跨学科融合理念下高中物理课堂构建路径

【摘要】跨学科融合教学是新时代背景下实现教育领域综合育人目标的关键途径.高中物理作为一门内容广泛、体系庞杂的自然学科，具有显著的跨学科融合教学价值.本文以人教版高中物理为例，旨在针对跨学科融合理念下高中物理与数学学科、语文学科、地理学科和历史学科的课堂构建途径展开探讨，以期有效践行综合育人理念，促进学生的全面发展.

【关键词】跨学科融合；高中物理；课堂教学

1 引言

跨学科融合教学指教师在教学过程中打破学科界限，有意识地将本学科与其他学科的知识融合在一起，从而引导学生运用多学科知识解决实际问题，促使学生形成全面、完整的知识体系和世界观的过程.跨学科融合教学模式强调学科间的相互渗透和融合，不仅有利于提高学生的学科核心素养，同时有助于提升学生的综合素质，培养学生的创新能力和实践能力.

2 基于跨学科融合理念构建高中物理课堂的可行性

2.1 学科内在联系

物理学科与其他学科之间存在许多内在联系，不同学科在理论体系和研究方法上相互渗透、相互促进，为跨学科教学提供了可能.在物理学中，数学是不可或缺的工具，而化学和生物学的研究成果又为物理学提供了新的研究课题和实验数据.此外，物理学与历史学、经济学、哲学等人文社会学科也有一定的关联.因此，基于跨学科融合理念构建高中物理课堂，有助于拓宽学生的知识视野，培养学生的综合素养［1］.

2.2 学生已有基础

高中阶段的学生已经具备一定的物理学科和其他学科基础，有利于跨学科融合教学的实施.在初中阶段，学生已经学习了基本的物理知识，对物理现象和规律有一定的认识.进入高中后，学生开始学习更深入的物理知识，同时也在数学、化学、生物学等学科上积累了丰富的知识.这些基础知识为跨学科融合教学提供了良好的条件.通过跨学科教学，学生可以将不同学科的知识进行整合，形成更为完整的知识体系，提高解决问题的能力.

2.3 教育政策支持

关注学生的全面发展是新形势下教育领域的关键要求，跨学科融合理念是实现这一目标的有效途径.近年来，我国教育部门一直在积极推进素质教育，强调学生的全面发展.跨学科融合教学正是实现这一目标的有效手段.通过跨学科教学，学生可以在掌握物理知识的同时，提高其他学科的能力，提升综合素质.教育政策的支持为跨学科融合教学提供了有力的保障，有助于推动高中物理课堂教学的创新与发展.

2.4 科技手段助力

现代科技的发展为教育带来了诸多便利，多媒体设备和互联网平台等信息技术的出现和发展，不仅可以为教学提供更加丰富的素材和资源，还在很大程度上更新了教学手段，使得教学内容的呈现方式更加生动形象，易于学生理解和接受.在高中物理跨学科融合教学中，教师应可以利用多媒体课件展示物理现象，通过互联网平台共享其他学科的知识资源，引导学生进行探究式学习、合作学习，以优化教学效果，提高教学质量.

3 基于跨学科融合理念构建高中物理课堂的实践意义

3.1 提升学生的知识素养和思维能力，促进学生综合素质发展

促进学生的全面发展是素质教育理念对于教育工作的新要求.在物理跨学科课堂中，教师积极将不同学科的知识进行整合，使学生在学习物理的同时，也能够接触到其他学科的知识，从而提升学生的知识素养.与此同时，教师还可以引导学生积极运用跨学科的知识解决问题，使学生在解决问题的过程中，充分开拓思路、全面思考和综合分析，从而有效提升学生的思维能力.

3.2 丰富教师的教学手段和教学经验，促进教师的专业化发展

在传统、单一的高中物理课堂教学中，教师往往采用讲解、演示等教学手段，引导学生pYhkaMx0FhPW+xer+2X/4w==理解所学知识.而基于跨学科融合理念的高中物理课堂，则需要教师积极挖掘物理教学内容中的跨学科要素，并在此基础上不断地尝试、探索，以找到最适合跨学科融合教学的方法和策略，使课堂教学变得更加生动有趣.这有利于帮助教师积累丰富的教学经验，促使其在教学过程中不断进步和成长［2］.

