跨学科实践实例分析

跨学科实践实例分析

郭宏伟 黄成强

贵州师范大学物理与电子科学学院 贵州贵阳  550025

遵义师范学院物理与电子科学学院 贵州贵阳  550025

摘要：随着社会的发展，教育的目标也在不断变化发展，教学方式也在不断调整改进。2016年9月《中国学生发展核心素养》发布，核心素养的培养目标下，越来越要求学生的学习立足于解决真实的问题。而跨学科实践正是围绕着真实问题展开学习，综合运用已经学习的各学科知识，极大地促进了学生核心素养的发展。本文选择高中物理可以应用于跨学科实践的知识进行分类，并针对这些内容分析如何进行跨学科实践教学。

关键词：跨学科实践；核心素养；高中物理

一、跨学科实践的理论基础

1. 实用主义理论

杜威认为传统的课堂中，教材是由已掌握教材整体知识的人所编写的，直接进行知识的传授不符合学生的认知水平和认知规律。基于此，他倡导学生应该从生活中学习，从经验中学习[1]。

2.建构主义理论

建构主义理论的主要代表人物是皮亚杰，建构主义的知识观，学习观，教学观都为跨学科实践活动提供了理论基础。建构主义的知识观：学生是知识构建的主体，学习的过程是知识构建的过程。建构主义的学习观：学生的学习行为是在其自身原有经验的基础上，在一定的社会文化环境中，主动参与信息加工以及建构知识表征的过程[2]。建构主义的教学观：教学不单单是教师传授知识，学生接受知识的过程。

二、跨学科知识的归纳与分类

义务教育课程标准将跨学科实践活动划分为三个维度，分别是物理学与日常生活，物理学与工程实践和物理学与社会发展。本文选择高中物理学的知识，分析其与其他学科知识的交叉关系，以及由此可以提出的驱动性问题，并按照上面三个维度进行归类，结果如表1所示。根据课标中的跨学科实践案例，案例包括两种基本类型。第一种是知识类型的跨学科实践,第二种是模型制作的实践类型的跨学科实践。

表1可应用于跨学科实践的物理知识及分类

三、跨学科实践案例分析

1. 生物体中的电信号传输

教学目标：通过查阅资料，了解兴奋在神经纤维上的传导方式，结合课堂上学习的物理知识，分析兴奋在神经纤维上传导的原理是什么。形成从物理学和生物学视角认识周围事物的意识。了解模拟电信号在工程技术上的应用。

教学思路：通过学习兴奋的本质引入电信号的概念，让学生通过分析电信号的形成原因（主动运输）和电信号的传导方式（电位差）了解学习到的物理知识在解释生物学原理时的妙用。在进一步认识电信号在工程技术上的广泛应用。体会物理学与工程实践的密切关系。

教学实施：（1）由生物书中的插图引入兴奋的本质——电信号。

（2）学生结合自己查阅的资料和已经学过的物理知识分析电信号的传导原理。

（3）查阅资料，了解电信号在工程实践上的广泛应用

2. 地理现象的本质分析

教学目标：通过查阅资料了解一些地理现象，结合物理学中曲线运动的相关知识，分析这些地理现象的本质。

教学思路：通过给学生展示极光的图片，洋流的分布引起学生的学习兴趣。引导学生结合已经学过的物理学中曲线运动的知识分析这些地理现象的本质是什么。通过教师讲解，让学生了解什么是地转偏向力。通过教师引导让学生思考日常生活中的哪些现象可以用物理学知识解释，能举出哪些例子，小组交流。

教学实施：（1）展示极光图片，洋流分布图。让学生查阅资料了解这些地理现象

（2）教师引导学生应用学习过的物理学曲线运动的知识解释这些地理现象的本质

（3）教师根据学生的学习情况和兴趣需求视情况补充地转偏向力的讲解

（4）教师提问学生生活中的哪些现象可以用物理学知识解释，学生分组查阅资料，小组间互相交流。

3. 物理学与自然界的普遍规律

教学目标：通过总结物理的楞次定律，化学的勒夏特列原理，生物的负反馈调节机制。以及人文社科类的一些名人名言了解这种自然界和社会学中的普遍规律。体会其中蕴含的哲理，以及对社会发展的作用。

教学思路：通过教师引导学生总结不同学科中的类似规律，激发学生的学习兴趣。引导学生查阅资料体会这些规律背后蕴含的哲理，以及这种哲理对社会发展的重要作用。

教学实施：（1）教师引导学生总结不同学科中的相似规律。

（2）学生查阅资料了解这种普遍的规律在自然科学和人文社科领域的广泛体现。

（3）教师讲解这种普遍规律背后蕴含的哲理

（4）教师引导学生体会这种哲理在社会发展中起到的作用

4. 超重失重与电梯的设计

问题提出：随着社会的发展，电梯越来越常见，极大地方便了人们的生活。那么请同学们思考一下，如何设计电梯可以使乘坐的人更舒适呢？

活动目的：从日常生活出发，引导学生用学到的物理学知识解决生活中的一些实际问题。培养学生从生活走向物理，再从物理回归生活的意识。

活动方案：学生分小组查阅资料结合课堂上学习过的超重和失重的原因分析在设计电梯时要考虑哪些因素。在教师的引导下结合生物课上学习过的人的重力感受机制进一步理解人感觉重了和轻了的原因是什么？小组通过查阅资料汇总在设计电梯时要考虑的因素。教师带领学生去电梯制造公司参观，请工程技术人员与学生交流，学生验证自己的想法。同时开阔学生的视野。

四、结论

本文通过分析跨学科实践的理论基础，具体分析了可以应用于跨学科教学的相关知识，并例举了几个跨学科实践的案例，为跨学科实践活动的展开提供了参考。

参考文献:

[1]列奥·施特劳斯.政治哲学史[M].李洪润，等译.北京：法律出版社，2009：42

[2]陈琦，张建伟.建构主义学习观要义评析[J].华东师范大学学报（教育科学版）.1998，（1）；64

[3]郭玉英，姚建欣，张玉峰.基于学生核心素养的物理学科能力研究[M].2017年9月第一版.北京：北京师范大学出版社，2017：138.