中學(xué)物理跨學(xué)科教學(xué)的研究

[27]?？鐚W(xué)科知識(shí)背景的不足，使部分中學(xué)物理教師無(wú)法有效貫徹新課標(biāo)的改革理念，很少開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng)，即使實(shí)施了相關(guān)教學(xué)也無(wú)法將物理與其他學(xué)科有效結(jié)合起來(lái)，課堂效果難以得到改善。這也導(dǎo)致部分學(xué)生缺乏主動(dòng)意識(shí)和學(xué)習(xí)興趣，長(zhǎng)此以往學(xué)生的自信心和積極性會(huì)受到打擊，可能會(huì)影響整個(gè)班級(jí)對(duì)物理的學(xué)習(xí)態(tài)度。師生之間無(wú)法產(chǎn)生互動(dòng)，教師得不到有效的教學(xué)反饋，又會(huì)影響物理課程的教學(xué)，進(jìn)而產(chǎn)生惡性循環(huán)，對(duì)教師和學(xué)生都會(huì)產(chǎn)生身心上的負(fù)面影響。因此，學(xué)校應(yīng)采取相關(guān)措施幫助教師們掌握跨學(xué)科知識(shí)背景，以便設(shè)計(jì)出更具科學(xué)性、趣味性的跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容。3.3學(xué)生綜合素養(yǎng)提升的需求新世紀(jì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，社會(huì)對(duì)學(xué)生的綜合素養(yǎng)都有了更高的要求。學(xué)生們除了要掌握多學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)外，還要具有創(chuàng)新精神、合作意識(shí)和實(shí)踐能力等，這樣才能促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，使其能更加適應(yīng)社會(huì)變革與發(fā)展。此外綜合素養(yǎng)的提升，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、提升學(xué)生未來(lái)的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)一步幫助學(xué)生正確認(rèn)知自我，適應(yīng)各類(lèi)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，投身到我國(guó)社會(huì)主義的建設(shè)道路當(dāng)中。不過(guò)由于當(dāng)前物理跨學(xué)科教學(xué)中存在教育資源不足、跨學(xué)科知識(shí)背景欠缺等問(wèn)題，部分學(xué)生的學(xué)習(xí)問(wèn)題得不到解決，這導(dǎo)致學(xué)生在中學(xué)階段的學(xué)習(xí)狀態(tài)會(huì)受到干擾，身心健康會(huì)受到負(fù)面影響，不利于提升自身的綜合素養(yǎng)。因此學(xué)校和教師要積極改善當(dāng)前物理教學(xué)中的困境，通過(guò)跨學(xué)科教學(xué)和實(shí)驗(yàn)課程，鍛煉學(xué)生們的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。4中學(xué)物理跨學(xué)科教學(xué)改進(jìn)策略4.1分析課程標(biāo)準(zhǔn)，落實(shí)素養(yǎng)教學(xué)《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中提出跨學(xué)科概念，并要求學(xué)科核心要與跨學(xué)科緊密相連，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。不過(guò)當(dāng)前，部分學(xué)校和教師并未對(duì)新課程標(biāo)準(zhǔn)做出深層次研讀，學(xué)校和教師們對(duì)跨學(xué)科教學(xué)的重視程度需要改善。當(dāng)前多數(shù)學(xué)校很少開(kāi)展跨學(xué)科融合教學(xué)相關(guān)的培訓(xùn)和教研活動(dòng)，導(dǎo)致教師缺乏跨學(xué)科知識(shí)背景，學(xué)校作為教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的重要場(chǎng)所，應(yīng)該為教師和學(xué)生打造優(yōu)良的教學(xué)平臺(tái)，提供完善的教育資源，營(yíng)造濃厚的跨學(xué)科教學(xué)氛圍。因此學(xué)?？