3.3 充分整合不同学科优质教学资源，实现物理学科良性发展

在跨学科融合理念下的高中物理教学过程中，教师不能只关注物理学科本身的知识，同时需要充分挖掘其他学科的教学资源，将不同学科的知识进行有机整合，充分利用不同学科的优质教学资源，为物理学科的教学工作提供支持.这可以使得物理学科的教学内容更加丰富、全面，从而更好地满足学生的学习需求，进而提高物理学科的教学质量，实现物理学科的良性发展.

3.4 立足于学生的生活实践，拉近学习主体与知识之间的距离

在传统的高中物理课堂教学中，知识往往以抽象化、理论化的方式呈现，不利于学生理解和接受.而教师基于跨学科融合理念构建高中物理课堂，则需要将理论知识充分与学生的生活实践相结合，使学生在实际问题中感受和理解知识.通过这一过程，学生能够更加直观地认识到物理知识在生活中的应用，充分激发学习兴趣，拉近与知识之间的情感距离，为未来终身学习生活奠定基础.

4 基于跨学科融合理念构建高中物理课堂的具体途径

4.1 高中物理与数学学科融合教学，夯实理论基础

数学学科是物理、化学和生物的理论基础.在高中物理教学中，许多概念、公式和定理都需要运用数学知识进行表达和推导.因此，教师可以基于跨学科教学理念，将物理与数学进行融合教学，引导学生关注数学与物理之间的联系，鼓励学生灵活迁移所学数学知识，进而深化对于物理学科知识点的理解.这不仅有助于优化物理学科的教学效果，同时有助于巩固学生的数学水平，帮助学生建立起完整、系统的理科认知结构，促进学生综合素养和解决问题能力的发展［3］.

例如 以人教版高中物理必修第一册第二章“匀变速直线运动的研究”为例，本章节学生需要通过“探究小车速度随时间变化规律”的实验，进而掌握匀变速直线运动的“速度”随时间变化的规律，以及“位移”随时间变化的规律，并在此基础上学习“自由落体运动”的知识.在本章节的教学过程中，教师可以引入数学学科中所学习的“数列”的相关知识.如在利用打点计时器测量物体加速度的过程中，学生可以在观察小车各段路程的平均速度后发现，在任意相等的时间里，物体运动出现的速度差是一个常数.也就是说，将间隔相等时间的瞬时速度分别记录下来，可以得到一个等差数列.在此基础上，教师还可以引导学生借助数学中所学习的“函数”知识，将物体在匀变速直线运动中的“速度”与“时间”以函数图象的形式表现出来.通过这一过程，学生可以更好地理解这两个概念之间的关系，还可以进一步深化“数形结合”思维，实现核心素养的深入发展.

4.2 高中物理与语文学科融合教学，发挥文学价值

语文是学科教学之母.各门学科的教学过程都依托于教师与学生之间的语言交流，同时也对二者的语言表达和理解能力有一定的要求.在高中物理教学中，教师积极融入一定程度的语文知识，不仅可以有效激发学生的学习兴趣，拓宽学生的知识视野，还可以充分发挥语文学科的文学价值和审美价值，培养学生的创新思维和文学素养.

例如 以人教版高中物理选择性必修第一册第四章“光”为例，本章节学生将学习多彩、奇特的光现象背后所蕴含的科学原理.“光”是与人类社会相互依存的一种自然现象，不仅为人们的生产、生活提供了重要保障，同时也被人们在经典的诗歌作品中津津乐道.如在近年来的物理高考试题中所出现的“雨色映日而为虹”这一诗句，就描写了太阳光在经过光的折射和反射之后所形成的美丽的彩虹现象.在此基础上，教师还可以在“光”这一章节的教学中为学生渗透更多语文诗句，从而充分借助语文学科的文学性与审美性，激发学生的学习兴趣，将物理知识以生动形象的方式呈现给学生，深化学生对于物理知识的理解和记忆.如李白的诗“举杯邀明月、对影成三人”，苏轼的“峰多巧障目，江远欲浮天”，均体现了“光沿直线传播”的物理原理；而刘禹锡的“湖光秋月两相和，潭面无风镜未磨”和秦嘉的“宝钗好耀首，明镜可鉴形”，则反映了“光的反射”原理.教师通过将物理知识与语文知识相融合，可以有效活跃课堂氛围，激发学生对物理学习的积极性，同时有助于提高学生的文学素养和科学素养.

