核心素养视角下的高中物理与地理跨学科教学研究

引言

核心素养强调学生要具备适应终身发展和社会需要的关键能力与必备品格，跨学科教学是培养核心素养的重要方法。物理研究物质运动的规律，地理探究地球表层的自然与人文现象，两门学科在宇宙运动、地表形态、气候形成等方面联系紧密。但现在高中教学中，物理和地理大多分开上课，学生很难形成整体认识，这限制了综合思维和解决问题能力的发展。所以，从核心素养的角度探索这两科的跨学科教学策略，对打破学科界限、培养学生综合素养很有意义。

一、基于知识关联的跨学科整合，构建系统认知

核心素养中的“科学认知”要求学生形成结构化的知识体系。物理和地理的知识在自然界中本来就是相互关联的：地球的自转和公转涉及物理运动规律，地形的形成和重力、弹力等力的作用关系密切。跨学科教学可以通过找知识交叉的地方，把分散的知识点连成网，帮学生理解“自然现象是多学科规律一起作用的结果”，避免孤立地记知识，形成系统的认识。

在“运动的描述”教学中，结合地理“地球的运动”内容设计跨学科活动：

概念关联：物理中的“质点、位移、速度”等概念，可以用来描述地球的公转运动。教师引导学生想“为什么研究地球公转时，可以把地球当作质点？”“地球公转的位移和路程有什么不一样？”

数据结合：地理课里地球公转的轨道半径（约 1.5 亿千米）、周期（365 天）等数据，可以作为物理计算的材料。学生通过公式计算地球公转的线速度（约 30km/s ），理解“匀速圆周运动”在天体运动中的体现。

现象解释：结合地理中的“昼夜交替”“四季更替”现象，用物理“参考系”知识分析——以太阳为参考系，地球在做公转运动；以地球为参考系，太阳在做圆周运动，帮学生理解“运动的相对性”。

通过知识整合，学生不仅掌握了物理中运动描述的概念，还能从物理角度解释地理现象，形成“天地一体”的系统认知。

二、依托真实情境的跨学科探究，提升综合能力

核心素养中的“实践能力”强调用多学科知识解决实际问题。物理中的力学规律和地理中的地表形态、地质作用等有天然的联系，比如山脉隆起和重力作用有关，板块运动和弹力的积累释放有关。创设真实情境的跨学科探究活动，可以让学生经历“观察现象—提出问题—结合物理和地理知识分析—得出结论”的过程，提高提取信息、综合分析、创新解决问题的能力。

在“重力与弹力”教学中，结合地理“地表形态的塑造”设计探究任务：

情境引入：展示喜马拉雅山脉的卫星图像和岩层剖面图，提出问题“山脉为什么能不断隆起？重力和岩石的弹力在这个过程中起

什么作用？”跨学科分析：

物理角度：分析岩层受到挤压时产生的弹力（内力）和重力（外力）的平衡关系——当板块挤压产生的弹力大于重力和岩石摩擦力的合力时，岩层就向上隆起。

地理角度：结合板块构造理论，说明印度洋板块和亚欧板块的碰撞是弹力产生的根源，而重力作用会导致山脉物质慢慢下沉，这两个力一起决定山脉的高度。

实践操作：学生用弹簧模拟岩层，在弹簧上方放重物（模拟重力），从两侧施加推力（模拟板块挤压），观察弹簧的形变和受力平衡状态，直接理解“重力和弹力的动态平衡塑造地表形态”。

通过探究，学生不仅加深了对重力、弹力概念的理解，还学会了用物理力学规律解释地理现象，综合分析能力明显提高。

三、围绕学科本质的跨学科融合，塑造科学观念

核心素养中的“科学观念”包括物质观、运动观、联系观等。物理和地理虽然研究对象不同，但都是以“探究自然规律、认识世界本质”为目标。跨学科教学可以通过对比两科的研究方法（比如物理的实验验证和地理的实地观测）、共通的规律（比如能量守恒在气候循环和机械运动中的体现），帮学生形成“世界是普遍联系的”“规律是可以被认识的”等科学观念，培养科学精神和社会责任感。

在“牛顿第二定律”教学中，结合地理“大气运动”设计融合活动：

规律关联：分析牛顿第二定律（ F=ma ）在大气运动中的体现——水平气压梯度力（F）是大气运动的动力，空气质量（m）影响运动加速度（a），解释“高气压区空气向低气压区流动的速度和气压差的关系”。

方法对比：

物理中通过控制变量法实验验证F、 m 、a 的关系；

地理中通过气象站观测不同气压差下的风速数据，间接验证力和运动的关系，让学生理解“不同学科的研究方法虽然不一样，但核心都是探究因果关系”。

通过融合，学生不仅理解了牛顿第二定律的普遍性，还认识到物理和地理在探索自然规律中的协同作用，科学观念和社会责任感得到加强。

总而言之，从核心素养角度看，高中物理与地理跨学科教学是培养学生综合素养的有效方法。知识整合帮学生构建系统认知，真实情境探究提高综合能力，学科本质融合塑造科学观念。

参考文献

[1] 王小兵, 刘娜. 跨学科融合理念下高中物理课堂的构建 [J]. 亚太教育 , 2024,(24)：125-127.

[2] 王敬雪 . 跨学科融合理念下高中物理课堂构建路径 [J]. 数理天地 ( 高中版 ), 2024,(18)：99-101