跨越學科界限　探尋知識“真”“理”

張蓉

【關鍵詞】跨學科;知識;真相;哲理

【中圖分類號】G633 ?【文獻標志碼】A ?【文章編號】1005-6009（2018）35-0056-02

普通高中教育實行的分科教學使得學科之間壁壘森嚴，同一個問題被割裂分散到各個學科，在不同時期被重復提及，學生只能從單一學科的視角去分析問題，難以深入而全面地揭示問題的本質。普通高中課程改革對課程結構進行了重大的調整，課程的結構由學習領域、科目、模塊三個層次構成。學習領域的構建是高中階段促進課程整合的一個重要舉措，其目的在于打破學科之間的壁壘，加強學科之間的溝通與聯系。在高中階段的教學中，打破各學科之間的界限，加強學科之間的聯系，已是課程設置理論中的核心課程觀之一。

但在實際教學中，卻仍然存在著教師只關注自己所教學科，極少關心其他學科，忽略學科之間的內在聯系，忽略學生橫向思維和發散思維的現象。教師在教學中不僅要指導學生按照一門學科的邏輯順序來學習，更要讓學生知道，一個特定的問題不可能完全屬于單個傳統的學科范疇，它很可能覆蓋和跨越好幾門學科，甚至涉及整個學習領域。這就需要跨越理科學科之間、文理學科之間的界限，探尋客觀知識的“真”，領悟客觀規律的“理”。

一、跨越理科學科的界限，探求知識的“真”

高中理科課程有數學、物理、化學、地理、生物五門學科。其中，物理學作為一門以實驗為基礎的學科，其研究的對象具有極大的普遍性，涉及物質結構、相互作用以及物體運動的基本規律。物理學的基本理論滲透在自然科學的許多領域中。圖1展示了高中階段物理與其他學科的部分知識交叉點。由該圖可見，物理與數學、化學、生物、地理等學科之間存在著大量相同的知識點，因此，從物理學科入手，打破它和其他學科之間的界限，能讓學生體會到知識的多樣化，領悟學科知識的內部聯系，培養學生全方位、多角度、發散式地看待和處理實際問題的能力。

1.探索知識的“真”相。

高中階段的物理和地理學科，存在非常多的知識交叉點。但是有些重合度非常高的知識，在教學進度上存在著較大的時間差。比如高一上學期的地理中就有“行星的運動”這一模塊，但與之相關的物理學原理卻要等到高一下學期才開始學。這就造成了學生在學地理時不懂原理，學物理時又忘記現象的局面。只有跨越物理和地理的學科界限，學生才能真正理解隱匿在“行星運動”復雜現象背后的知識“真相”。

所以可以在高一地理課講完“四季更替”內容以后，提出這樣一個問題：“在北半球的四季變化中，有一件很奇怪的事情，春夏兩季平均有186天，而秋冬兩季平均只有179天，四季并不是均勻分布的，這究竟是什么原因呢？”

此時可以展示圖2，提醒學生觀察太陽所處的位置、地球運行的軌跡。學生會發現地球繞著太陽運動的軌跡是橢圓，太陽位于橢圓的一側，冬季時它和地球的距離比較近。此時就可以向他們介紹物理中的“開普勒定律”的內容：地球圍繞太陽運行的軌跡是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上;地球和太陽的連線在單位時間內掃過的面積相等。學生有了這些物理知識儲備，才能更好地知道“行星運動”的真相。

2.探究知識的“真”過程。

在現實世界中，一個科學現象的背后，總是涉及多門學科的知識，這些知識是整體的。但是在高中教育階段，卻只能將本為整體的科學現象分裂為小模塊，分散到各個學科中進行講解。

