學科大概念教學：高中物理教師跨學科教學的實踐途徑

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱物理課標）指出，物理學是自然科學領域的一門基礎學科，研究自然界物質的基本結構、相互作用和運動規律。基于物理學科的課程性質及在高考中的重要選拔功能，高中物理教師應如何實施常規教學實踐呢？

新一代的科技發展勢頭迅猛，速度驚人。信息技術、生物技術、新材料、新能源等領域取得突破性進展，推動數字化、智能化、綠色化等新技術革命，實現了生產力質的飛躍和經濟模式轉型，即新質生產力。新質生產力表現為學科知識的深度交叉、科學技術的高度融合。在教學實踐中，高中物理教師應積極實踐跨學科教學，堅持“學科大概念\"的教學理念。

與化學知識的連貫教學

人教版必修第三冊《閉合電路的歐姆定律》指出，電源是通過非靜電力做功，把其他形式的能轉化為電能的裝置，而非靜電力是存在于電源內部、使正電荷從負極位置流向正極位置的作用力。學生學習到這里很容易感到迷惑。教材進一步指出，非靜電力是電源內部的化學作用或電磁作用。這下，學生更不懂了。當學生出現這些情況時，教師要耐心地啟發學生，讓他們回憶在化學課堂上學習的“原電池”的結構特點和工作原理相關知識，體會非靜電力中的“化學作用”含義，理解電源這種裝置進行能量轉化的途徑和非靜電力的含義。

與語文知識的應用教學

工具性與人文性的統一，是語文課程的基本特點。語文課程應引導學生在真實的語言運用情境中，通過自主的語言實踐活動，積累語言經驗。在物理課堂上，教師應該密切關注教學情境的創設，突出教學活動設計，充分地讓學生表達自己的看法。

以人教版必修第一冊《自由落體運動》為例，教材以2000多年來人們普遍認為“重的物體比輕的物體下落得快”作為導入。亞里士多德認為，物體下落的快慢跟它的輕重有關，重的物體下落得快；伽利略認為，根據亞里士多德“重的物體下落得快”的論斷，會推出互相矛盾的結論。此時，常規的教學設計多是教師指導學生閱讀教材，總結伽利略利用邏輯推理的方法，得出重物與輕物下落得同樣快的結論。這樣的教學設計平鋪直敘，較為枯燥。

為了激發學生的學習興趣，教師可以發動學生查找文獻資料，從中選出兩名學生分別扮演亞里士多德和伽利略，讓他們展開辯論。這樣一來，既滿足了學生展示自我的欲望，又使他們很快弄明白“輕重物體下落一樣快\"的道理。

與數學核心知識的融合教學

物理課標要求，高中學生能夠運用科學思維方法，從定性和定量兩個方面對相關問題進行科學推理，找出規律，形成結論。這一目標離不開數學這門基礎學科的大力支持。在物理課堂教學中，教師要積極滲透數學思想方法的應用，專注于培養學生的計算能力。

李政道說：“學習物理首要的問題就是要弄清物理概念。\"它反映人類對物理世界漫長而艱難的智力活動歷程，是人類智慧的結晶。物理概念是物理規律的構成元素，物理規律是物理概念之間相互關系的顯性呈現。物理概念是整個物理學知識體系的基礎，是構成物理規律、建立物理公式和完善物理理論的前提。

比值定義法是物理學中給物理量下定義的常用方法之一。教師要引導學生弄清楚這個物理量的由來，理解為什么采用比值定義的方法對物理量下定義，明確該物理量與表達式的分子和分母這兩個物理量無必然關系。當前，我國的航空航天事業取得了舉世矚目的成就，教師可以此為情境，結合人教版選擇性必修一《反沖現象火箭》，讓學生計算火箭能夠獲得的最大速度。這樣就將函數模型的問題引入航空航天領域，激發了學生的學習興趣，鍛煉和提高了他們的計算能力。

與思政方法論的聯系教學

在物理學教學過程中，教師可以利用《運動的合成與分解》相關知識，如“人在河中游泳的問題”，引導學生結合生活實際進行思考，明確頭朝正前方游不可能到達開始的正對岸。教師以熟悉的日常生活經驗為切入點，不僅提高了學生對理論聯系實際的方法論的應用，還激發他們對物理知識的好奇心和探索欲。

再如，在分析紅蠟塊的運動時，教師要及時引導學生理解運動是多樣、復雜的，紅蠟塊的運動屬于復雜運動中最簡單的運動，存在合運動和分運動，合運動和分運動又為互逆運動。教學這一知識點時，教師在提高學生對物理學興趣的同時，加深學生對于唯物辯證法中對立統一觀點的認識，使其學會用一分為二、全面的觀點看問題，避免了在解決問題時將問題簡單化。教師將辯證唯物主義、方法論、認識論等元素融入物理學教學和實驗操作過程，既能加深學生對物理知識的理解，又可以培養其跨學科思維，使學生在面對復雜問題時，能夠從多個角度分析和思考，提高運用科學思維分析和解決問題的能力。

跨學科教學活動必然涉及科學、技術、工程、藝術、數學等領域（簡稱STEAM）。高中物理教師應堅持樹立“學科大概念\"教學意識和跨學科教學意識，引導學生樹立正確的學科觀念，認識到各學科知識之間的密切聯系，以及物理學科在解決實際問題中的重要作用。同時，教師注重課堂教學情境創新，在活動情境中向學生滲透跨學科思維，激發學生的學習興趣，提升他們的創新思維，以期更好地促進學生發展，實現高中物理教學質量與效率的提升。

[本文系2025年度河南省哲學社會科學教育強省研究項目（基本項目）“基于AI視域高中教師跨學科教學素養的構成與培養研究”的成果。項目批準號：2025JYQS0962]

（責編 韓玉兵 侯心雨）