基于高階思維能力的初中物理跨學科學習的實踐分析

摘 要：現階段的初中物理教學，不僅要掌握基本的知識和技能，也要有相應的思維能力.對于初中學生而言，高階思維能力的培養至關重要，同時，跨學科能力的發展也是目前研究的熱點之一.文章主要通過分析目前初中物理跨學科教學的意義及現狀，探究如何在高階思維能力的引領下進行跨學科學習的相關策略，希望能夠從實際出發，提高學生的物理能力，培養學生綜合發展的水平.

關鍵詞：高階思維；初中物理；跨學科

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）17-0095-03

收稿日期：2023-03-15

作者簡介：吉俊（1981.7-），男，江蘇省泰州人，本科，中學一級教師，從事初中物理教學研究.

基金項目：江蘇省中小學教學研究第十四期課題“指向高階思維能力的初中物理跨學科學習的實踐研究”（課題編號：2021JY14-L12）

物理學科不僅是單獨的學科內容，和其他學科也有著十分緊密的聯系，如果只注重物理單一學科的教學，不注重跨學科學習，那么就會不利于培養學生全面發展的能力，對學生素養的提升也沒有益處.高階思維從各方面都反映了學生學習能力的要求，也是學生必須順應的時代發展潮流.社會發展中，思維能力是重中之重，尤其是高階思維，能夠體現學生分析問題和解決問題的能力，同時反映出學生獨立思考和評價的能力.高階思維的發展直接關系到學生的個人潛能開發，同時關乎到學生之后的思維模式發展，在高階思維的引導下進行物理跨學科學習，能夠很好地提高學生的學習思維能力，讓學生充分利用各種資源，做到主動學習以及自主探究.

1 基于高階思維能力的初中物理跨學科學習現狀

1.1 物理學習深度不夠

現階段學生對于物理學科的學習還不夠深入，在跨學科學習之前，首先要對物理學科的基本內容有深入且細致的了解，不能一知半解，更不能不求甚解，只有對本學科深入了解后，才能夠進行跨學科學習.學科交叉的前提肯定是對本學科已經有一定的了解，如果學生本身對于物理學科的學習深度不夠，貿然進行跨學科學習，不利于提高學生的知識水平，也不利于提高學生的思維能力，而且基于高階思維能力的跨學科學習，主要的關鍵是對于學科知識的評價、分析和創造.一部分教師為了契合跨學科學習的要求，貿然采取跨學科教學，不注重學生對于物理學科的接受程度和掌握程度，這種教學方式不僅不利于學生的知識技能提升，還會讓學生對物理學科產生厭煩情緒.

1.2 學科知識關聯不足

跨學科教學在20世紀末期才逐漸開始研究，它在一定程度上推動了市級職教科學的進步，有兩層含義，一層是交叉學科，因此有人會將其稱作交叉學科教學；而另一層是復合學習，意味著在教學的過程當中，教師不著重于某一知識點的講解，也不著重于某一學科的講解，而是超越學科界限，將多學科的知識點糅合起來進行教學.一部分教師在教學過程中只關注到了跨學科教學的淺層含義，那就是交叉學科，沒有注重復合學習的要點，這就導致學科知識關聯不足，跨學科教學只是噱頭，并沒有深入實際.跨學科學習意味著要模糊科目的劃分，而中學階段的學科劃分并沒有嚴絲合縫，而是有著一定的交叉可能性，教師在教學的過程當中不注重學科知識的關聯，只是單純地將兩個學科結合起來教學，不利于提高學生思維能力，也不利于提高學生的探究欲望.