梢远ㄆ陂_(kāi)展關(guān)于新課程標(biāo)準(zhǔn)的研討會(huì)，及關(guān)于物理跨學(xué)科教學(xué)能力的培訓(xùn)課程，邀請(qǐng)相關(guān)專(zhuān)家開(kāi)展關(guān)于新課程和跨學(xué)科的學(xué)術(shù)講座，為教師們提供專(zhuān)業(yè)科學(xué)的指導(dǎo)，幫助教師深入了解跨學(xué)科教學(xué)的教育理念，豐富跨學(xué)科知識(shí)背景。此外學(xué)校也應(yīng)該提供豐富的硬件支持，如購(gòu)置物理實(shí)驗(yàn)器材為跨學(xué)科教學(xué)的展開(kāi)提供扎實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)，也可以和博物館、科技館、天文館等文化教育機(jī)構(gòu)聯(lián)系合作，為物理跨學(xué)科教學(xué)的進(jìn)行提供設(shè)備支持，開(kāi)拓學(xué)生眼界，豐富知識(shí)體系。在深入分析新課程標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，豐富教師們跨學(xué)科理論知識(shí)，提供硬件支持，才能精準(zhǔn)落實(shí)素養(yǎng)教學(xué)，助力物理跨學(xué)科教學(xué)的展開(kāi)。4.2剖析教材內(nèi)容，探析跨學(xué)科內(nèi)容跨學(xué)科教學(xué)能夠利用其他學(xué)科知識(shí)輔助物理教學(xué)的順利進(jìn)行，幫助學(xué)生們理解多學(xué)科知識(shí)，這就要求教師們具有豐富的多學(xué)科知識(shí)儲(chǔ)備。但當(dāng)前中學(xué)物理教學(xué)中多數(shù)教師很少關(guān)注物理以外的學(xué)科知識(shí)，要想實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科教學(xué)，物理教師必須拓寬自己的知識(shí)面，深入剖析教材內(nèi)容，尋找物理與其他學(xué)科之間相連的教學(xué)內(nèi)容，整理能跨學(xué)科教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，以此來(lái)豐富自身的多學(xué)科知識(shí)和思想方法，在此基礎(chǔ)上還要具備精準(zhǔn)判斷融合之處，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化，形成一種獨(dú)特的教學(xué)方式來(lái)教導(dǎo)學(xué)生。因此中學(xué)物理教師在日常教學(xué)工作中，要與其他科目的教師積極溝通，向其請(qǐng)教學(xué)習(xí)主講科目中涉及到的物理原理，共同深入剖析教材內(nèi)容，找到學(xué)科之間融合的思路，制定較為完整的跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容。此外教師們也要積極參與學(xué)校安排的跨學(xué)科教學(xué)講座論壇，助力自己深入分析教材，進(jìn)一步豐富自己的知識(shí)儲(chǔ)備。教師們也可以在課余閑暇，閱讀相關(guān)書(shū)籍了解交叉內(nèi)容，或是借助互聯(lián)網(wǎng)關(guān)注其他領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)于物理熱點(diǎn)事件的看法，找到教學(xué)素材。另外學(xué)校也可以創(chuàng)建學(xué)科交叉交流室，提供特定場(chǎng)所供不同學(xué)科的教師們進(jìn)行深入交流，幫助教師們理解、掌握學(xué)科之間的交叉內(nèi)容。4.3轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，規(guī)劃教學(xué)活動(dòng)將知識(shí)簡(jiǎn)單融合起來(lái)并不能真正做到跨學(xué)科教學(xué)，教師應(yīng)該根據(jù)邏輯關(guān)系將物理與其他學(xué)科的知識(shí)有機(jī)融合，做到減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)的同時(shí)，提升課堂教學(xué)效率，使學(xué)生們深入理解物理與其他學(xué)科的知識(shí)。