基于高阶思维能力的初中物理跨学科学习的实践分析

摘 要：现阶段的初中物理教学，不仅要掌握基本的知识和技能，也要有相应的思维能力.对于初中学生而言，高阶思维能力的培养至关重要，同时，跨学科能力的发展也是目前研究的热点之一.文章主要通过分析目前初中物理跨学科教学的意义及现状，探究如何在高阶思维能力的引领下进行跨学科学习的相关策略，希望能够从实际出发，提高学生的物理能力，培养学生综合发展的水平.

关键词：高阶思维；初中物理；跨学科

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2023）17-0095-03

收稿日期：2023-03-15

作者简介：吉俊（1981.7-），男，江苏省泰州人，本科，中学一级教师，从事初中物理教学研究.

基金项目：江苏省中小学教学研究第十四期课题“指向高阶思维能力的初中物理跨学科学习的实践研究”（课题编号：2021JY14-L12）

物理学科不仅是单独的学科内容，和其他学科也有着十分紧密的联系，如果只注重物理单一学科的教学，不注重跨学科学习，那么就会不利于培养学生全面发展的能力，对学生素养的提升也没有益处.高阶思维从各方面都反映了学生学习能力的要求，也是学生必须顺应的时代发展潮流.社会发展中，思维能力是重中之重，尤其是高阶思维，能够体现学生分析问题和解决问题的能力，同时反映出学生独立思考和评价的能力.高阶思维的发展直接关系到学生的个人潜能开发，同时关乎到学生之后的思维模式发展，在高阶思维的引导下进行物理跨学科学习，能够很好地提高学生的学习思维能力，让学生充分利用各种资源，做到主动学习以及自主探究.

1 基于高阶思维能力的初中物理跨学科学习现状

1.1 物理学习深度不够

现阶段学生对于物理学科的学习还不够深入，在跨学科学习之前，首先要对物理学科的基本内容有深入且细致的了解，不能一知半解，更不能不求甚解，只有对本学科深入了解后，才能够进行跨学科学习.学科交叉的前提肯定是对本学科已经有一定的了解，如果学生本身对于物理学科的学习深度不够，贸然进行跨学科学习，不利于提高学生的知识水平，也不利于提高学生的思维能力，而且基于高阶思维能力的跨学科学习，主要的关键是对于学科知识的评价、分析和创造.一部分教师为了契合跨学科学习的要求，贸然采取跨学科教学，不注重学生对于物理学科的接受程度和掌握程度，这种教学方式不仅不利于学生的知识技能提升，还会让学生对物理学科产生厌烦情绪.

1.2 学科知识关联不足

跨学科教学在20世纪末期才逐渐开始研究，它在一定程度上推动了市级职教科学的进步，有两层含义，一层是交叉学科，因此有人会将其称作交叉学科教学；而另一层是复合学习，意味着在教学的过程当中，教师不着重于某一知识点的讲解，也不着重于某一学科的讲解，而是超越学科界限，将多学科的知识点糅合起来进行教学.一部分教师在教学过程中只关注到了跨学科教学的浅层含义，那就是交叉学科，没有注重复合学习的要点，这就导致学科知识关联不足，跨学科教学只是噱头，并没有深入实际.跨学科学习意味着要模糊科目的划分，而中学阶段的学科划分并没有严丝合缝，而是有着一定的交叉可能性，教师在教学的过程当中不注重学科知识的关联，只是单纯地将两个学科结合起来教学，不利于提高学生思维能力，也不利于提高学生的探究欲望.

1.3 欠缺自主探究学习

跨学科学习不仅能够提高学生的思维能力，更能够提高学生的探究积极性和探究欲望，而高阶思维能力的教学要求就是让学生进行分析和创造.在教学过程中，一些教师欠缺对学生探究学习的促进，没有培养学生的自主探究欲望，甚至在教学的过程当中打击学生的探究积极性；还有一些教师认为自主探究会扰乱课堂进程，影响教学的进度，但实际上学生如果能够进行自主探究，主动学习，对于物理学科有着极大益处，学生的学习成绩也能够得到提升.自主探究并不意味着让学生天马行空，为所欲为，教师要充当引导者的角色，引领学生进行探究活动，而跨学科学习的要点之一就是帮助学生进行探究实践.教师必须让学生在实践过程当中进行分析，并且有所创造，只有这样才能够满足高阶思维能力的要求，才能够真正做到符合跨学科学习的目标.

2 基于高阶思维能力的初中物理跨学科学习意义

2.1 整合学科知识

跨学科学习可以在实际教学的过程中提高学生的学科整合能力，从各方面出发让学生对其他科目有更为明确的认知和了解.通过跨学科的学习，学生对于生物、化学等其他学科的了解程度能够逐渐加深，而且学生的知识水平能够显著提升.以往学生在解决问题时只能够通过一个角度思考问题，但是在整合了不同的知识点之后，学生能够从不同的学科出发，从多个角度思考问题，探究问题的本质.整合学科知识对于提高学生的成绩有较大的帮助，能够促进学生在课堂内外做到自主学习和主动探究，这是跨学科学习的重要现实意义之一.

