跨學科融合理念下高中物理課堂構建策略

高中物理學科教學內容和教學方法都與其他學科存在廣泛的對接聯(lián)系點，加強物理教學中跨學科融合理念的滲透與實踐，能夠打破學科之間的知識壁壘，使學生學習視野不再局限于單一學科知識之上，有利于學生綜合學習能力的培養(yǎng)和發(fā)展.教師要將物理學科與其他學科之間的交匯點作為推動學科教學創(chuàng)新的關鍵助推力，采取多元化的教學整合策略，在物理課堂中引入更多高質量的跨學科教輔資源，為學生多角度感知、理解、應用物理知識搭建學習平臺，提升學生物理知識學習品質，助力學生實現(xiàn)全面發(fā)展.

1深度融合信息技術學科，增強學生直觀感知

很多高中生覺得物理知識“難學”“難懂”，主要是因為物理學科教學內容具有很強的嚴謹性、抽象性、邏輯性，對學生抽象思維能力、邏輯思維能力都提出了較高要求.而信息技術具備化抽象為具象、化靜態(tài)為動態(tài)的教學效果，將其與物理知識教學深度融合，能夠提升物理知識教學演繹的直觀性、趣味性，降低物理知識的探究學習難度，使學生在豐富的直觀感知支持下自然生成物理新知.教師應加大對圖片、視頻、動畫、微課等優(yōu)質教輔資源開發(fā)力度，借助信息技術教學手段為學生營造良好的視聽學習氛圍，為學生有效學習奠定堅實基礎，

例如在\"摩擦力”物理概念教學中，教師收集與整合相關的演示視頻和動畫素材，利用豐富的數(shù)字化資源，優(yōu)化物理課堂教學整體設計.課堂導學階段，教師向學生展示花樣滑冰運動員在冰面上滑行的視頻內容，要求學生認真觀察視頻內容，并思考：“為什么在滑冰場上要比在水泥地面上滑行更加輕松？運動員是如何控制自己的滑行速度的？”學生圍繞課堂問題展開思考，學習思維聚焦到“摩擦力”這一核心概念學習當中.教師接著播放動畫講解素材，重點突出冰刀與冰面接觸、運動員蹬冰發(fā)力等細節(jié)內容，以動畫形式解釋運動員滑行時，冰刀和冰面相互摩擦、擠壓，使得冰面上的微小顆粒融化形成一層薄薄的液體膜，極大地減少了滑行過程中的摩擦力，所以在冰面上滑行要更加輕松.運動員受摩擦力的影響滑行速度漸漸降低，只有通過蹬冰發(fā)力的方式才能繼續(xù)提高滑行速度.教師在學生充分思考后順利引入“摩擦力概念”的教學內容，引導學生結合課堂導學階段的自主思考成果，投入物理課堂的探索學習當中.

2深度融合數(shù)學學科，強化學生理性邏輯

數(shù)學學科知識具備極強的工具性特點，學生學習物理知識、解決物理問題時，往往都需要用到各類數(shù)學知識.可以說，數(shù)學是物理學的重要基礎.教師加強高中物理與數(shù)學學科的教學融合，可以強化學生物理知識學習的理性邏輯，深化學生對物理知識的認知與理解，提高學生物理課堂的學習效率.教師做好物理課堂引導式教學設計，利用物理與數(shù)學深度融合的跨學科問題啟迪學生學習思維，引導學生用數(shù)學的眼光觀察、分析物理現(xiàn)象，使學生對物理知識產生更多理性思考.

例如 教授“運動的合成與分解”相關知識時，教師善于發(fā)揮數(shù)學知識的工具性特點，為學生提供將數(shù)學和物理相結合的多個問題材料，逐步引導學生進行課堂探究，使學生理清曲線運動的關鍵概念要點.問題1：為什么要對物體的運動進行合成或分解？問題2：運動的合成與分解需要遵循什么運算法則？問題3：如何用數(shù)學銳角三角函數(shù)表示物體運動的合成與分解？問題4：運動的合成與分解適用于物體的哪些運動情況？問題5：通過構建數(shù)學模型，分別總結運動的合成與分解的一般分析思路和解題過程.教師提出的多個課堂思考問題構成了由淺及深的問題鏈，能夠帶領學生經歷物理問題的提出、數(shù)學運算法則的應用、數(shù)學模型的構建及物理現(xiàn)象的準確解釋等探究學習過程，使學生循序漸進地把握物理知識的核心內涵，實現(xiàn)對物理知識的深度學習和理解.

