā)展.跨學(xué)科融合教學(xué)正是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效手段.通過跨學(xué)科教學(xué)，學(xué)生可以在掌握物理知識(shí)的同時(shí)，提高其他學(xué)科的能力，提升綜合素質(zhì).教育政策的支持為跨學(xué)科融合教學(xué)提供了有力的保障，有助于推動(dòng)高中物理課堂教學(xué)的創(chuàng)新與發(fā)展.

2.4 科技手段助力

現(xiàn)代科技的發(fā)展為教育帶來了諸多便利，多媒體設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等信息技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，不僅可以為教學(xué)提供更加豐富的素材和資源，還在很大程度上更新了教學(xué)手段，使得教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式更加生動(dòng)形象，易于學(xué)生理解和接受.在高中物理跨學(xué)科融合教學(xué)中，教師應(yīng)可以利用多媒體課件展示物理現(xiàn)象，通過互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)共享其他學(xué)科的知識(shí)資源，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)，以優(yōu)化教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量.

3 基于跨學(xué)科融合理念構(gòu)建高中物理課堂的實(shí)踐意義

3.1 提升學(xué)生的知識(shí)素養(yǎng)和思維能力，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)展

促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展是素質(zhì)教育理念對(duì)于教育工作的新要求.在物理跨學(xué)科課堂中，教師積極將不同學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行整合，使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的同時(shí)，也能夠接觸到其他學(xué)科的知識(shí)，從而提升學(xué)生的知識(shí)素養(yǎng).與此同時(shí)，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生積極運(yùn)用跨學(xué)科的知識(shí)解決問題，使學(xué)生在解決問題的過程中，充分開拓思路、全面思考和綜合分析，從而有效提升學(xué)生的思維能力.

3.2 豐富教師的教學(xué)手段和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)教師的專業(yè)化發(fā)展

在傳統(tǒng)、單一的高中物理課堂教學(xué)中，教師往往采用講解、演示等教學(xué)手段，引導(dǎo)學(xué)生pYhkaMx0FhPW+xer+2X/4w==理解所學(xué)知識(shí).而基于跨學(xué)科融合理念的高中物理課堂，則需要教師積極挖掘物理教學(xué)內(nèi)容中的跨學(xué)科要素，并在此基礎(chǔ)上不斷地嘗試、探索，以找到最適合跨學(xué)科融合教學(xué)的方法和策略，使課堂教學(xué)變得更加生動(dòng)有趣.這有利于幫助教師積累豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，促使其在教學(xué)過程中不斷進(jìn)步和成長［2］.

3.3 充分整合不同學(xué)科優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)物理學(xué)科良性發(fā)展

在跨學(xué)科融合理念下的高中物理教學(xué)過程中，教師不能只關(guān)注物理學(xué)科本身的知識(shí)，同時(shí)需要充分挖掘其他學(xué)科的教學(xué)資源，將不同學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行有機(jī)整合，充分利用不同學(xué)科的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，為物理學(xué)科的教學(xué)工作提供支持.這可以使得物理學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容更加豐富、全面，從而更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，進(jìn)而提高物理學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)物理學(xué)科的良性發(fā)展.

3.4 立足于學(xué)生的生活實(shí)踐，拉近學(xué)習(xí)主體與知識(shí)之間的距離

在傳統(tǒng)的高中物理課堂教學(xué)中，知識(shí)往往以抽象化、理論化的方式呈現(xiàn)，不利于學(xué)生理解和接受.而教師基于跨學(xué)科融合理念構(gòu)建高中物理課堂，則需要將理論知識(shí)充分與學(xué)生的生活實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生在實(shí)際問題中感受和理解知識(shí).通過這一過程，學(xué)生能夠更加直觀地認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用，充分激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，拉近與知識(shí)之間的情感距離，為未來終身學(xué)習(xí)生活奠定基礎(chǔ).

