中学物理课程跨学科实践主题的模型构建及实施路径

　　随着核心素养理念的提出，教学实践的视角越来越聚焦如何发展学生应具备的，能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。[1]跨学科实践教学的内容具有明显的跨学科性和实践性特点，与日常生活、工程实践及社会热点问题密切相关。这部分内容的设计旨在发展学生跨学科应用知识的能力、分析和解决问题的综合能力、动手实践的操作能力，培养学生积极认真的学习态度和乐于实践、敢于创新的精神。

　　跨学科实践的教学与实施，以及课程目标和育人方式的转变，引起教师们的广泛关注。一线教师缺乏相关的教学策略和实践经验，且大部分教师有根据自己学校和学生的特点开发跨学科实践活动课程的需求，因此跨学科实践的教学研究亟不可待，对中学物理课程跨学科实践主题的模型构建及实施路径研究具有重要的现实意义。

　　一、跨学科实践主题的模型构建

　　核心素养的教育理念强调问题的真实性、复杂性、综合性，来源于生活，解决生活中的问题。跨学科实践主题教学，与传统教学具有显著区别，跨学科实践主题的创设应凸显综合性、应用性和真实性，更有利于培养学生分析、创造等思维和认识，引导学生运用多学科知识和方法解决问题，不断提升学生的问题解决能力和实践创新能力。

　　时事热点问题是大众关心讨论的问题，是学生生活中的真实问题，也是学生求知欲很强的问题。真实问题往往涉及多学科知识的应用，而不是单个学科、割裂的知识，更能体现综合性、应用性和真实性。跨学科实践主题涉及事物的整体全貌，是可被观测的事实，而非分割的各个学科知识。跨学科实践并不否定学科教学，跨学科教学能够帮助学生发现问题之间的关系，建立各知识领域之间的联系，发现问题背后的意义。芬兰认为以前的教学模式已不能满足当前发展的需求，需要调整为适合21世纪的教育体制。芬兰的教学将是类似“多角度理解第二次世界大战”，或者“如何在咖啡馆进行日常工作”这样贴近现实，更有助于理解这个世界运作规律的教学。[2]

　　基于以上背景和思考，笔者构建了以时事热点进行跨学科实践教学来培养学生核心素养的模型和实施路径（图1）。

　　

　　（一）综合性

　　跨学科实践主题的创设应凸显多学科知识的综合性。目前核心素养培养的研究涉及的领域一般局限在学科教学内，对于跨学科的核心素养的培养涉及的研究成果较少。跨学科实践主题教学可以很好地弥补现有分科教学的不足和盲区。例如关于“科学探究”，在物理、化学、生物学科差异会对学生的学习带来困扰。学生对于科学探究的认识、理解、应用有很大的局限性。跨学科实践围绕的真实问题往往涉及多学科知识的应用，而不是单个学科、割裂的知识，更能体现知识的综合性。跨学科实践从多学科的角度进行重新构建，使得知识逻辑结构更加符合学生的认知。可减少跨学科知识和内容的易混点和矛盾点，达到跨学科之间的一致性，同时体现了跨学科知识之间的联系，降低不同学科在课堂教学的割裂感，有利于培养学生的核心素养。

　　另外，跨学科实践主题和内容的创设也可以体现多个模块知识的综合性。学生在学习单个知识点时并不能很好地建立起知识网络，导致单个知识学习之后留在记忆的是知识的散点，容易遗忘。跨学科实践教学可打破原有教学章节体系，对知识内容进行二次重构，使学生对内容主题进行综合的思考和学习，凸显综合性。例如，学生在学习力学时学习机械波，学习电磁学时学习电磁波，学习近代物理时学习引力波，这些内容分布于各个模块，学生学习完之后仍停留在对原模块的理解，并没有有效地将这些内容建立联系，因此学习效果不佳。而机械波、电磁波和引力波其实都是波，都具备波的属性。如果构建“波”相关的主题进行教学，可使学生进一步深化理解物理观念，提升核心素养，形成哲学观点。波动是横跨物理学不同领域的一种非常普遍而重要的运动形式。研究波动的意义远远超过了力学的范围，振动和波的基本原理是声学、光学、电工学、无线电学、天体物理等的理论基础。这有利于学生从哲学高度思考问题和感受世界。[2]

　　（二）应用性

　　跨学科实践课程所解决的问题并不是仅停留在纸面上的解题、设计、报告等，而是更强调应用、实践和动手操作。核心素养的形成离不开真实问题情境的创设，跨学科实践可以从多学科视角进行问题情景的创设，使问题情境更加丰富。在跨学科实践中，学生在真实、综合的情境中发现问题、提出假设，设计跨学科实践方案，收集信息，提出证据；进行跨学科实践活动并对活动方案、实施过程及结果进行初步解释；并与学生共同合作交流，完成活动报告。在此过程中，学生能综合理解所涉及的相关知识，用物理及其他学科知识解释与生活、安全等有关的日常生活问题，同时可以探索一些简单的工程与技术问题，分析与日常生活紧密相关的社会热点问题，形成应用跨学科知识解决生活问题的能力。学生通过跨学科实践中各种问题的解决过程，可将“片段化”的理论知识建构融入事物整体之中，从而对事物形成完整认识，并形成解决问题的能力。跨学科实践既着眼于发挥教师在课程设计中的主导作用，又强调学生在课程习得过程中的主体作用，与学生生活紧密结合，有利于提升学生的核心素养。

　　（三）真实性

　　跨学科实践主题的创设应凸显真实性，使学生在真实的情境中思考，应用多学科知识解决的问题应是学生身边真实的问题，而不是过高过大的学生能力不可及的问题。传统课堂直接讲概念、原理、科学研究方法等内容学生不爱听，枯燥无味，效果不佳。跨学科实践模型构建时可选取时事热点问题或者学生生活中的真实问题。这些是大众关心讨论的问题，学生具有强烈的求知欲和兴趣。密歇根大学就通过设立虚拟仿真实验室，以在线教育的形式进行跨学科学习和协同教学。[3]在跨学科实践教学中，可结合当地特点，围绕现实生活和社会发展的热点问题选择和确定研究主题，引发学生的认知冲突，激发学生的求知欲和学习热情，让学生在跨学科实践活动中学到知识、学会方法，养成良好的学习习惯，实现乐学善学。同时，要引导学生积极参与团队协作，实现有效配合，提升学生的团队意识和协作能力。通过跨学科实践课程的学习，学生能开阔视野，提升自己的核心素养、信息检索能力、口头表达能力、团队合作能力，还能通过报告、图画等成果展现出一定的综合素养，课程形式多样，生动有趣，学生学习热情高涨。