3深度融合語文學科，助推學生認知內化

語文學科重視學生語言表達能力的培養(yǎng)，強調學生語言理解應用的準確性、規(guī)范性.教師在物理課堂中深度融合語文學科內容，既能為學生認知理解物理知識提供豐富的語言類教輔資源，幫助學生準確理解建構物理新知，還能使學生在精準、規(guī)范的語言表達中鞏固物理知識，助推學生物理課堂學習認知的有效內化.教師設置多樣化的跨學科融合學習任務，將語言表達要求滲透到物理課堂教學的多個環(huán)節(jié)當中，幫助學生實現(xiàn)知識內化和技能遷移，逐步強化學生語言表達能力及批判性思維能力.

例如教授\"重力與彈力”相關內容時，教師以“融合語言表達教學”作為跨學科融合方向，在物理課堂新知授課階段穿插說理表達活動，指導學生正確理解和運用物理課堂所學知識.教師圍繞課堂教學的核心概念推出表達任務，要求學生準確表述出重力、彈力兩個關鍵物理概念的內容，并結合物體從高處下落、用手下壓彈簧和釋放彈簧等生活現(xiàn)象，分析其中的重力作用和彈力作用.從學生課堂表現(xiàn)情況來看，學生的說理表達普遍存在一定問題，特別是分析具體生活現(xiàn)象中的重力作用和彈力作用時，很多學生的表達內容缺乏條理性、規(guī)范性，表達內容較為混亂.教師針對性做好語言應用指導，配合語言表達教學，強化學生對物理概念的認知和理解，讓學生正確認識物理概念的應用方法、應用場景，培養(yǎng)學生將抽象概念轉化為具體語言的能力.

4深度融合美術學科，激發(fā)學生學習創(chuàng)新

教師從美術學科教學視角出發(fā)，推出更多與物理知識相關的創(chuàng)意設計學習活動，可以為學生搭建將抽象物理現(xiàn)象轉化為形象的視覺表達的實踐學習平臺，以更具藝術性的方式培養(yǎng)和發(fā)展學生的創(chuàng)新意識.教師可以基于物理知識內容，組織開展美術繪畫、模型制作等動手操作學習活動，讓學生充分啟動創(chuàng)意思維，運用各類材料創(chuàng)意表達物理知識.這種藝術創(chuàng)作的形式能強化學生對物理知識應用意識和應用能力，加深學生對物理知識的學習與記憶，促進學生動手操作能力、空間思維能力及跨學科綜合素養(yǎng)的發(fā)展.

例如在學習了“行星的運動”知識后，教師對接美術學科，推出“繪制行星運動軌跡”的跨學科融合教學活動，要求學生畫出地球在太陽引力作用下的橢圓運動軌道，并標示出在不同位置上的運動情況，以強化學生學以致用的能力.學生遵照活動要求進行創(chuàng)意表達，嘗試用不同粗細的線條或不同的顏色，表示地球的速度、引力變化，將抽象的行星運動規(guī)律具象呈現(xiàn)出來，在可視化活動支持下強化對課堂知識的記憶.在此基礎上，教師繼續(xù)推出“制作太陽系模型”的創(chuàng)意表達活動，指導學生遷移跨學科活動學習經驗，使用教師提供的細線、卡紙、彈簧等材料，制作可活動的太陽和八大行星模型，并模擬演示八大行星在太陽引力作用下的運動軌跡.物理知識與美術表達的深度結合，顯著增強了學生物理知識實踐應用的學習體驗，有利于培養(yǎng)學生開放性的學習思維模式，提升學生空間感知能力和創(chuàng)造性學習能力.

