为了让小伙伴们真正有切身体验,今天搞了一下跨学科。但是也可能不算是严格的“跨”。云南山歌以前唱“大跨”,我这个只能算“小跨”。
什么意思呢?体验真实情境里的物理抽象和研究方法,不拘泥于具体学科。尽管反对跨学科学习的声音仍然强烈,但是我相信这件事一定会是大势所趋,毕竟AI介入到知识学习之后,凝固型的知识已经越来越贬值,如何获得知识和创造新知识才是人能与AI一较高下的地方。所以不能搞好如何学习而一味死记硬背的学习方式,很可能死无葬身之地。
在初中课程标准倡导“跨学科”的时候,明眼人就已经提出,未来的高中课程标准一定也会提这一点,前几天2025年修订标准里确实出现了至少一个学期要“跨”一次,这个“跨”,大概要理解成“深度整合”。不少学科老师比较清醒,不主张一节课课堂上一会儿张三来了整几句、李四来了再搅合一下、王二麻子说从我这里看是这样的。那会要多乱、有多乱。学生是初学者啊,一个学科还没搞明白呢,就东一下子、西一下子,完蛋了。所以在初中标准出来的时候,有几位老先生解读这个“跨”:站在自己的学科里整合其它学科的元素,不为跨而跨。读一读已经落在各类杂志上的文章,先行者基本在走两个路子:项目式解构,比如把科学与工程的特点提到课堂上,比如一件事儿,A学科挖掘+B学科挖掘+C……然后大家各自搞一段课程,最后拼合成一个项目,类似于现在所说的“大单元”;挖掘式关联,比如A学科的常规课+拓展关联至B、至C、至D……这两类是期刊上的常客,比如第一类“意大利面造桥”主题,然后就力学搭物理、材料搭化学、小组团结搭语文传统文化啥啥啥的;第二类“纸牌数学”主题,然后就关联历史说JQK大小鬼。
从思想方法上寻求学科共通的东西,似乎以此“跨”者不多见。其实我们常说“物理观念”,观念的达成是很难很难的事情。为什么学生在物理课堂上极其极其简单的均值不等式小伙伴们也想不到?因为是物理课堂。观念在横跨两个学科时学习者视形而神,那个灵活而不具象的“神”,大概就是观念了,贼抽象,类似思维、策略、方式、方法、念头、灵感等等吧。

这节课的起源,缘于同办公室的生物老师们讨论人教版的神经调节那块儿的“动作电位”问题,而且生物那块儿也是不易理解的内容,于是选考了生物的小孩也提出了各种问题,例如动作电位四阶段的数值都什么意思,静息电位为什么是-70mV,Na、K离子的门控电压等等。物理不是没考过动作电位,好像是2023年的北京合格考题有一个计算就是膜电位模型。显然这是一个很好的训练物理模型的好素材啊。接着就是“模”完了“型”往哪里寻求学生学习的价值,于是就有课题:用电场观点分析电路——从“动作电位”到电路分析,分析什么呢?从膜内外Na、K离子浓度不同到电场电势高低不同,从输运过程产生离子浓度变化到产生膜上电流和跨膜电流,于是就进入了正式的物理模型,然后活动之一:寻找电路故障,拿真表、真器材判断,暗暗培养了学生从实物图画电路图的本领,真故障、真场景,暗暗培养了学生用证据说话的本领。
毕竟也是第一次尝试这种好玩的形式。本来花费了好几天的时间手搓了故障的电路,结果由于场地上的临时冲击,原来头脑中定位的哪个小组、哪种故障全都打乱了,变成了真真正下载的盲盒,学生不知道电路故障在哪里,我自己也不知道了,预设的小组指导全部泡汤了。这事儿我估计和西贝有关。大家说预制菜的话题,后来演变成了讲课也不让预制课,然后我就预制了好久好久的课,一瞬间变成现炒现卖。不过小伙伴们相当有趣,当时设计了两种特别阴险的故障,一种是“软故障”:电路里既没有断路也没有短路,而是被我串入了一个10K大电阻,开关闭合后小灯泡不亮,然后小孩子们把它找出来了,10K电阻直接短掉,灯亮了;还有一组是我事先把小灯泡尾巴上触点用胶带隔断了,于是所有连接点都连接后,灯仍然不亮,断路就在灯泡处,但是灯丝未断、导线未断,一通迷惑之后孩子们还是断定灯泡断路。
要说遗憾呢,差了3分钟的话,最后想说一说膜电位的变化,也相当于把细胞膜看成电容器,然后Na、K门控电路相当于改变了相对介电常数,于是当一些生病了的人,他们的Na、K输运就会出问题,所以要远离毒品、珍爱生命、保持健康。本着绝不拖堂的原则,铃声响起,强行总结3点,下课。
总之呢,新鲜事物,有力量的时候,一定一定要尝试一下,越否则不试验一下,越死板越死气沉沉了。