1.3 欠缺自主探究學習

跨學科學習不僅能夠提高學生的思維能力，更能夠提高學生的探究積極性和探究欲望，而高階思維能力的教學要求就是讓學生進行分析和創造.在教學過程中，一些教師欠缺對學生探究學習的促進，沒有培養學生的自主探究欲望，甚至在教學的過程當中打擊學生的探究積極性；還有一些教師認為自主探究會擾亂課堂進程，影響教學的進度，但實際上學生如果能夠進行自主探究，主動學習，對于物理學科有著極大益處，學生的學習成績也能夠得到提升.自主探究并不意味著讓學生天馬行空，為所欲為，教師要充當引導者的角色，引領學生進行探究活動，而跨學科學習的要點之一就是幫助學生進行探究實踐.教師必須讓學生在實踐過程當中進行分析，并且有所創造，只有這樣才能夠滿足高階思維能力的要求，才能夠真正做到符合跨學科學習的目標.

2 基于高階思維能力的初中物理跨學科學習意義

2.1 整合學科知識

跨學科學習可以在實際教學的過程中提高學生的學科整合能力，從各方面出發讓學生對其他科目有更為明確的認知和了解.通過跨學科的學習，學生對于生物、化學等其他學科的了解程度能夠逐漸加深，而且學生的知識水平能夠顯著提升.以往學生在解決問題時只能夠通過一個角度思考問題，但是在整合了不同的知識點之后，學生能夠從不同的學科出發，從多個角度思考問題，探究問題的本質.整合學科知識對于提高學生的成績有較大的幫助，能夠促進學生在課堂內外做到自主學習和主動探究，這是跨學科學習的重要現實意義之一.

2.2 培養思維能力

基于高階思維能力的跨學科學習，可以提高學生的思維能力，因為跨學科的學習方式，更加注重學科間的內在聯系，有利于學生形成屬于自己的知識結構.在沒有學科限制之后，學生更加注重知識的廣度與深度，有利于提高思維能力.在教學過程當中，教師不局限于某一學科的知識點，將其他學科同物理學科結合起來，運用多種素材，提高學生的學習積極性，長期以往，學生的思維將會更加活躍，而且對物理學科會更感興趣.高階思維就是將知識學習過程分為三個部分，分別是分析、評價和創造.記憶屬于低級思維能力，只有評價和創造才是高階思維能力.學生在跨學科學習的過程當中，對于學科知識和物理知識進行分析和創造，不僅契合高階思維能力的基本要求，同時對于培養自身的思維能力，拓寬思維深度有極大益處.

2.3 培養探究能力

高階思維能力意味著學生要對課程內容和知識點進行分析、評價及創造，這三方面都需要學生的自主探究和自主學習，基于高階思維能力的跨學科學習，可以有效地激發學生對于物理學科的探究欲望，培養學生的探究能力，提高學生的探究水平.在教學過程中，教師應該給予學生充分的自由權利，讓學生可以按照自己的意愿進行探究，教師要起到引導作用，引領學生完成實踐探究，注重保護學生的探究欲望.

3 基于高階思維能力的初中物理跨學科學習策略

3.1 設計跨學科學習主題，探究學習方式

基于高階思維的初中物理跨學科學習，首先要確定學習的主題，通過確定主題，教師可以更好地幫助學生探究符合自身的學習方式，在學習的過程當中能夠更加游刃有余，同時可以很好地將兩個科目融合起來進行教學，對于物理學科而言，同化學學科的交叉更為緊密.

例如，在原子的核式結構模型教學時，教師在設計主題時，要以原子核的結構為基準，以原子結構的發現過程為主，這是本節知識點的主題，也是主要線索.通過原子核的發現過程，引導學生進行探究和思考，形成具備一定邏輯性的思維框架，幫助學生找到適合自己的學習方式.原子核的結構發現是物理學科的一次重大突破，同樣是化學學科的重要里程碑，由于這個知識點橫跨物理和化學兩門學科，因此教師在設計主題時要著重講述原子結構的發現對學科的意義.對于物理而言，原子結構的發現更多集中在電荷的分布規律以及質量分布方面；對于化學而言，原子結構的發現同樣可以從電荷的分布規律入手.這種循序漸進，有情境導入的學習方式，更加符合學生的知識接受能力，而且也符合初中學生的學習特點.

