浅谈对物理教学中进行学科渗透的认识

张建明

所谓学科渗透,就是指学科与学科之间知识的相互融合。目前跨学科知识解决问题已成为一种越来越重要的能力和要求。学科渗透为培养学生学科间的综合能力,全面提高学生的综合素质,起到了一个积极的作用。物理学是一个有机体,只有把握各学科与物理学之间的关系,才能掌握物理教学的命脉,因此学科渗透在物理教学中显得尤为重要。

新课程的一大亮点就是增加了科学探究的教学,科学探究的内容既可以是教材上安排的,也可以是结合本地实际选取与教学内容相关的,还可以是师生自己从生活中选取的,所以科学探究教学中就很容易出现学科渗透的内容,课外实践活动亦是如此,在开展这方面教学活动时,教师要注重加强指导,培养学生的学科渗透意识。

中学阶段学习的学科较多,各学科间本身就存在着内在的联系,教师应站在学生学习多门学科的角度,花一定的时间对中学各学科的教材作一番调查研究。文科、理科、体育、安全教育、健康教育、信息技术等科目都要涉及到,根据学科的性质可确定重点要研究的学科,研究的方法可以是多种多样的,但目的只有一个:其它学科如何为本学科服务,如何与本学科整合,本学科怎样去为其它学科服务。

对于初中物理的教学,首先,我们应研究一下学生所学课程中与物理相关的内容有哪些,教学内容的深度、广度怎样等;其次,要重点研究初中数学教材,特别是研究物理中用得较多的数学知识在数学教材中的进度安排是否与物理同步,如光学中用到的三角形知识,电学中用到的二元一次方程组的解法等是否与物理相应部分同步;再次,化学教材中有很多与物理相交融的内容,有联系的部分也值得去重点研究;然后,还要研究生物教材中与物理相关的内容;最后,还需挖掘语文、英语、政治、美术、音乐、体育、安全教育、信息技术等学科中与物理相联系的内容。

只有收集了丰富的素材后,教师才有可能从全局的角度来认识物理在各学科中的地位和作用,才能在教学中落实改变学科本位,注意学科渗透的新课程理念。

那么学科间的渗透都有哪几种呢?

一、人文学科渗透

学生的潜意识中,文科知识需死记硬背,理科则需大量解题,教师若能挖掘文科素材,并将其与物理世界沟通,会收到意想不到的效果。如某年全国初中物理竞赛填空第七小题:给出几句谚语,要学生写出其中涉及的物理知识。如:“人往高处走,水往低处流”、“猴子捞月亮”、“风在吼,马在叫,黄河在泡哮!”这些都来自学生的生活和学习,更能加深学生对某些知识的理解。此类诗词、谚语、成语、谜语、歌曲、人生哲理等,只要我们平时留心摘记,到用时则能信手拈来,穿插到教学实践之中。有些物理名词如“熔解”与“溶解”等可在咬文嚼字上做文章,熔解→物态变化;溶解→扩散现象,从而加深对概念的理解。物理中的定律描述得非常简洁、精辟。划分句子成分有利于学生记忆和理解,同时也提高了学生学习语文的积极性。学科渗透不仅限于语文学科,历史、地理、生物中,其它别的素材也不乏其数。许多历史小故事不仅能使学生了解人类的文明史,更能激起学生的求知欲。例如,沈括发现磁偏角比西方早四百多年,墨子所著《墨经》中记载的小孔成像,以及战国时候就发明了指南针(司南)等。讲述浮力一节时,可以穿插曹冲称象的小故事;光的反射和折射中描述“魔镜”大败罗马战船,“冰透镜取火”等情节。讲授“电磁联系”章节中,联系思想政治教材中关于“资本主义社会的矛盾运动和发展趋势”的内容,19世纪上半叶,奥斯特、法拉弟、麦克斯韦等物理学家建立了比较完整的电磁理论体系,为电力技术革命奠定了理论基础。1886年,德国人西门子发明了自激式发电机,1876年,美国的格雷和贝尔研制成功电话。1879年,美国人发明了电灯等等。所有这些都说明了电力的广泛应用,电子技术的深入发展,促使劳动生产率大幅度提高,加速了资本主义第二次科技革命,推动了社会生产力迅速的发展。物理与地理中的联系更为密切。首先,人类生活在地球上,“日出而作,日落而息”,但人们为什么感受不到地球的运动?因为地球本身是一块巨大的“磁铁”。为什么沿海地区白天和晚上的气温变化不大,而在沙漠地区昼夜气温变化却非常明显?为什么攀登珠穆拉玛峰的登山运动员都背有氧气筒?云和雾是怎样形成的?涉及生物学的内容同样可以挖掘,特别在“光和声”的章节里不失时机地加以渗透。如人眼球的结构,人的眼睛如何分辨颜色,耳朵的听觉原理,显微镜的原理等等。成年男子的音调和成年女子的音调为何不同,人体呼吸时的气压有什么联系,人体在曲肘和伸肘时肱二头肌和肱三头肌的变化可用什么原理来解释等。

二、自然科学渗透

“数理是一家”,学生在解物理题时,不得不动用数学知识,因此他们在数学和物理的彼此联系这一点上已有相当的感性认识,但缺乏系统性。教师可将物理中的数学方法予以归类,常见的有:平均值法、对称法、极值法、不等式法、图像法、几何作图法、三角函数法、图形法、二次函数法、因式分解法、一次函数和反比例函数法、比值法等等。还包括找出数学中的X、Y和物理量符号的定义式间的内在联系。此外,数学和物理之间的联系还表现在:①用数学描述物理现象:如“熔解曲线”。②用数学揭示物理规律:如“欧姆定律”、“阿基米德原理”。化学和物理一样,也是一门实验科学,物理实验时的许多材料就是化学药品,如做电流的化学效应实验中用的硫酸铜溶液,“熔解和凝固实验”中用的硫代硫酸钠。“分子和原子”一章更是将理化紧密地联系在一起,空气中可以提取出氮气是由英国的物理学家瑞利发现的。

时代呼唤着素质教育,我们培养出的下一代应是全面、持续发展的复合型人才,根据我国国情暂不能推广综合理科课程的前提下,笔者认为加强学科间渗透,促进学科的多向联系,克服分科教学所带来的弊端,不失为一种行之有效的探索之路。