地理学科视角下的初中物理教学创新研究
王文成
凉城县第三中学 013750
引言
在核心素养导向的教育改革背景下,跨学科融合成为突破单一学科教学局限的关键路径。初中物理和地理学科虽然属于自然科学不同的领域,但是在研究对象、知识结构等方面存在着深度联系,物理学原理是地理现象形成的最底层逻辑,地理环境为物理学知识的具象化提供支撑。在当前初中物理教学中,抽象的概念脱离了生活实际、学科壁垒造成了学生综合应用能力差的现象突出。由此可知,从地理学科视角探究初中物理教学创新,既是对新课标跨学科学习要求的实践探索,又是提高物理教学效果、培养学生综合素养的有效途径。
一、地理与初中物理的学科关联
物理研究物体运动规律、相互作用,地理研究地球表面自然与人文现象,两者间的关系体现在多个知识点。从力学上讲,地壳运动中板块碰撞包含弹力和摩擦力的规律,河流流速的变化与液体的压强和惯性的原理息息相关。从热学上讲,海陆热力差异造成季风现象的本质就是水与岩石比热容的区别。从光学和天文地理交叉的地方来讲,昼夜更替,四季变换都是依靠光的直线传播以及地球公转的物理原理。在电学方面,大气静电现象以及雷电形成所要求的地理条件也是跨学科的融合。这两者内在的关联性为二者融合教学提供了一个天然的基础。
二、初中物理教学与地理融合的现状审视
现在的初中物理和地理学科的融合仍旧是处于浅层阶段,有很多现实的困境。教材中的教学内容多为单一学科体系,跨学科的知识点零散分布,缺少系统整合设计,例如物理教材讲到比热容,没有提到海陆温差,地理教材讲河流侵蚀,没解释它的力学原理。在教学方式上,受学科壁垒的影响,多数教师缺乏跨学科设计的教学能力,仍旧采用“分科讲授”的方式,不能够让学生建立起知识之间的联系。在考试评价上,考试评价大多关注单一学科知识点,跨学科应用能力考查较少,从而导致融合教学缺少动力。这些问题严重阻碍了跨学科教学价值的发挥。
三、地理视角下初中物理教学的创新路径
(一)课程内容:跨学科知识模块的构建
用核心知识点做纽带把地理、物理的内容形成模块化的体系。在力学模块,联系地理学科的“地形地貌”,设计“喀斯特地貌形成和压强”“滑坡中的摩擦力”等主题,在热学模块,联系“气候水文”,设计“海陆风形成和比热容”“洋流运动与热传递”等主题,在光学模块,联系“天文地理”,设计“日食月食原理与地理观测”等主题。借助整合把抽象的物理规律嵌入到具体的地理情形中去,塑造起“地理现象-物理剖析-规律应用”这样的一条知识链条。
(二)创新场景化探究模式的教学方法
情境导入法:使用地理实景设置教学情境,播放壶口瀑布的视频,问“瀑布下落过程中重力势能转化成什么能”来引发学生对学习的兴趣。2.项目式学习:设计跨学科探究活动,比如“家乡河流流速变化的研究”,利用地理学知识来测量河道坡度、河床的质地,根据物理公式计算出流速,再分析两者的联系。3.信息技术融合:利用 GIS 地理信息系统来表现地形数据,采用物理模拟软件去展现力学过程,像用数字地图标注板块边界,同步模拟碰撞过程中力的作用效果,从而做到可视化教学。
(三)明确跨学科教学目标
学科目标为教学指引方向,是教学的核心,也是教师开展教学评价的标准,能帮助学生明确学习任务。而跨学科目标对于打破学科壁垒有着独特价值:它促使学生综合运用多学科知识,培养综合思维;还能通过关联不同学科知识让学习内容更丰富多元,既激发学生的学习兴趣,又有助于培养创新思维。教师跨学科教学的开展,离不开跨学科教学目标的确立,教师在设置跨学科教学目标时,既要紧扣学科知识的内在联系,又要立足学生认识水平和学习能力,制定易于理解的教学目标。唯有如此,才能更好地落实教学要求。
(四)教学评一致性:建立融合教学的保障机制
实现教评一致是地理和物理融合教学有效的落地方案。首先需统一教学目标、评价标准、教学活动要和跨学科素养目标指向一致。例如在“季风的形成”主题的教学中,教学目标定为“根据海陆热力性质差异来分析季风的现象,并且用数据计算出气压差别对风速的作用”,而考核标准则从“地理现象描述的准确性”,“物理原理的应用合理性”和“数据计算的正确性”三方面进行设计。教学过程采用地理观测-物理建模-实验验证递进式的活动,评价环节用地理实景图片分析、物理公式推导、风速模拟实验等方式来进行,全面考查学生的跨学科学习能力。一致性设计避免了传统教学里“教”、“学”、“评”割裂的问题,让评价成为促进学习进步和提高教学效率的动力。还要建立动态调整机制,根据课堂生成情况及时优化教学策略,如果学生普遍不能理解“比热容差别导致季风转换”这一问题,就可以加入地理等温线图与物理热传导实验的比较分析,保证教、学、评始终同频共振。
结语
综合上述,地理学角度给初中物理课堂教学创新提供了一个重要的思路,利用好课程内容的整合、教学手段的创新、评价体系的完善,可以解决物理课堂抽象性问题,培养学生的跨学科思维和综合应用能力。现在的融合教学还存在教师跨学科素质欠缺、课程整合不够滞后等问题,今后要加强对师资跨学科培训,推进编写跨学科的校本教材,深化信息技术与教学的融合,使地理和物理的融合教学真正落到实处,为初中自然学科教学改革提供实践范例。
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