3.2 開展物理跨學科學習，參與物理實踐

物理學科在學習的過程中一定要有實踐，而跨學科學習必須有物理實踐才能觸及本質.對于教師而言，在開展跨學科教學時，要引導學生進行物理實踐，幫助學生達成實踐目的.實踐過程中，教師的作用是引導者，不要過分干涉學生的想法，要給予學生“天馬行空”的機會，但是首先需要進行基礎知識的講解，不能讓學生為所欲為，也不能讓學生脫離本質.

例如，在“壓力與壓強”教學時，教師應該明白這部分是初中力學的難點之一，知識點較為復雜，蘊含著許多力學基礎知識.教師在教學前首先運用小組討論的方式，讓學生完成對基礎知識的掌握，隨后提出一些具有啟發性的驅動問題，激發學生的思維能力，促進學生的學習興趣提升，而且可以給學生提供物理實驗的思路.壓力與壓強這方面的知識可以很好的同生物的具體結構相結合，畢竟生物經過數億年的自然演化，已經對自然環境有了很強的適應能力，很多生物的生理結構就是為了適應不同的壓強或者不同的壓力而形成的.例如駱駝的寬大腳掌就是為了減少壓強，而啄木鳥的長喙為何如此銳利，是為了增大壓強.教師通過這些生物方面的知識導入，并且讓學生進行小組討論，在學習物理知識的同時補充生物學的相關概念，可以說是一箭雙雕，讓課堂氣氛更加活躍.

3.3 整合跨學科學習資料，促成學習過程

在跨學科教學及學習過程中，整合學習資料是必不可少的一部分，教師在教學的過程當中應該幫助學生整合學科資料，促進學生的學習進程，同時幫助學生更好地理解不同學科之間的差異.但是，在進行資料整合的過程當中，教師不能大包大攬，要讓學生自我總結并分類，這樣可以使得學生形成屬于自己的思維體系，而且有利于培養學生的思維能力，學生建立屬于自己的思維模式后，才符合高階思維能力的培養目標，才能夠真正提高學生的物理思維和物理能力.

3.4 生成跨學科學習成果，培養高階思維

初中學生在學習的過程當中如果能夠獲得成就感，那么他們在學習時會更有動力，會有更強的主觀能動性.教師在教學的過程當中，可以幫助學生生成跨學科的學習成果，培養學生的思維能力.

例如，在比熱容的相關知識點教學時，教師可以從學生比較關心的天氣預報入手，結合地理方面的知識，分析當地的地理環境和氣候條件，讓學生預測未來幾周的天氣走向.在預測的過程當中不要求特別仔細，只需要給出大致范圍即可，這種預測的成果，能夠提高學生的創造能力，同時也能夠有效激發學生的主觀能動性，當學生預測成功后，成就感油然而生，有利于培養學生對于物理學科的興趣.

基于高階思維能力的物理跨學科學習，是目前初中物理教學過程中主要探究的課題之一，高階思維能力對于學生的素養提升和能力發展有極其重要的意義，不僅可以應用在物理學科，在其他學科當中同樣可以得到應用.

參考文獻：

［1］陳超，桑芝芳.基于項目式學習的本土化初中物理綜合實踐活動案例設計[J].物理通報，2021（10）：43-47.

[2] 李金橋，吳紅英.核心素養下初中幾何知識跨學科試題設計初探：幾何知識在初中物理光學中的應用[J].中學數學教學，2021（04）：30-33.

[3] 江鳳蘭.基于科學思維能力培養的初中物理教學策略[J].數理化解題研究，2020（02）：73-74.

[4] 陳希.在“一滴油的旅行”中培養高階思維能力：以蘇科版物理第十一、十二章復習為例[J].中學物理，2021，39（20）：54-56.

［責任編輯：李 璟］