因此教師們要依照不同學(xué)科的知識(shí)特點(diǎn)，摒棄以往傳統(tǒng)的教學(xué)模式，運(yùn)用多樣、新穎的教學(xué)方式引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師在施展物理跨學(xué)科教學(xué)時(shí)，要遵循中學(xué)學(xué)生的身心發(fā)展特點(diǎn)和學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)儲(chǔ)備量，結(jié)合相關(guān)物理實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的多樣化，引領(lǐng)學(xué)生利用多元智力理論和學(xué)習(xí)遷移理論，主動(dòng)積極地構(gòu)建物理與其他學(xué)科的知識(shí)體系，形成利用跨學(xué)科融合輔助理解物理知識(shí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生們?cè)诳鐚W(xué)科教學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程主動(dòng)思考、動(dòng)手實(shí)踐的學(xué)習(xí)習(xí)慣。教師們也要對(duì)跨學(xué)科教學(xué)做出規(guī)劃，從教學(xué)環(huán)節(jié)上入手，比如在教學(xué)開(kāi)始前，可以設(shè)立“新課導(dǎo)入”環(huán)節(jié)，教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇更加接近生活的圖片或視頻，引出本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容，這樣可以吸引學(xué)生注意力，有效激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，達(dá)到輔助教學(xué)的目的。在教學(xué)過(guò)程中也可以指導(dǎo)學(xué)生利用物理基礎(chǔ)原理，解決其他學(xué)科中的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生們知識(shí)遷移的能力。在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，此外也可以借助其他學(xué)科知識(shí)協(xié)助物理實(shí)驗(yàn)的展開(kāi)，幫助學(xué)生理解學(xué)科之間的橫向、縱向聯(lián)系，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)效果。4.4培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科意識(shí)，提高學(xué)習(xí)能力學(xué)生往往被動(dòng)地接受教師灌輸?shù)闹R(shí)，且部分學(xué)校缺乏物理實(shí)驗(yàn)課程，教師們也無(wú)法展開(kāi)有效的跨學(xué)科教學(xué)，因此部分學(xué)生存在學(xué)習(xí)興趣缺失、學(xué)習(xí)主動(dòng)性不夠等問(wèn)題，而學(xué)校和教師的跨學(xué)科意識(shí)不足也導(dǎo)致學(xué)生們欠缺跨學(xué)科意識(shí)，部分學(xué)生可能從未了解過(guò)跨學(xué)科的內(nèi)涵。因此除了培養(yǎng)教師的跨學(xué)科教學(xué)能力外，還應(yīng)該提高學(xué)生的跨學(xué)科融合意識(shí)，這樣物理跨學(xué)科教學(xué)才能夠順利進(jìn)行。各科目教師可以在日常教學(xué)活動(dòng)中加以引導(dǎo)，鼓舞學(xué)生自發(fā)思考科目中包含、涉及的物理原理，使學(xué)生們認(rèn)識(shí)到物理學(xué)科內(nèi)容與其他知識(shí)的相關(guān)性，做到讓學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)其他科目時(shí)有意識(shí)地思考物理與本科目是否存在著聯(lián)系，讓學(xué)生們?cè)谶M(jìn)行化學(xué)或生物實(shí)驗(yàn)時(shí)討論是否運(yùn)用到物理學(xué)科的思想方法等。此外也要讓學(xué)生們脫離過(guò)度依賴(lài)教師指導(dǎo)的現(xiàn)狀，學(xué)生們被動(dòng)地學(xué)習(xí)會(huì)降低學(xué)習(xí)效率，可能也會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)心理，教師在物理跨學(xué)科教學(xué)過(guò)程可以提高學(xué)生們的參與程度，如讓學(xué)生演示物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程，或者讓學(xué)生們分組備課，輪周演講物理與其他科目的融合內(nèi)容。