缩略图

高中物理多学科融合教学对学生科学思维发展的影响探究

作者

王毅

重庆市铜梁一中

随着教育改革的不断深入,培养学生的核心素养成为教育的重要目标。科学思维作为物理学科核心素养的关键组成部分,对学生的全面发展至关重要。高中物理知识抽象、逻辑性强,单一学科教学难以满足学生综合思维发展的需求。多学科融合教学打破学科界限,将不同学科的知识、方法和思维有机结合,为培养学生科学思维提供了新的途径。探究高中物理多学科融合教学对学生科学思维发展的影响,具有重要的现实意义。

一、多学科融合教学的内涵与高中物理教学现状

(一)多学科融合教学的内涵

多学科融合教学是指在教学过程中,以某一学科为核心,整合其他相关学科的知识、方法和技能,形成综合性的教学体系。它强调学科之间的关联性和整体性,旨在培养学生的综合素养和跨学科思维能力。在高中物理教学中,多学科融合教学可以与数学、化学、生物、信息技术等学科进行有机结合,拓宽学生的知识视野,促进学生科学思维的发展。

(二)高中物理教学现状

目前,高中物理教学仍存在一定程度的学科本位现象。教师在教学过程中往往过于注重物理知识的传授,忽视了与其他学科的联系,导致学生知识面狭窄,综合运用知识解决问题的能力不足。同时,传统的教学方式以教师讲授为主,学生被动接受知识,缺乏主动思考和探究的机会,不利于科学思维的培养。此外,教学评价方式单一,主要以考试成绩为导向,忽视了对学生科学思维过程的评价,难以全面反映学生的科学思维发展水平。

二、多学科融合教学对学生科学思维发展的积极影响

(一)有助于模型建构思维的培养

模型建构作为科学思维的关键构成,要求学生能剖析实际问题并抽象出物理模型来阐释现象。在高中物理教学场景里,多学科融合能为学生输送多元素材与多样方法,助力模型建构。以电磁感应现象研究为例,融入数学里的函数图像与几何图形知识,能让学生更清晰地洞察感应电动势和磁通量变化率的关联,搭建起电磁感应模型。而化学学科中原子结构与电子运动的相关内容,可辅助学生明晰电磁感应的微观原理,让所构建的模型更加完整、精准。

(二)促进科学推理能力的发展

科学推理是依据已知事实与科学原理,经逻辑推演得出新结论的思维活动。多学科融合教学能为学生拓展推理素材、丰富思维路径,有效培育其科学推理能力。于高中物理而言,诸多概念规律的推导离不开数学工具的逻辑支撑。例如推导匀变速直线运动位移公式,借助数学积分知识,能让学生透彻理解位移、速度和时间的关系,增强推理严谨度。同时,生物的生态平衡原理、化学的化学反应平衡原理,可与物理平衡概念类比推理,助力学生全面、深入地掌握平衡知识。

(三)激发学生的质疑创新精神

质疑创新作为科学思维的核心特质,要求学生不盲从既有知识与观点,勇于发问、提出新见。多学科融合教学能突破学科壁垒与固有思维,为学生开辟更宽广的思考天地,有效激发其质疑创新精神。在高中物理课堂,引入其他学科的新知识与方法,能促使学生反思质疑传统物理理论与实验。比如在探究光的本性时,借助信息技术学科的计算机模拟技术,学生可直观感知光的波粒二象性,进而对传统的波动说和粒子说产生疑问,尝试给出新的诠释,由此培育创新思维能力。

三、实施多学科融合教学面临的挑战

(一)教师知识结构的局限

多学科融合教学要求教师具备跨学科的知识和能力,能够熟练运用不同学科的知识和方法进行教学。然而,目前高中物理教师的知识结构相对单一,主要以物理专业知识为主,对其他学科的了解和掌握不够深入,这给多学科融合教学的实施带来了一定的困难。

(二)课程资源的整合难度大

多学科融合教学需要整合不同学科的课程资源,包括教材、教具、实验设备等。但由于不同学科的教学内容和要求存在差异,课程资源的整合难度较大。此外,目前市场上缺乏适合多学科融合教学的教材和教学资源,教师需要花费大量的时间和精力进行资源的收集和整理。

(三)教学评价体系的不完善

传统的教学评价体系主要以学科知识为考核内容,难以全面评价学生在多学科融合教学中的综合表现和科学思维发展水平。建立科学合理的多学科融合教学评价体系,是当前亟待解决的问题。

四、实施多学科融合教学的策略

(一)加强教师培训,提升教师跨学科素养

学校应组织开展跨学科培训活动,邀请不同学科的专家进行讲座和指导,帮助教师拓宽知识面,掌握跨学科教学的方法和技能[1]。同时,鼓励教师开展跨学科的教学研究和实践活动,促进教师之间的交流与合作,提高教师的跨学科教学能力。

(二)整合课程资源,开发融合教学教材

教育部门和学校应加强对多学科融合教学课程资源的整合和开发,组织相关专家编写适合多学科融合教学的教材和教学资源 [2]。同时,鼓励教师利用现代信息技术手段,如互联网、多媒体等,收集和整理相关的教学资源,为多学科融合教学提供有力的支持。

(三)完善教学评价体系,注重过程性评价

建立多元化的教学评价体系,综合考虑学生的学科知识掌握情况、科学思维能力发展、跨学科综合应用能力等方面 [3]。采用过程性评价与终结性评价相结合的方式,注重对学生学习过程的评价,及时反馈学生的学习情况,调整教学策略,促进学生的全面发展。

五、结论

高中物理开展多学科融合教学,对学生科学思维发展益处显著,能助力学生形成模型建构思维,提升科学推理能力,激发质疑创新精神。不过,其推进并非一帆风顺,教师知识结构单一、课程资源整合不易、教学评价体系待完善等问题亟待解决。可采取加强教师培训、优化课程资源整合、健全教学评价体系等举措应对挑战。未来教学中,还需持续探索多学科融合教学模式与方法,为学生成长为兼具创新精神与实践能力的高素质人才筑牢根基。

参考文献

[1] 马亚琴 . 学科融合,深度学习——渗透科学素养的高中物理跨学科教学研究 [J]. 教育 ,2025,(03):7- 9.

[2] 谷春晖 . 多学科融合教育理念下高中物理教学研究 [J]. 科教文汇 ,2024,(19):180- 183.

[3] 张国勤 . 学科融合 , 深度学习——渗透科学素养的高中物理跨学科教学研究 [J]. 数理天地 ( 高中版 ),2024,(10):86- 88.