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基于高中物理与数学跨学科融合的样本课程开发与实践研究
摘要:近几年来随着教育改革的持续推进,“融合”以此成为教师教学关注的重点,尤其是在高中阶段跨学科融合能够增强学生对物理学科的兴趣,并且帮助他们构建跨学科学习意识。样本课程开发是实施素质教育的要求,高中教师可以借此机会落实高中物理与数学学科的融合教学,将高中课程作为培养新型人才的重要途径,从而在样本课程开发与实践下真正落实跨学科融合教育理念。该文章对高中物理与数学跨学科融合进行研究。
关键词:高中阶段;数学与物理跨学科融合;样本课程
引言
物理方面的跨学科研究,众多学者已经发表了自己的观点论以及实践经验,随着相关研究成果日益增多,跨学科理念已经被有效应用到了高中物理教学中,以此种新型教学模式来向学生传输知识,从而做到高中教育教学质量的提升。高中物理与数学虽然是两门不相同的科目,但两者在本质上存在着相关联信息,物理教师可以利用它们之间存在的联系以及互补关系落实学科融合,以便通过样本课程开发培养出具有个性、有特色、学业有所成长的人才。
一、从数学角度分析公式
物理学科的发展经历了漫长而曲折的过程,人们对于物理学本质的认识也在不断深入和变化,高中物理样本课程上基于物理学性质和当前国家课程标准的不足而建设的,通过高中物理与数学跨学科理念实施落实了素质教育要求。为了避免高中物理与数学跨学科融合下,出现物理知识复杂化,学生学习负担加重的现象,教师可以通过样本课程开发与实践打破学科之间界限,真正落实跨学科融合理念,推动数学公式定理在高中物理课程的应用,让学生在学习中体会两门学科存在的内在逻辑关系。数学公式与定理在物理学中扮演着至关重要的角色,能够揭示出物理公式的使用方式,因此样本课程开发与实践下跨学科融合落实更加重要。
比如,《重力与重心》此节课知识学习而言,重力的概念、重力与质量的关系属于本节课重点内容,是学生以后学习其他知识必备的基础,他们要想明确理解和研究任何一种力,都应该从力的三要素入手,本节课教学就能体现出此点。公式G=mg,每一个字母都有着独特的含义,要想让高中生灵活运用公式完成计算,物理教师可以带领他们从熟悉的数学中等量代换与抵消的思想中来推导出更多相关公式,m=G/g或g=G/m公式就是由此延伸而来的。如此一来,向学生完全诠释了重力与质量之间关系,帮助学生快速突破物理教学难点,提高综合素质。
二、数学解题过程的运用
高中物理和数学跨学科融合的教育目的,是提高学生对自然界的了解,加强科学素养的培养,促进学生综合素质的提升。高中物理与数学的跨学科融合样本课程开发与实践,更是为了将物理知识以学生日常所熟悉的数学知识呈现,避免他们在课堂中出现畏难情绪,产生对高中物理学习的抵触心理。这样,在跨学科融合下样本课程的开展中,高中教师可以利用数学解题过程,来向学生讲述物理公式推导以及解题过程,让学生能够更好的理解物理中的数学内容,感受物理知识蕴含的独特魅力,从而夯实学生数学基础,提高科学素养。
比如,《空间和时间》此节课知识学习而言,掌握描绘物体运动的方法, 学会用坐标轴确定物体地点,是本节课重点知识,将物体运动的基础性内容呈现了出来。为能让学生进一步走入物理世界,高中教师能够创新运用数学思维来向学生讲述如何描绘地点信息,使得他们能够学会如何利用数学解题过程来分析物理概念。就用坐标轴确定物体地点问题而言,数学中已经出现了与其相关的内容,样本课程开发与实践下物理教师可以引入数学坐标系知识,来培养学生知识的迁移能力和综合能力,促进个性化、多元化发展。
三、运用图像法解决问题
基于高中物理与数学跨学科融合样本课程开发与实施,教师必须以培养学生核心素养为中心,紧密结合教学内容完成知识融合,进而发展学生的“跨学科能力”和“跨学科素养”。但并不是所有物理知识都能与数学进行融合,样本课程实践时要充分考虑到高中物理与数学知识间的契合度,从而真正降低物理学科知识难度,将跨学科理念之外的“双减”政策落实到课堂。图像法在数学中的应用十分广泛,许多数学问题在面对图像法时会迎刃而解,其应用在高中物理课堂同样也是如此,能够将抽象的物理量之间关系呈现出来,使得学生能够直观了解未知量间的关系,进而做出更加准取得判断。
比如,《平抛运动》此节课知识学习而言,这是一种最基本、最重要的曲线运动,是运动的合成与分解知识的第一次应用,它的复杂之处体现在先分解成几个简单的直线运动,再进行合成,从而理解运动的独立性原理和叠加原理。图像法能够运用与高中物理与数学跨学科融入样本课程开发,是因为利用了表示物理量与物理量之间联系的优势,使难以理解的知识与内涵形象化,让高中生产生两门学科知识联系在一起学习的意识。此过程中高中生对于物体平抛运动受力印象比较抽象,若是物理教师可以引入数学图像法解释物体在某一点的受力情况,可以启发学生从数学角度思考物理问题,以此让抽象的物理知识变得可视化、直观形象化,拓宽学生解决问题思路,提高学生解题正确率。
结束语
综上所述,以样本课程开发与实践为突破口,进行高中物理与数学学科融合教学,不仅强调了物理与数学之间紧密的联系和挑战,更强调了科学教学与评估方法的重要性,为培养具备综合素质与跨学科思维的学生提供了指导和启发。高中教师应该给予样本课程开发下赢得教育先机,落实跨学科融合教学,从而更好地满足社会对现阶段人才的需求。
参考文献
[1]金学芳. 高中数学跨学科整合教学实践策略分析 [J]. 新课程教学(电子版), 2024, (06): 73-75.
[2]缪亚军. 高中物理跨学科教学的内容与方法探讨 [J]. 数理化解题研究, 2019, (33): 49-50.