5深度融合歷史學科，拓展學生思維邊界

物理學科的發(fā)展經歷了漫長的歷史.教師深度融合物理知識的形成和發(fā)展歷史開展課堂教學，能夠拓展學生物理學習思維邊界，為學生理解與應用物理知識提供獨特的學習視角，培養(yǎng)學生優(yōu)秀的科學態(tài)度和責任意識.物理概念、物理定律、物理公式等知識內容的形成和完善往往經歷了很多物理學家的探索和努力，因此教師要做好物理知識相關史料的收集與整合，通過創(chuàng)設多個關聯(lián)性的歷史教學情境，指導學生從物理知識的提出背景、實驗方法及相關歷史人物等方面理解物理知識的產生和發(fā)展過程，從而進一步拓展學生物理知識學習視角，發(fā)散學生的物理學科學習思維，

例如在\"萬有引力定律”教學中，教師收集、整合萬有引力定律的形成和發(fā)展歷史，從物理史料信息中篩選出伽利略、開普勒和牛頓三位科學家在引力研究中作出的貢獻，創(chuàng)設多個歷史教學情境.首先，教師向學生介紹伽利略通過邏輯推理和斜面實驗，提出“忽略空氣阻力時，無論物體的質量和構成如何，下落加速度都相同”，為萬有引力定律的提出提供了重要基礎；其次，教師展示開普勒的天體運動研究成果，通過講解開普勒的三大定律，加深學生對萬有引力定律產生背景的理解；最后，教師著重介紹牛頓在伽利略自由落體實驗、開普勒三大定律的基礎上，憑借超凡的數(shù)學能力和嚴謹?shù)倪壿嬐评恚瑢⒌厍蚝吞祗w的引力統(tǒng)一起來，提出了萬有引力定律.教師緊扣物理課堂教學核心知識，收集、整合物理史料信息并將之融合到物理定律教學當中，引導學生在歷史教學情境中了解萬有引力定律的提出背景、發(fā)展過程，完善了學生對物理定律的認知.

6深度融合化學學科，發(fā)展學生科學素養(yǎng)

化學學科和物理學科同屬于科學課程，二者都是學生觀察自然現(xiàn)象、理解物質本質的關鍵學科，且二者的教學內容和學習方法存在豐富交叉點.在物理學科教學中，往往包含著很多與化學學科相關的知識和思想.教師在物理課堂教學中深度融合化學學科教學內容，著重啟發(fā)學生從微觀視角出發(fā)認識、理解物理現(xiàn)象，指導學生借助化學知識解釋物質變化的本質內涵，從而為學生遷移、應用化學知識和學習方法搭建學習支架，使學生真正在理解的基礎上構建和應用物理知識.

例如在教學\"電荷守恒定律”相關知識時，為了讓學生正確認識電荷轉移的變化過程，深度理解電荷守恒的本質原理，教師以化學原電池作為跨學科融合的教學切入點，以動畫形式展示鐵、銅和稀鹽酸溶液組成的原電池，以及原電池內的電荷移動情況.同時，要求學生認真觀察和思考，寫出該過程中的化學反應方程式和離子方程式.教師結合學生寫出的反應式，繼續(xù)提出思考問題：“反應中的電荷是如何轉移的？反應前后，電荷的數(shù)量發(fā)生變化了嗎？”學生圍繞問題展開討論交流，結合已學習的化學知識，很快發(fā)現(xiàn)鐵、銅是原電池的兩極，它們的電極反應分別是 ^?Fe-2e^-=Fe²⁺ ”“ 2H⁺+2e^-= H²↑ ”，總結出“該反應的本質是鐵的電荷轉移給了氫離子，反應前后的電荷總量是不變的”.教師巧妙進行化學學科與物理定律的融合教學，引導學生從微觀層面正確解釋物質變化過程，使學生精準掌握物理現(xiàn)象所蘊含的本質原理，提高了學生理解物理知識的準確度.

7結語

跨學科融合理念下，高中物理教師積極將信息技術、數(shù)學、語文、美術、歷史、化學等跨學科教學內容和學習方法滲透到物理課堂教學當中，能夠豐富學生的物理課堂學習體驗，提升學生物理知識學習品質，促進學生跨學科綜合素養(yǎng)的全面發(fā)展.教師要重視跨學科教學資源的開發(fā)與整合，做好跨學科教學活動的有效組織，善于利用跨學科融合教學的方式引導學生從更多角度認知和理解物理世界，拓展學生物理學習思維的深度和廣度，從而最大限度發(fā)揮出跨學科融合的育人價值.

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