例如在人教版高二物理選修3-1第二章“電動勢”中，教材中是這樣介紹電池內部原理：“……因此電源內要使正電荷向正極移動，就一定要有非靜電力作用于電荷才行。也就是說，電源把正電荷從負極搬運到正極的過程中，這種非靜電力在做功，使電荷的電勢能增加。”看了這樣的描述以后，學生依然是困惑的，因為這樣的描述過于抽象，學生很難去設想出這么一個“非靜電力”，像一雙無形的手一樣，將正電荷從負極移動到正極。其實關于電源內部電荷的移動，高一化學就曾經介紹過，此時不妨再回顧一下原電池內部的組成、正負極的特點、化學反應方程式，用看得見的化學實驗，代替那個抽象的“非靜電力”。當學生再一次目睹電解槽中銅鋅兩極與稀硫酸溶液發生的反應，回想起高一化學所學的內容時，他們才能將與電池有關的化學知識與物理知識融合起來，就形成關于原電池的整體認知。

二、跨越文理學科的界限，追尋知識的“理”

高中階段文科、理科各學科之間雖然看似有較大差異，但是在某些知識內容上，依然存在著交叉。文科和理科之間，并不存在巨大的鴻溝，跨越它們之間的界限，追求知識的“理”，可以同時培養學生的邏輯思維能力和形象思維能力，開啟他們的人生智慧。

1.領會知識的原理。

哲學是對客觀現象規律總結的升華，在人教版高中政治必修四《生活與哲學》的教學中，經常會引用到一些物理現象。比如在講事物的聯系時，有的老師會提到“蝴蝶效應”，用于說明事物之間存在聯系。對于這個效應最常見的闡述是：“一只南美洲亞馬遜河流域熱帶雨林中的蝴蝶，偶爾扇動幾下翅膀，可以在兩周以后引起美國得克薩斯州的一場龍卷風。”

蝴蝶效應描述的真的是這樣的聯系嗎？其實，真相是一位氣象學家制作了一個可以模擬氣候變化的電腦程序，并用圖像來表示。最后他發現，圖像是混沌的，而且十分像一只張開雙翅的蝴蝶，因而他形象地將這一圖形以“蝴蝶扇動翅膀”的方式進行闡釋，于是便有了上述的說法。

如此我們才發現，蝴蝶并沒有引來龍卷風，是蝴蝶扇動翅膀后引發的細小誤差，被電腦程序不斷放大，導致了計算結果的巨大差異。理解了背后的原理，我們才發現，原來蝴蝶效應用來描述“事物之間的聯系”可能并不那么合適，它和“失之毫厘，謬以千里”這句熟語表達的意思更為貼近。

2.領悟知識的哲理。

縱觀中學物理課程，不少地方滲透著唯物辯證法的哲學原理。我們不妨用哲學思辨的方式去分析物理規律，真實地呈現物理內容的哲理之美，努力實現物理知識的哲學升華。

例如，在介紹“光的波粒二象性”的知識時，通過泊松亮斑證實了光的波動性，再通過光電效應實驗證明光的粒子性。光同時具有波動性和粒子性這兩種對立的特性，正是客觀世界中存在辯證矛盾的有力佐證。

教師充分挖掘物理知識的哲學內涵，從哲學視角加以透視，有利于學生形成用哲學思想探究自然本質的習慣，讓學生在哲學思辨的過程中發現問題、提出問題、分析問題和解決問題，在完成知識學習的同時提升技能，發展思維。

跨越學科之間的界限，可以從更全面的視角看待問題，看清知識的本來面貌。不論哪門學科，教學的價值取向都可以歸納為“求真知、儲善意、悟美感”，通過跨學科的教學，可以讓學生品哲學“真”味，體會人文之“善”，感受客觀世界之“美”，從而構建具有真、善、美特質的教學，發揮教育的導向功能，更好地落實“立德樹人”的根本任務。

【參考文獻】

[1]尹知松.高中數學和物理相互滲透的可行性研究[D].蘇州：蘇州大學，2012.

[2]周建華.高中科學領域化學教學與物理學科滲透的策略[J].中學教學參考，2012（23）.

[3]喬永海.高中地理和物理交叉部分的教學研究[J].物理教師，2002（09）.

[4]陳文明.高中物理知識在化學、生物解題中的應用[J].高中生之友，2008（05）.