4 基于跨學(xué)科融合理念構(gòu)建高中物理課堂的具體途徑

4.1 高中物理與數(shù)學(xué)學(xué)科融合教學(xué)，夯實(shí)理論基礎(chǔ)

數(shù)學(xué)學(xué)科是物理、化學(xué)和生物的理論基礎(chǔ).在高中物理教學(xué)中，許多概念、公式和定理都需要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行表達(dá)和推導(dǎo).因此，教師可以基于跨學(xué)科教學(xué)理念，將物理與數(shù)學(xué)進(jìn)行融合教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注數(shù)學(xué)與物理之間的聯(lián)系，鼓勵(lì)學(xué)生靈活遷移所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)，進(jìn)而深化對(duì)于物理學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的理解.這不僅有助于優(yōu)化物理學(xué)科的教學(xué)效果，同時(shí)有助于鞏固學(xué)生的數(shù)學(xué)水平，幫助學(xué)生建立起完整、系統(tǒng)的理科認(rèn)知結(jié)構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)和解決問題能力的發(fā)展［3］.

例如 以人教版高中物理必修第一冊(cè)第二章“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究”為例，本章節(jié)學(xué)生需要通過“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的“速度”隨時(shí)間變化的規(guī)律，以及“位移”隨時(shí)間變化的規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)“自由落體運(yùn)動(dòng)”的知識(shí).在本章節(jié)的教學(xué)過程中，教師可以引入數(shù)學(xué)學(xué)科中所學(xué)習(xí)的“數(shù)列”的相關(guān)知識(shí).如在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量物體加速度的過程中，學(xué)生可以在觀察小車各段路程的平均速度后發(fā)現(xiàn)，在任意相等的時(shí)間里，物體運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)的速度差是一個(gè)常數(shù).也就是說，將間隔相等時(shí)間的瞬時(shí)速度分別記錄下來，可以得到一個(gè)等差數(shù)列.在此基礎(chǔ)上，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生借助數(shù)學(xué)中所學(xué)習(xí)的“函數(shù)”知識(shí)，將物體在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的“速度”與“時(shí)間”以函數(shù)圖象的形式表現(xiàn)出來.通過這一過程，學(xué)生可以更好地理解這兩個(gè)概念之間的關(guān)系，還可以進(jìn)一步深化“數(shù)形結(jié)合”思維，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的深入發(fā)展.

4.2 高中物理與語文學(xué)科融合教學(xué)，發(fā)揮文學(xué)價(jià)值

語文是學(xué)科教學(xué)之母.各門學(xué)科的教學(xué)過程都依托于教師與學(xué)生之間的語言交流，同時(shí)也對(duì)二者的語言表達(dá)和理解能力有一定的要求.在高中物理教學(xué)中，教師積極融入一定程度的語文知識(shí)，不僅可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，還可以充分發(fā)揮語文學(xué)科的文學(xué)價(jià)值和審美價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和文學(xué)素養(yǎng).

例如 以人教版高中物理選擇性必修第一冊(cè)第四章“光”為例，本章節(jié)學(xué)生將學(xué)習(xí)多彩、奇特的光現(xiàn)象背后所蘊(yùn)含的科學(xué)原理.“光”是與人類社會(huì)相互依存的一種自然現(xiàn)象，不僅為人們的生產(chǎn)、生活提供了重要保障，同時(shí)也被人們?cè)诮?jīng)典的詩歌作品中津津樂道.如在近年來的物理高考試題中所出現(xiàn)的“雨色映日而為虹”這一詩句，就描寫了太陽光在經(jīng)過光的折射和反射之后所形成的美麗的彩虹現(xiàn)象.在此基礎(chǔ)上，教師還可以在“光”這一章節(jié)的教學(xué)中為學(xué)生滲透更多語文詩句，從而充分借助語文學(xué)科的文學(xué)性與審美性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將物理知識(shí)以生動(dòng)形象的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，深化學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的理解和記憶.如李白的詩“舉杯邀明月、對(duì)影成三人”，蘇軾的“峰多巧障目，江遠(yuǎn)欲浮天”，均體現(xiàn)了“光沿直線傳播”的物理原理；而劉禹錫的“湖光秋月兩相和，潭面無風(fēng)鏡未磨”和秦嘉的“寶釵好耀首，明鏡可鑒形”，則反映了“光的反射”原理.教師通過將物理知識(shí)與語文知識(shí)相融合，可以有效活躍課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)有助于提高學(xué)生的文學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng).

4.3 高中物理與地理學(xué)科融合教學(xué)，探索宇宙奧秘

物理學(xué)科研究的是宇宙中萬事萬物的變化規(guī)律，而地理學(xué)科在分析地球上的地形、氣候、水文、人文等知識(shí)的基礎(chǔ)上，也對(duì)宇宙和地心知識(shí)有一定的探索.二者之間相互滲透，有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性.在高中物理教學(xué)中，教師可以合理挖掘二者之間的關(guān)聯(lián)要素，如地理環(huán)境對(duì)物理現(xiàn)象的影響、物理原理對(duì)地理實(shí)踐的應(yīng)用等，從而有效拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力［4］.

