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Scientific Research

新课标下高中物理跨学科课堂教学的实践研究

作者

吴阳阳

福建省泉州市泉港区惠华中学 福建泉州

前言

在新课标背景下,高中物理开展教学必须遵从教育规律,根据学生的实际情况,全面解读跨学科教学的核心概念,转变教学内容、教学形式等,不断优化教育形态,促进学生学习能力与学科素养提升。高中物理学科与数学、地理等学科有一些联系,如果教师挖掘其关联性,能丰富课堂教学内容与形式,培养学生创新意识、实践能力与社会责任感等综合素质与能力,提高学生的学习效率[1]。

一、融合地理知识

物理教学的基础是实验,在日常教学中为了化解学生不容易理解物理知识的现象,教师以实验方式赋予教学内容具象化、形象化,能增加学生的认识与理解。像探究小车速度随时间变化的规律、重力与弹力、探究加速度与力以及质量的关系、探究平抛运动的特点、验证机械能守恒定律等实验都可以与地理学科进行融合。教师可以在课堂中进行示范实验,在课外进行实践实验参与,同时使用多媒体呈现实验、利用人工智能模拟实验的方式完成物理与地理的跨学科教学。

实验教学设计要素涉及到:(1)确定实验目标。实验目标划分为知识与技能。(2)选择实验内容。实验内容的选取必须根据学生年龄、认知、学习基础以及教学目标等选择适合的素材,思考实验内容与课程教学内容的一致性。(3)设计并实施实验过程。根据实验目标、实验内容、学生情况、实验环境等科学合理的设计实验过程,同时思考教学时间、学生实践能力以及实验期间可能会产生的困惑与难题。另外,在实践教学中,教师讲解“圆周运动”的知识点时,教师可以融入地理学科中的自转知识,帮助学生认识并理解线的速度以及角速度的概念;具体的教学过程中,教师可以采用多媒体技术中的flash 绘制地球自转动画,提高学生的认知,强化学生对所学知识的把握[2]。

二、融合数学知识

物理学科与数学密不可分,数学也是帮助物理学习的重要工具之一,更是帮助学生理解物理现象的语言,通过融合物理课程与数学知识,学生能深度理解物理内涵。比如,物理课程中运动、力等方面的内容都可以使用数学方程式进行分析,在物理课堂中融入数学知识,可以加强学生对物理现象背后蕴含规律的理解与把握,继而巩固其物理学习基础。

例如,探究“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,教师利用多媒体呈现竞赛用的小汽车,质量与一般小汽车相似,不过安装了强大发动机,有较强牵引力,4-5 秒就可以从静止加速到 100km/h ;然后教师提出问题:物体质量一定时,受力越大,获得加速度越大;物体受力一定时,其质量越小,加速度也越大。那物体加速度与其受力、质量有什么定量关系?教师指引学生:分组搜集数据,使用简单的数学加减法帮助学生理解逆向思维,把这个数学方式应用到物理问题中,在黑板上画出以a 为纵坐标、f 为横坐标的坐标系,结合不同小组搜集的数据在坐标系中描点,引发学生思考:假如这些点在一条过原点的直线上,a 与f 是否成正比?如果不是还需深度分析。利用讨论法,指引学生以几何方法或其他数学方法分解力,最后要求学生小组讨论,通过画图、计算来

解决物理问题。

三、融合化学知识

高中物理与化学都属于自然学科领域的范畴,两者密切关联。在高中物理课堂中融入化学内容,可以实现高中物理与化学跨学科教学,为学生普及物理知识的同时,让学生加强对化学知识的记忆,有利于培养学生科学思维,使其形成科学价值观。比如,高中物理选修教材中《原子结构和波粒二象性》里的“原子核式结构模型”与化学教材中《原子结构与性质》里的“原子结构”内容有一些相似点。

原子核式结构模型是为了让学生认识模型的创建过程以及有关依据,提升学生对这方面知识的认识;原子结构则是着重解说了其构造原理内容,这两者本质上都与原子核相关。高中物理教师正式开展教学前,应该先完善、优化课程导入环节,利用信息技术为学生直观呈现本节课知识,帮助学生了解部分化学知识,指引学生深思本节课与化学的联系,深入摸索两者衔接性,可以使用精准的语言概括,为后续顺利开展教学活动奠定基础。开展物理与化学的跨学科教学,不仅可以融合两者教学内容,还能培育学生科学思维,激发学生好奇心与探究欲,使其在物理问题的驱使下探究,培养学科素养。

四、融入音乐知识

教师的专业教学水平关系着课堂教学效率,学校必须注重提升教师的专业素养。一方面,学校应定期组织跨学科教学培训活动,更新教师教育理念,储备跨学科知识,不断提升教育教学能力;学校也可以创建跨学科专家团队,积极组织研讨会、专业培训活动,组织各学科教师一同备课,探究怎么在物理课程中融入其他学科内容。另一方面,教师利用信息技术丰富教育资源、科研材料等,督促教师学习、自我提升,鼓励各学科教师相互探讨;组织校本教研活动,为教师提供分享教学案例与教育经验的机会,促进教师相互分享、学习,钻研跨学科教育教学。最后,基于教学方法层面,把跨学科与情境教学融合,利用教材中的生活情境,指引学生以跨学科视角思考问题。比如,讲解高二选择性必修教材中《机械波》的知识时,教师利用音乐的不同音频软件展示不同频率与振幅的波形图,帮助学生直观理解机械波内涵;同时组织跨学科设计实验,利用物理原理制作扬声器,要求学生动手实践感受物理与音乐的融合,让学生意识到跨学科教学的开展价值。

结论

新课标背景下开展高中物理跨学科实践是一项重要工作,通过巧选教学内容、创新教学方式、开展课外拓展活动等途径,能培养学生的跨学科思维能力,提升其创新意识与实践技能。为了适应新时代的教育发展需求,学校必须重视教师专业培训、优化教育资源、强化学科沟通交流等工作,为开展形式多样的跨学科实践活动提供保障。

参考文献

[1]张静. 评价赋能:高中物理跨学科教学实践探索[J].学苑教育,2025,(16):64-66.

[2]黄怀东. 数字化转型背景下高中物理跨学科实践理论与推进策略研究[J].考试周刊,2025,(13):108-111.