高中物理跨學科教學的可能性與指導建議

丁云姝

(江蘇省如東高級中學 226400)

隨著時代的發展，各個學科間的分化態勢變得越來越明顯，但與此同時我們也要注意到一個現象，那就是不同學科也有著彼此融合和交叉的可能性，由此產生了大量跨學科的研究類群，使學科界限呈現出日益模糊的狀態.在高中物理教學時，教師亦應注意到這一點，以便使本學科的教學能夠因時而變，充分其他學科的知識內容，以促進學生物理學科核心素養的全面發展.

一、高中物理跨學科教學的價值

高中物理學科教學過程中，其內容和方式能夠與數學、化學等學科發生較為緊密的聯系，從而形成眾多的交叉點，這與如今學科綜合化的大環境相一致的，特別是可以據此給實際的高中物理教學奠定跨學科研究的基礎.對于該問題，相關研究者給出了各自的解釋，其中普遍的看法是跨學科教學基于某個基準學科，以之為中心，對其中的內容以不同學科知識給予交叉闡釋.通常來講，跨學科教學具有下述幾方面的突出價值.首先，它破除了原本存在的學科壁壘，使不同學科的知識及理論共同作用于中心學科的教育與研究工作；其次，跨學科教學可以幫助師生構建形成交叉學科環境；第三，跨學科教學可以利用不同學科的資源融合手段，有效地處理學生與教學目標距離遙遠的問題，在問題探究進程中發展學生的綜合素養.

二、高中物理跨學科教學的可能性

1.同數學學科結合的可能性

在教學實踐中，高中物理學科同數學學科的知識交叉點比較多，比如斜率問題便是其中的典型.在新課標之中，數學斜率知識要較物理學科應用相對滯后，斜率在物理圖像當中的應用空間比較廣泛，像速度時間圖像的應用、位移時間圖像的應用等均會涉及.再比如三角函數問題、矢量問題、圓的知識、統計學內容等，都與物理學科有著千絲萬縷的聯系，像數學統計學知識領域的觸及，會讓學生對物理知識中的波粒二象性以及氣體速率分布等方面知識產生深入領會效果.總的說來，數學具有典型的工具學科特點，它的知識、方法介入，會讓物理教學過程得到概念、定律表述的簡化可能性，給學生提供抽象思維的發展渠道.

2.同化學學科結合的可能性

高中物理教學時，化學學科的參與可能性也很大，二者相交叉的重點內容包括：物理學科中氫原子能級結構、能級躍遷等選修內容，同化學學科里面原子結構能級、光譜、能量最低原理等知識的結合.由于化學變化與物理變化往往相伴相生，基于物理現象的角度分析化學變化，或者基于化學知識的角度探索物理現象，都是值得肯定的做法.再者，化學變化中會出現一定物理量變化，同時變化過程還符合質量守恒定律、能量守恒定律以及平衡移動原理、電荷守恒定律等，這些知識對于學生同時理解化學知識和物理知識具有雙贏的效果.

3.同其他學科結合的可能性

除了常規的數學和化學學科以外，高中物理還可能和其他學科發生關聯，其與地理學科的關聯在于天體運動部分和地球磁場部分，學生在學習時可以把這些知識同物理之中的有關知識點聯系起來，像借助經緯網格的辦法分析距離遠近、時間長短、熱脹冷縮效果等，而地理知識中水的三態變化，也是物理學科研究的常規內容.高中物理同歷史學科的聯系可能性重點在于現代科學史，其中的經典物理學危機部分、量子理論微觀世界部分，是完全可以拿來應用的物理史料及物理趣聞，易于使學生感受到物理理論的演變過程，體會該學科的重要價值.從這個意義上說，高中物理教師需要在教學過程中，做好跨學科教學的準備工作，使各學科知識點得到合理銜接，以便促進教學效率的提升.

三、高中物理跨學科教學的指導建議

1.知識合理整合

首先，高中物理跨學科教學開始之前要做好各項知識內容的合理整合，即應當把和物理相關的交叉學科知識聯系在一起，產生更合理的交叉點，在交叉點周圍展現各類相關知識內容，為此高中物理教師需要先行將不同學科內容進行有效銜接，防止學生因為知識盲區的存在而對交叉內容產生歧義和錯解.舉例來說，當講解到速度時間圖像以及位移時間圖像等項內容時，教師便可以利用簡要回顧的手段，讓學生對數學學科中的斜率有關內容進行復習，之后再系統性拓展物理知識內容，達到對物理學科深入淺出領會的目標.

2.教學有效設計

在具體教學過程之中，部分內容的教學有著多學科交叉的需求，在面對這些內容時，高中物理教師應當得到多個學科教師的幫助，以共同探討的形式，按照本學科的特點完成教學設計工作，盡最大可能將各種必要的教學資源利用起來，以幫助學生認知與理解.這樣，學生可以迅速進入到學習狀態，深入體會交叉學科的內容特點.

3.引導均衡發展

跨學科教學不但是一種外在的形式，更是一種內在的思維理念，教師在教學時需要注意學生綜合素質的全面發展，使其主動意識到不同學科知識相同方法的融匯，產生利用多學科知識結合的辦法處理實際問題的思想，教師要引導學生遇到交叉類問題時，采取查閱資料、彼此交流等辦法，回顧此前學過的有關內容，構建形成跨學科視域下的知識網絡，以便使問題得到合理解決.在新教育大綱指導之下，出于使高中生得到更加全面發展的考慮，高中物理教學時進行跨學科知識的引導與應用顯得極有必要，因此教師要有同時代發展相協調的思維視野，在充分認識到高中物理跨學科教學的價值之后，探索本學科同其他學科聯系可能性，并在具體操作中建立能夠被學生所接受的教學方法.