這樣學(xué)生們自主學(xué)習(xí)的能力會(huì)不斷提升，養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣，也會(huì)發(fā)現(xiàn)跨學(xué)科教學(xué)的樂(lè)趣，意識(shí)到跨學(xué)科教學(xué)的重要性，學(xué)生們能提高自己的綜合思維能力，提高對(duì)物理和其他科目的學(xué)習(xí)興趣，在成績(jī)提升的同時(shí)也能積累多學(xué)科知識(shí)。5中學(xué)物理跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)案例本章內(nèi)容根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)，以“電荷與電荷守恒定律”課程為主題，設(shè)計(jì)物理跨學(xué)科教學(xué)案例，并運(yùn)用到課堂當(dāng)中，以期培養(yǎng)學(xué)生們的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和知識(shí)遷移能力?！半姾膳c電荷守恒定律”選自人教版物理選修3-1教材中第一章第一節(jié)內(nèi)容，一般為高二學(xué)生學(xué)習(xí)章節(jié)，本節(jié)內(nèi)容較為基礎(chǔ)，能夠帶領(lǐng)學(xué)生們初步認(rèn)識(shí)電磁現(xiàn)象。教學(xué)重難點(diǎn)是讓學(xué)生們理解電荷守恒定律，通過(guò)微觀物質(zhì)角度認(rèn)識(shí)物體帶電的原理。5.1教學(xué)課前準(zhǔn)備5.1.1學(xué)生學(xué)情分析（1）高二階段，學(xué)生們的理解能力、分析思考能力已經(jīng)有較大提升，學(xué)生們能夠理解一些較為抽象的內(nèi)容，學(xué)生們也具有良好的表達(dá)能力，能和教師展開(kāi)互動(dòng)，對(duì)物理課程的順利展開(kāi)具有積極意義。（2）學(xué)生們對(duì)電荷的概念已有初步了解，如日常生活中學(xué)生們常常接觸的靜電就是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷，高中化學(xué)方程式也遵循電荷守恒定律，不過(guò)此類(lèi)概念較為基礎(chǔ)，學(xué)生們并不能有效理解電荷及電荷守恒定律的理念，需要教師進(jìn)行更為細(xì)致的講解。（3）學(xué)生們對(duì)跨學(xué)科理念認(rèn)知不足，需要教師們引導(dǎo)學(xué)生思考本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容中，物理知識(shí)與其他學(xué)科的關(guān)聯(lián)性。5.1.2教學(xué)目標(biāo)分析本章節(jié)內(nèi)容旨在幫助學(xué)生熟知兩種電荷以及它們之間的相互作用，使學(xué)生們進(jìn)一步認(rèn)知電荷、比荷、電荷量等相關(guān)概念，使學(xué)生們理解物體帶電的方法和本質(zhì)。此外，通過(guò)使學(xué)生們回想初中知識(shí)，加深對(duì)兩種電荷的認(rèn)識(shí)，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生們的分析解構(gòu)能力；通過(guò)為學(xué)生們講解摩擦起電是使電荷轉(zhuǎn)移并非創(chuàng)造電荷，來(lái)提高學(xué)生們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；通過(guò)對(duì)地理極光現(xiàn)象、化學(xué)方程式、生物神經(jīng)傳導(dǎo)等多學(xué)科知識(shí)展開(kāi)聯(lián)想，讓學(xué)生們進(jìn)一步理解定律，培養(yǎng)學(xué)生們的跨學(xué)科意識(shí)。5.2教學(xué)過(guò)程實(shí)踐5.2.1情景導(dǎo)入本節(jié)教學(xué)內(nèi)容正式開(kāi)始前，教師為學(xué)生們播放視頻：因云層內(nèi)部或者云層和地面之間電荷運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的大規(guī)模雷電現(xiàn)象（見(jiàn)圖5-1）；展示圖片：性格古怪、形狀奇特、身份成謎的球狀閃電（見(jiàn)圖5-2）；展示圖片：地理中的極光現(xiàn)象（見(jiàn)圖5-3）。隨后帶領(lǐng)學(xué)生們簡(jiǎn)單回憶了極光相關(guān)地理知識(shí)，極光顏色主要為綠色，其余紅、黃、藍(lán)、紫等顏色并不常見(jiàn)，其形態(tài)各異，有圓弧狀、飄帶狀、帳幔狀、射線狀、云片狀等，常出現(xiàn)于地球南北兩極附近的高空，主要形成原因?yàn)樘?yáng)活動(dòng)產(chǎn)生的帶電粒子與地球磁場(chǎng)相互作用，致使高層大氣分子與帶電粒子碰撞產(chǎn)生光芒。