例如 以人教版高中物理必修第二冊(cè)第七章“萬有引力與宇宙航行”為例，本章節(jié)學(xué)生需要學(xué)習(xí)“萬有引力定律”及其理論成就、宇宙航行、相對(duì)論等知識(shí)點(diǎn).這一章節(jié)的物理知識(shí)點(diǎn)是高中階段物理學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)，同時(shí)與地理學(xué)科具有顯著的關(guān)聯(lián).如，教師首先可以在章節(jié)之初引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合地理學(xué)科，學(xué)習(xí)有關(guān)“行星運(yùn)動(dòng)”的知識(shí)，并在此基礎(chǔ)上探索“萬有引力”與“地心引力”之間的關(guān)系；其次，教師可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合地理學(xué)科中的“自轉(zhuǎn)”和“公轉(zhuǎn)”等知識(shí)，深入理解牛頓所提出的“月球圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所受到的引力”，即“萬有引力”定律的內(nèi)容；最后，教師還可以結(jié)合本章節(jié)所學(xué)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生分析地理學(xué)科中的“潮汐現(xiàn)象”.通過以上過程，學(xué)生可以對(duì)本章節(jié)的物理知識(shí)產(chǎn)生更加深刻的了解，并在解決實(shí)際問題的過程中靈活運(yùn)用.

4.4 高中物理與歷史學(xué)科融合教學(xué)，把握現(xiàn)在未來

歷史學(xué)科包羅萬象.任何學(xué)科的學(xué)習(xí)都要在充分了解其發(fā)展歷史的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索其現(xiàn)在以及未來的發(fā)展.因此，在高中物理學(xué)科的教學(xué)中，教師可以基于跨學(xué)科融合理念，充分融入歷史學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，以促使學(xué)生更加全面地掌握物理科學(xué)理論的發(fā)展過程，從而更好地理解和應(yīng)用物理原理，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)［5］.

例如 以人教版高中物理選擇性必修第三冊(cè)第四章“原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性”為例，本章節(jié)學(xué)生將學(xué)習(xí)“普朗克黑體輻射理論、光電效應(yīng)、原子的核式結(jié)構(gòu)模型、氫原子光譜和玻爾的原子模型、粒子的波動(dòng)性和量子力學(xué)的建立”等知識(shí)點(diǎn).在學(xué)習(xí)“量子力學(xué)的建立”這一部分時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生回顧歷史學(xué)科中所學(xué)習(xí)的“物理學(xué)中的重大進(jìn)展”這一課，并結(jié)合“從經(jīng)典力學(xué)，到相對(duì)論，再到量子力學(xué)”的發(fā)展過程，構(gòu)建整體的認(rèn)知體系.通過這一過程，學(xué)生可以更加清晰地建立對(duì)于物理學(xué)科的認(rèn)知，為未來更加復(fù)雜物理知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).除此之外，歷史學(xué)科也具備很強(qiáng)的故事性和趣味性，教師還可以將歷史上物理學(xué)家們發(fā)現(xiàn)和探索科學(xué)理論的趣味故事融入物理教學(xué)過程中，以增強(qiáng)課堂教

學(xué)的趣味性，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.

5 結(jié)語

綜上所述，跨學(xué)科融合理念下的高中物理課堂教學(xué)是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)，對(duì)學(xué)生的終身發(fā)展有深遠(yuǎn)意義.在實(shí)踐中，教師應(yīng)積極探索跨學(xué)科教學(xué)的多元視角，積極挖掘物理學(xué)科中的跨學(xué)科要素，并致力于創(chuàng)設(shè)自由、開放的跨學(xué)科融合教學(xué)情境，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和促進(jìn)其實(shí)踐能力發(fā)展，為培養(yǎng)具有全面綜合素質(zhì)和優(yōu)越自主學(xué)習(xí)能力的新一代人才貢獻(xiàn)力量.

【基金項(xiàng)目：本文系南通市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2022年度課題“為科學(xué)素養(yǎng)而教：基于跨學(xué)科概念的高中物理教學(xué)優(yōu)化研究”（立項(xiàng)編號(hào)：GH2022079）研究成果】

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