新高考评价体系下高中物理与数学建模跨学科教学模式构建研究

引言

新高考改革不断推动学科边界的融合与重构，跨学科能力成为高中教育的重要考查维度。物理与数学在知识体系和思维方式上具有高度关联，尤其在建模过程中，两者的结合能够帮助学生从不同角度理解复杂问题并形成完整的解决方案。随着评价体系对综合素养的要求日益提升，传统的单一学科教学已难以满足培养高阶思维能力的目标。探索基于建模的跨学科教学模式，不仅有助于实现物理与数学知识的贯通，也为学生提供真实的问题情境，激发探究兴趣，促进多元能力的协同发展。

一、新高考背景下物理与数学建模跨学科教学的挑战与需求

在新高考评价体系的导向下，物理与数学的学科价值被重新审视，学生综合素养的培养成为教育改革的重点。新高考注重对核心素养和综合能力的考查，强调学生在真实情境中调动所学知识解决问题的能力，这对传统的分科教学模式提出了更高要求。物理与数学作为理科中的基础学科，在知识结构和逻辑思维上存在天然的关联，尤其在建模思维的培养上，两者具有高度契合。然而长期以来，高中课堂普遍采取分科教学的方式，物理与数学各自独立，知识点零散，学生在实际应用中难以建立跨学科的认知联系，缺乏系统性和整体性思维。这种割裂使得学生虽然能够应对单一学科的考查，但在复杂情境中综合运用能力不足，难以达到新高考对“学科交叉”与“情境迁移”的要求。

在跨学科教学实施过程中，挑战不仅体现在教学内容的割裂，也体现在教师的学科视野与教学理念上。物理教师更注重实验情境与力学推理 教师偏向抽象模型与形式化表达，二者之间的融合往往缺乏有效的沟通渠道。课堂中容易出现物理 况，学生在学习过程中难以将公式、模型与实际情境结合，导致对建模方法的理解停留在表层 调以探究式和问题驱动为主的学习方式，对课程资源整合和教学策略提出了更高要求，但现有教材与课堂模式仍以单学科逻辑为主，缺乏跨学科任务与开放性问题的设计，学生综合运用知识的机会有限，这成为实现跨学科教学的制度性障碍。

除了教学设计与师资限制外，学生学习方式的转变也是一大难点。长期的应试教育使部分学生习惯于通过记忆公式和套用题型来应对考试，而新高考的情境题、探究题和开放性问题要求学生具备跨学科迁移能力和批判性思维能力。物理问题的解决往往需要数学建模的支撑，数学抽象的价值也在物理现象解释中得以体现，但学生在学习中容易形成学科壁垒，无法主动调动跨学科知识解决复杂问题。在处理非匀速运动或电磁感应问题时，若不能灵活运用函数模型、微积分思想与统计分析方法，就难以形成完整的解题思路。这种局限直接影响学生在新高考评价体系下的表现，也削弱了跨学科教学模式的有效性。因此，如何突破学科壁垒，构建物理与数学建模相互支撑的学习方式，成为教育实践中亟待解决的重要问题。

二、基于建模思维的高中物理与数学跨学科教学模式构建路径

基于建模思维构建高中物理与数学的跨学科教学模式， 需要在课程设计上实现知识体系的深度整合。物理与数学在逻辑推理、数量 思维为二者的融合提供了核心支撑。在教学过程中应围绕真实情境创设 料或社会热点，引导学生从物理现象中提炼出关键变量，借助数学建模方法建立函数模型、 微分方程或概率模型，从而形成“情境—抽象—模型—解释”的思维路径。这种模式不仅能够让学生理解物理规律的本质，还能加深对数学结构的掌握，促使学生在动态情境中实现学科间的迁移与贯通，为应对新高考的综合性问题打下坚实基础。

跨学科教学模式的构建需要在课堂实 中强化探究式学习和合作学习。物理与数学的结合不能停留在知识叠加的层面，而应通过 的主动参与。在处理力学中的抛体运动、波动干涉或电路分析问题时， 向量运算、微积分等数学工具完成建模与验证，进而在实践中体会 教师 应在课堂 中提供多维度指导，既关注数学符号运算的严谨性，又引导学生 推动不同学科知识在解决复杂问题时实现有机融合。通过任务驱动与小组协作，学生能够在真实问题中运用跨学科知识，提升综合分析能力与创新能力。

在教学评价体系上，跨学科建模模式需要构建多维度、多层次的考核标准。新高考对综合素养的重视要求评价不仅关注结果正确性，更应考查建模思维过程与方法应用的合理性。在这一体系中，应引入基于情境的综合任务，将物理实验探究与数学建模结合，通过考查学生的数据分析能力、模型建立能力和问题解释能力，推动从“知识导向”向“能力导向”转变。应建立动态性、形成性的过程性评价机制，引导学生在学习中不断反思建模步骤、优化方法策略，从而形成可迁移的跨学科思维模式。这种基于建模思维的教学路径，有助于实现高中物理与数学的深度融合，培养学生的科学素养和数学素养，满足新高考对综合能力的多维要求。

新高考评价体系对高中物理与数学的跨学科教学提出了更高要求，建模思维成为提升学生综合素养的重要途径。物理与数学在知识结构、思维方式和模型建构上具有天然契合，通过构建基于建模的跨学科教学模式，能够有效促进学生形成系统化的知识框架和多维度的思维能力。教学改革的关键在于课程整合、教学创新与评价优化，只有实现学科间的深度融合，才能真正提升学生的科学探究能力、数学建模能力和解决复杂问题的综合能力。

参考文献;

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