教師利用多媒體為學(xué)生們展示了一些科學(xué)性、趣味性的視頻或者圖片，吸引了學(xué)生注意力，營(yíng)造了學(xué)習(xí)氛圍，同時(shí)運(yùn)用地理知識(shí)引入跨學(xué)科教學(xué)主題，為后續(xù)教學(xué)內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。圖5-1雷電現(xiàn)象圖5-2球狀閃電圖5-3極光5.2.2新課講授1．認(rèn)知電荷教師事先讓學(xué)生們分組，并準(zhǔn)備橡膠棒和裝有泡沫的塑料瓶。教學(xué)開(kāi)始后，指導(dǎo)學(xué)生橡膠棒靠近瓶子，讓學(xué)生們回答發(fā)生的現(xiàn)象，可觀察到塑料瓶中的泡沫被橡膠棒吸起。隨后引導(dǎo)學(xué)生們回憶自然界中的正電荷和負(fù)電荷，及同性電荷互斥、異性電荷相吸的原理。初中知識(shí)回憶完畢后，教師讓學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)內(nèi)容分組討論并回答電荷單位、元電荷定義及數(shù)值、比荷定義及數(shù)值等問(wèn)題。2．熟知三種起電方式（1）摩擦起電教師帶領(lǐng)學(xué)生們討論并了解電荷、元電荷、比荷等相關(guān)概念后，繼續(xù)利用對(duì)比實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生們觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，感悟起電原理。在認(rèn)知電荷的教學(xué)中，橡膠棒經(jīng)摩擦后可將泡沫引起，本環(huán)節(jié)教師指導(dǎo)學(xué)生將橡膠棒直接靠近塑料瓶，可觀察到橡膠棒未吸起泡沫，讓學(xué)生們解釋前后兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象差異，提出摩擦起電的概念。隨后向?qū)W生提問(wèn)摩擦起電的原理及結(jié)果，讓學(xué)生們根據(jù)化學(xué)中的原子結(jié)構(gòu)分組討論。討論過(guò)后，教師做出補(bǔ)充：物質(zhì)由分子和原子組成，分子由原子構(gòu)成，原子是化學(xué)變化中的最小粒子，由位于中心的原子核和圍繞原子核旋轉(zhuǎn)的核外電子組成。原子核中的質(zhì)子帶正電荷，質(zhì)子數(shù)能決定元素種類(lèi)，核外電子帶有負(fù)電荷，其數(shù)量決定元素的化學(xué)性質(zhì)。摩擦過(guò)程會(huì)使一些不穩(wěn)定的電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，摩擦起電并未創(chuàng)造電荷，只是讓電荷重新分布，一個(gè)物體失去電子帶正電，另一個(gè)物體獲得電子帶負(fù)電。（2）感應(yīng)起電和接觸起電摩擦起電原理解釋完畢后，教師提出疑問(wèn)，日常生活中我們?cè)趺粗牢矬w帶電呢？之后教師拿出幾個(gè)驗(yàn)電器，分發(fā)給小組，在學(xué)生觀察驗(yàn)電器時(shí)，為學(xué)生介紹驗(yàn)電器的金屬球、金屬桿和金屬箔部分，并為學(xué)生解釋驗(yàn)電器原理，物體帶電時(shí)會(huì)將電荷通過(guò)金屬球傳遞給金屬箔，箔片因?yàn)橥噪姾上喑庹归_(kāi)角度。介紹完畢后，指導(dǎo)學(xué)生用摩擦過(guò)的橡膠棒接觸驗(yàn)電器的金屬球部分，可發(fā)現(xiàn)原本閉合的金屬箔張開(kāi)一定角度，此為接觸起電。實(shí)驗(yàn)結(jié)束收起驗(yàn)電器后，教師為同學(xué)們介紹了接觸起電的幾種形式，如固-固接觸起電、固-液接觸起電、固-氣接觸起電等，并解釋接觸起電是一種常見(jiàn)的靜電現(xiàn)象，兩個(gè)物體接觸時(shí)，它們之間的電荷會(huì)重新分配，致使電勢(shì)差發(fā)生變化，電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。之后教師拿出枕形導(dǎo)體（兩個(gè)，分為A、B），并挑選兩位學(xué)生上臺(tái)演示感應(yīng)起電。教師指導(dǎo)學(xué)生將兩個(gè)枕形導(dǎo)體合并且分別掛上金屬箔片，用手接觸枕形導(dǎo)體保證導(dǎo)體不帶電，此時(shí)可以觀察到箔片呈閉合狀態(tài)。隨后摩擦玻璃棒使玻璃棒帶電，將玻璃棒靠近枕形導(dǎo)體，但避免接觸，可以觀察到A、B箔片均張開(kāi)角度。