4.3 高中物理与地理学科融合教学，探索宇宙奥秘

物理学科研究的是宇宙中万事万物的变化规律，而地理学科在分析地球上的地形、气候、水文、人文等知识的基础上，也对宇宙和地心知识有一定的探索.二者之间相互渗透，有很强的关联性.在高中物理教学中，教师可以合理挖掘二者之间的关联要素，如地理环境对物理现象的影响、物理原理对地理实践的应用等，从而有效拓宽学生的知识视野，增强学生的实践意识，培养学生的综合能力［4］.

例如 以人教版高中物理必修第二册第七章“万有引力与宇宙航行”为例，本章节学生需要学习“万有引力定律”及其理论成就、宇宙航行、相对论等知识点.这一章节的物理知识点是高中阶段物理学习的重难点，同时与地理学科具有显著的关联.如，教师首先可以在章节之初引导学生结合地理学科，学习有关“行星运动”的知识，并在此基础上探索“万有引力”与“地心引力”之间的关系；其次，教师可以引导学生结合地理学科中的“自转”和“公转”等知识，深入理解牛顿所提出的“月球围绕地球做匀速圆周运动所受到的引力”，即“万有引力”定律的内容；最后，教师还可以结合本章节所学知识，引导学生分析地理学科中的“潮汐现象”.通过以上过程，学生可以对本章节的物理知识产生更加深刻的了解，并在解决实际问题的过程中灵活运用.

4.4 高中物理与历史学科融合教学，把握现在未来

历史学科包罗万象.任何学科的学习都要在充分了解其发展历史的基础上，进一步探索其现在以及未来的发展.因此，在高中物理学科的教学中，教师可以基于跨学科融合理念，充分融入历史学科的相关知识，以促使学生更加全面地掌握物理科学理论的发展过程，从而更好地理解和应用物理原理，培养学生的核心素养［5］.

例如 以人教版高中物理选择性必修第三册第四章“原子结构和波粒二象性”为例，本章节学生将学习“普朗克黑体辐射理论、光电效应、原子的核式结构模型、氢原子光谱和玻尔的原子模型、粒子的波动性和量子力学的建立”等知识点.在学习“量子力学的建立”这一部分时，教师可以引导学生回顾历史学科中所学习的“物理学中的重大进展”这一课，并结合“从经典力学，到相对论，再到量子力学”的发展过程，构建整体的认知体系.通过这一过程，学生可以更加清晰地建立对于物理学科的认知，为未来更加复杂物理知识的学习奠定基础.除此之外，历史学科也具备很强的故事性和趣味性，教师还可以将历史上物理学家们发现和探索科学理论的趣味故事融入物理教学过程中，以增强课堂教

学的趣味性，调动学生的学习热情.

5 结语

综上所述，跨学科融合理念下的高中物理课堂教学是一项长期而艰巨的任务，对学生的终身发展有深远意义.在实践中，教师应积极探索跨学科教学的多元视角，积极挖掘物理学科中的跨学科要素，并致力于创设自由、开放的跨学科融合教学情境，培养学生的创新精神和促进其实践能力发展，为培养具有全面综合素质和优越自主学习能力的新一代人才贡献力量.

【基金项目：本文系南通市教育科学“十四五”规划2022年度课题“为科学素养而教：基于跨学科概念的高中物理教学优化研究”（立项编号：GH2022079）研究成果】

参考文献：

［1］彭悦冬，郑燕.高中物理学科跨界问题设计探究［J］.数理天地（高中版），2023（12）：93-95.

［2］张蓉.综合育人视角下高中物理跨学科教学研究［J］.高考，2022（32）：132-134.

［3］李旖旎.跨学科视域下高中物理数学思维方法融合的习题教学策略研究［J］.中学理科园地，2022，18（02）：64-66.

［4］李欣年.高中物理跨学科教学的可能性与指导建议［J］.数理化解题研究，2022（06）：89-91.

［5］丁云姝.高中物理跨学科教学的可能性与指导建议［J］.数理化解题研究，2019（33）：51-52.