2.2 培养思维能力

基于高阶思维能力的跨学科学习，可以提高學生的思维能力，因为跨学科的学习方式，更加注重学科间的内在联系，有利于学生形成属于自己的知识结构.在没有学科限制之后，学生更加注重知识的广度与深度，有利于提高思维能力.在教学过程当中，教师不局限于某一学科的知识点，将其他学科同物理学科结合起来，运用多种素材，提高学生的学习积极性，长期以往，学生的思维将会更加活跃，而且对物理学科会更感兴趣.高阶思维就是将知识学习过程分为三个部分，分别是分析、评价和创造.记忆属于低级思维能力，只有评价和创造才是高阶思维能力.学生在跨学科学习的过程当中，对于学科知识和物理知识进行分析和创造，不仅契合高阶思维能力的基本要求，同时对于培养自身的思维能力，拓宽思维深度有极大益处.

2.3 培养探究能力

高阶思维能力意味着学生要对课程内容和知识点进行分析、评价及创造，这三方面都需要学生的自主探究和自主学习，基于高阶思维能力的跨学科学习，可以有效地激发学生对于物理学科的探究欲望，培养学生的探究能力，提高学生的探究水平.在教学过程中，教师应该给予学生充分的自由权利，让学生可以按照自己的意愿进行探究，教师要起到引导作用，引领学生完成实践探究，注重保护学生的探究欲望.

3 基于高阶思维能力的初中物理跨学科学习策略

3.1 设计跨学科学习主题，探究学习方式

基于高阶思维的初中物理跨学科学习，首先要确定学习的主题，通过确定主题，教师可以更好地帮助学生探究符合自身的学习方式，在学习的过程当中能够更加游刃有余，同时可以很好地将两个科目融合起来进行教学，对于物理学科而言，同化学学科的交叉更為紧密.

例如，在原子的核式结构模型教学时，教师在设计主题时，要以原子核的结构为基准，以原子结构的发现过程为主，这是本节知识点的主题，也是主要线索.通过原子核的发现过程，引导学生进行探究和思考，形成具备一定逻辑性的思维框架，帮助学生找到适合自己的学习方式.原子核的结构发现是物理学科的一次重大突破，同样是化学学科的重要里程碑，由于这个知识点横跨物理和化学两门学科，因此教师在设计主题时要着重讲述原子结构的发现对学科的意义.对于物理而言，原子结构的发现更多集中在电荷的分布规律以及质量分布方面；对于化学而言，原子结构的发现同样可以从电荷的分布规律入手.这种循序渐进，有情境导入的学习方式，更加符合学生的知识接受能力，而且也符合初中学生的学习特点.

3.2 开展物理跨学科学习，参与物理实践

物理学科在学习的过程中一定要有实践，而跨学科学习必须有物理实践才能触及本质.对于教师而言，在开展跨学科教学时，要引导学生进行物理实践，帮助学生达成实践目的.实践过程中，教师的作用是引导者，不要过分干涉学生的想法，要给予学生“天马行空”的机会，但是首先需要进行基础知识的讲解，不能让学生为所欲为，也不能让学生脱离本质.

例如，在“压力与压强”教学时，教师应该明白这部分是初中力学的难点之一，知识点较为复杂，蕴含着许多力学基础知识.教师在教学前首先运用小组讨论的方式，让学生完成对基础知识的掌握，随后提出一些具有启发性的驱动问题，激发学生的思维能力，促进学生的学习兴趣提升，而且可以给学生提供物理实验的思路.压力与压强这方面的知识可以很好的同生物的具体结构相结合，毕竟生物经过数亿年的自然演化，已经对自然环境有了很强的适应能力，很多生物的生理结构就是为了适应不同的压强或者不同的压力而形成的.例如骆驼的宽大脚掌就是为了减少压强，而啄木鸟的长喙为何如此锐利，是为了增大压强.教师通过这些生物方面的知识导入，并且让学生进行小组讨论，在学习物理知识的同时补充生物学的相关概念，可以说是一箭双雕，让课堂气氛更加活跃.

3.3 整合跨学科学习资料，促成学习过程

在跨学科教学及学习过程中，整合学习资料是必不可少的一部分，教师在教学的过程当中应该帮助学生整合学科资料，促进学生的学习进程，同时帮助学生更好地理解不同学科之间的差异.但是，在进行资料整合的过程当中，教师不能大包大揽，要让学生自我总结并分类，这样可以使得学生形成属于自己的思维体系，而且有利于培养学生的思维能力，学生建立属于自己的思维模式后，才符合高阶思维能力的培养目标，才能够真正提高学生的物理思维和物理能力.

3.4 生成跨学科学习成果，培养高阶思维

初中学生在学习的过程当中如果能够获得成就感，那么他们在学习时会更有动力，会有更强的主观能动性.教师在教学的过程当中，可以帮助学生生成跨学科的学习成果，培养学生的思维能力.

例如，在比热容的相关知识点教学时，教师可以从学生比较关心的天气预报入手，结合地理方面的知识，分析当地的地理环境和气候条件，让学生预测未来几周的天气走向.在预测的过程当中不要求特别仔细，只需要给出大致范围即可，这种预测的成果，能够提高学生的创造能力，同时也能够有效激发学生的主观能动性，当学生预测成功后，成就感油然而生，有利于培养学生对于物理学科的兴趣.

基于高阶思维能力的物理跨学科学习，是目前初中物理教学过程中主要探究的课题之一，高阶思维能力对于学生的素养提升和能力发展有极其重要的意义，不仅可以应用在物理学科，在其他学科当中同样可以得到应用.

参考文献：

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［责任编辑：李 璟］