再將兩個(gè)枕形導(dǎo)體分開(kāi)，將玻璃棒移走，可以觀察到箔片在玻璃棒移走后張開(kāi)角度。演示完畢后，教師讓學(xué)生們分組討論，共同分析了感應(yīng)起電原理：當(dāng)帶電的物體靠近導(dǎo)體一端時(shí)，由于同性相斥異性相吸原理，導(dǎo)體靠近帶電體的一端會(huì)帶上與帶電體相異的電荷，另一端與之相反，導(dǎo)體的自由電荷在外力電場(chǎng)的作用下重新分布，感應(yīng)起電過(guò)程中電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移，但電荷總量未發(fā)生改變。3．認(rèn)知電荷守恒定律實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，教師帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，電荷無(wú)法被創(chuàng)造，也不會(huì)消失，但是能在物體之間轉(zhuǎn)移，或者在物體的不同部分轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移期間電荷總量保持不變，此為電荷守恒定律。教師介紹到電荷守恒定律作為物理基礎(chǔ)定律之一，被廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ钪?，并提出其?shí)在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生們已經(jīng)對(duì)電荷守恒定律有所接觸。待學(xué)生疑惑之際，教師指出化學(xué)中的氧化還原反應(yīng)涉及電荷守恒定律，提出問(wèn)題讓學(xué)生們寫(xiě)下鐵和稀硫酸的化學(xué)反應(yīng)方程式及離子方程式，并挑選學(xué)生上臺(tái)板書(shū)：FF書(shū)寫(xiě)完畢后，教師引領(lǐng)學(xué)生們分析了方程式中的電荷轉(zhuǎn)移途徑，可以發(fā)現(xiàn)Fe的電荷移動(dòng)到了H課堂結(jié)尾，教師向?qū)W生們介紹了電荷守恒定律與生物學(xué)科神經(jīng)傳導(dǎo)作用的關(guān)聯(lián)，神經(jīng)纖維受到刺激時(shí)細(xì)胞膜的通透性改變，大量Na+從膜外流入使細(xì)胞膜電位由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正，產(chǎn)生動(dòng)作電位，此過(guò)程中，雖然細(xì)胞內(nèi)外離子的濃度和電荷分布是不均勻的，但是電荷總量是守恒的，電荷只是發(fā)生了轉(zhuǎn)移?？梢?jiàn)電荷守恒定律能夠解釋生物體內(nèi)的電荷轉(zhuǎn)移及電生理現(xiàn)象。隨后教師又向?qū)W生介紹了電荷守恒定律在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用，如環(huán)境科學(xué)中地球電磁場(chǎng)的研究和環(huán)境污染物的遷移轉(zhuǎn)化等；如在當(dāng)代醫(yī)學(xué)中心電圖、腦電圖的應(yīng)用，和醫(yī)學(xué)影像技術(shù)中的電磁成像原理等。通過(guò)物理跨學(xué)科教學(xué)，學(xué)生們意識(shí)到了學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性和跨學(xué)科教學(xué)的趣味性、重要性，學(xué)生們的知識(shí)遷移能力有所提升，學(xué)習(xí)興趣和積極性有所提高，學(xué)生自身的5.3教學(xué)實(shí)踐反思本教學(xué)設(shè)計(jì)以“電荷與電荷守恒定律”為基本內(nèi)容，以幫助學(xué)生深刻理解有關(guān)概念、提升學(xué)生分析能力、培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科意識(shí)等為首要目標(biāo)，在保證學(xué)生具備基本理解能力和表達(dá)能力的基礎(chǔ)上展開(kāi)了教學(xué)活動(dòng)。課堂結(jié)束后對(duì)部分學(xué)生和教師進(jìn)行了訪談，反饋如下：學(xué)生們統(tǒng)一表示本節(jié)課內(nèi)容豐富，而且比起以往的物理課堂更加生動(dòng)有趣。部分學(xué)生表示物理原來(lái)竟與那么多學(xué)科類(lèi)別都有關(guān)聯(lián)，自己之前從未將化學(xué)方程式與電荷守恒聯(lián)系在一起，物理要比自己想象的更加有趣。部分學(xué)生表示這樣的教學(xué)方式，讓自己本節(jié)課都保持著強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)物理概念的理解也比以往更加深刻。部分學(xué)生表示今后的學(xué)習(xí)中，自己會(huì)嘗試在不同學(xué)科之間尋找知識(shí)的共通點(diǎn)，主動(dòng)進(jìn)行“跨學(xué)科”學(xué)習(xí)。講課教師表示本節(jié)課學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情過(guò)于高漲，課堂氣氛較好，學(xué)生和自己的互動(dòng)也變多了，不過(guò)教學(xué)時(shí)間略微超過(guò)了正常授課時(shí)間，教師表示自己之前對(duì)跨學(xué)科了解比較匱乏，本節(jié)課讓其意識(shí)到了跨學(xué)科教學(xué)的重要性，今后的教學(xué)中會(huì)多采用此類(lèi)備課形式。旁聽(tīng)教師們表示，跨學(xué)科教學(xué)比較符合新課標(biāo)理念，學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣明顯提高，并且本節(jié)課的側(cè)重點(diǎn)還是以物理為主，沒(méi)有出現(xiàn)本末倒置的現(xiàn)象，不過(guò)講師在講課過(guò)程中應(yīng)注意多引導(dǎo)學(xué)生自主思考物理知識(shí)在其他學(xué)科中的應(yīng)用，以此來(lái)鍛煉學(xué)生們獨(dú)立思考的能力。本教學(xué)設(shè)計(jì)先用視頻、圖片吸引了學(xué)生興趣，后利用多個(gè)實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解并掌握了有關(guān)概念及原理，教學(xué)中以物理學(xué)科為主，以地理、化學(xué)、生物學(xué)科為輔，提高了學(xué)生們對(duì)物理與其他課程知識(shí)的認(rèn)知。課堂末尾，告知了學(xué)生物理學(xué)的廣泛性，為后續(xù)再次進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)埋下了基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)比較符合課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，在跨學(xué)科教學(xué)的同時(shí)，并未增加學(xué)生額外負(fù)擔(dān)，并且突出了物理學(xué)科的主體性。教學(xué)過(guò)程中讓學(xué)生動(dòng)手參與了物理實(shí)驗(yàn)，鍛煉了學(xué)生們的實(shí)踐能力，提高了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，利于提升學(xué)生們的綜合素養(yǎng)。不過(guò)本教學(xué)設(shè)計(jì)仍具有局限性和不足。據(jù)講課教師反饋，學(xué)生們過(guò)于活躍，部分學(xué)生喜歡討論一些與本節(jié)課內(nèi)容無(wú)關(guān)的東西，但教師均對(duì)此做了正確引導(dǎo)，此外教師提及講課時(shí)間略長(zhǎng)，留給學(xué)生們發(fā)散思維自由討論的時(shí)間不足，由于教師初次采用跨學(xué)科形式開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，因此把控教學(xué)時(shí)間的能力有待完善，后續(xù)開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)增加，此類(lèi)問(wèn)題便迎刃而解。另外本教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師多是引導(dǎo)學(xué)生思考物理原理，雖然把握好了其他學(xué)科的滲透程度，突出了物理的主體性，具有適度性，但未積極引導(dǎo)學(xué)生將熟知的物理知識(shí)與日常生活及其他學(xué)科領(lǐng)域聯(lián)系起來(lái)，缺乏啟發(fā)性。綜上，教師們后續(xù)在開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng)時(shí)，要注意對(duì)時(shí)間的把控，在學(xué)生理解范圍內(nèi)正確把握學(xué)科之間的主次程度，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考主學(xué)科在多領(lǐng)域的應(yīng)用，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生們的想象力和創(chuàng)造力，提高學(xué)生們的實(shí)踐能力。6總結(jié)本論文對(duì)我國(guó)當(dāng)前跨學(xué)科研究現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)析，對(duì)跨學(xué)科相關(guān)概念及理論進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述。隨后基于前人研究進(jìn)行分析，提出當(dāng)前我國(guó)中學(xué)物理教育中面臨著教育資源不足、教師跨學(xué)科知識(shí)背景匱乏、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高、學(xué)生綜合素養(yǎng)亟需提升等挑戰(zhàn)。基于此，本論文提出了中學(xué)物理跨學(xué)科教學(xué)改進(jìn)策略，指出學(xué)校要助力教師分析新課標(biāo)內(nèi)容，提供硬件支持促進(jìn)物理跨學(xué)科素養(yǎng)教學(xué)的落實(shí)；中學(xué)物理教師應(yīng)深入剖析教材內(nèi)容，和其他科目教師積極溝通，共同探討學(xué)科交叉內(nèi)容；教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)方式，合理規(guī)劃物理跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生帶來(lái)優(yōu)良的跨學(xué)科學(xué)習(xí)體驗(yàn)；學(xué)校和教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生意識(shí)到跨學(xué)科教學(xué)的重要性，幫助學(xué)生建立良好的學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)習(xí)能力。最后論文以“電荷與電荷守恒定律”為例，展開(kāi)了物理跨學(xué)科教學(xué)案例設(shè)計(jì)實(shí)踐，據(jù)學(xué)生表現(xiàn)和教師反饋，本文中的教學(xué)案例將物理與地理、化學(xué)、生物等知識(shí)有效融合，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，滿(mǎn)足了新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，能夠提高學(xué)生的綜合能力和學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生們領(lǐng)略跨學(xué)科教學(xué)的魅力，對(duì)于促進(jìn)學(xué)生德智體美全方面素質(zhì)發(fā)展也具有積極意義。參考文獻(xiàn)陳晨.融入通用技術(shù)課程理念的高中物理跨學(xué)科綜合實(shí)踐研究[D].西華師范大學(xué),2021.趙浩杰.基于生物學(xué)方向的高中生跨學(xué)科素養(yǎng)測(cè)評(píng)工具開(kāi)發(fā)及現(xiàn)狀研究[D].華東師范大學(xué),2023.葛帥.中美高中化學(xué)教材跨學(xué)科內(nèi)容比較分析及應(yīng)用研究[D].洛陽(yáng)師范學(xué)院,2023.姚東杰.初中物理教師“跨學(xué)科實(shí)踐”課程知識(shí)現(xiàn)狀測(cè)查與優(yōu)化建議研究[D].東北師范大學(xué),2023.胡天一.初中物理跨學(xué)科實(shí)踐主題梳理與案例設(shè)計(jì)研究[D].沈陽(yáng)師范大學(xué),2023.陳杰琦.多元智能理論與學(xué)習(xí)活動(dòng)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2002.冉源懋,羅旎兮,翟坤.“現(xiàn)象教學(xué)”在芬蘭:理念,實(shí)施與經(jīng)驗(yàn)[J].教育學(xué)術(shù)月刊,2022(04):81-86+105.onningRA,DefrancoTC,WeinlandTP.DevelopmentofTheme-based,Interdisciplinary,IntegratedCurriculum:ATheoreticalModel[J].SchoolScience&Mathematics,1998,98(6):312-318.lorentinaM,BarbuM.AnInter-disciplinaryApproachinTeachingGeography,ChemistryandEnvironmentalEducation[J].Procedia-SocialandBehavioralSciences,2015,180;660-665.WeinbergAE,SampleMcMeekingLB.TowardMeaningfulInterdiscipl