中學物理教學培養學生高階思維能力

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摘要：高階思維指的是發生在較高認知水平層次上的心智活動或者認知能力，高階思維能力是知識時展下，對人才素質所提出的新要求，是學生適應知識時展的關鍵能力。在初中物理教學中培養學生的高階思維能力，既可以培養學生生成性、批判性等不同的思維，又可以培養學生的創新素養。本文將會分析中學物理教學中學生高階思維能力的培養方法，以此加強初中物理教育課程的建設。

關鍵詞：中學物理；高階思維能力；物理教學

一直以來，思維能力都被師生視為創新能力的重要組成部分，學生無論是在生活中，還是解決問題時，亦或是科學研究和特長發展中，都離不開良好的思維，也需要依托于高階思維能力。為此，在初中物理教學中，相關教師需要在明確了創新素養的核心要素后，通過教學方案、教學內容、教學模式等的創新，培養學生的高階思維能力，讓學生在高階思維能力的發展中，培養綜合素養。

一、關注高階學習活動方式

初中物理教師在培養學生的高階思維能力時，應該關注高階學習活動方式，以此方式組織教學，教師需要利用“分析評價和創造”等，對“概述、構造、檢查和表述”的課堂環境進行建構，在搭建“評論和判斷”的思維碰撞平臺時，積極地碰撞學生的不同思維，以此達到教學目標。在新課程改革背景下，提出了許多新的教學方法，如問題教學法、拋錨式教學法、腳手架教學法、合作學習法、討論式學習法、探究式教學法、頭腦風暴和學徒式學習法等，在課改的深入中，教師也開始在課堂教學中應用這些方法。教學方法不流于形式時，在學生“分析評價和創造”思維的關注中，體現高階思維能力的核心要素，從而達到對學生高階思維能力的培養要求。比如，教師在教學“電荷摩擦起電”的知識時，就可以提出這樣的問題：為什么電荷會摩擦起電？電荷摩擦起電的原理是什么？實質又是什么？可以利用哪種方式來檢驗物體是否帶電？讓學生在討論中列舉出生活中常見的導體和絕緣體。在這些問題中，學生就會展開激烈的探討，此時教師不能對學生所討論出來的答案進行肯定或者否定，而是要組織學生進行辯論，讓學生自己在辯論中，對自己獲得此答案的理由進行講解，以及找出他人答案中存在的漏洞和錯誤，以理服人。學生經過一番激烈的討論，就可以明白自然界中只有正電荷和負電荷兩種電荷；同種電荷之間互相排斥，異種電荷互相吸引；可以用摩擦的方式讓物體帶電等。也會因此而明白，任何物體都是由帶正電的原子核和帶負電的電子所組成的原子構成的，電子繞著原子核運動。通常情況下，原子核帶的正電荷數與核外電子帶的負電荷數相等，但在電子中不顯原子，所以整個物體都是中性的。雖然很難改變原子核中的正電荷數量，但核外電子卻可以擺脫原子核的束縛，轉移到另一物體上，從而改變核外電子所帶的負電荷數。也就是說，兩個物體互相摩擦時，因為不同物體的原子核束縛核外電子的本領不同，所以一方必然會失去一些電子，而另一個物體就會得到多余的電子，當得到電子后，就會顯示出帶負電。這樣的教學方式，可以深化學生對知識的印象，可以在訓練學生的思維時，落實教學要求。同時，從對學生高階思維能力的培養方面來看，學生會在開放、自由的思維環境中，自由地思考，深入地批判和清晰的表述；還可以在演講和辯論等教學組織形式中，深刻發展自身的高階思維，從而形成高階思維能力。

二、關注物理課堂中思維教學內容的融入

事實上，為了對學生的高階思維進行培養，初中物理教師可以開設一些諸如思維課程的專業課程。在此課程中，教師要對創新的思維方式進行講解，讓學生在學習中，對不同思維方式之間存在的差異進行體會。但需要注意，畢竟物理教學不是思維專設課程教學，教師只能在教學中，盡可能地應用物理問題，對與思維發展相關的內容進行講解。通過此，來促進對學生高階思維品質的培養。例如，教師在對“力和運動”相關的知識進行講解時，就可以拿出相關的實驗器材，如蠟燭、火柴、圖釘和繩子等，讓學生思考：如何將蠟燭豎直在墻面？此時學生就會陷入沉思。在學生分析時，教師可以繼續讓學生思考，在成功將蠟燭豎直在墻面后，蠟燭所受的力是多少？這時學生就會明白，蠟燭在墻面豎直的方式，會直接影響到蠟燭除重力之外所受的力。要想讓蠟燭在墻面豎直，有很多種方法，如繩釘懸掛法、蠟油粘合法等，當然，最簡單的還是直接將蠟燭放在地面上，靠在墻面。不同的操作方法，學生就會明白蠟燭受的力的性質不同。而如果只從物理角度分析的話，可以發現力的性質、大小和方向等教學是較為標準的，但卻無法對學生的高階思維進行培養。在此當中，教師就要打破學生因為常用的思維方式所形成的思維定勢，讓學生在看到繩釘時不僅能想到懸掛，還能想到其他方式；在看到火柴蠟燭時，想到的不只是點燃。教師要讓學生對事物的固有功能進行擺脫，通過思維的發散和集體的頭腦風暴，汲取別人的思維所長，適應新的問題情境，修正自己的觀點。以此在提高自己認知水平的同時，提升自己的創造能力和高階思維能力。

三、關注學生討論發言的批判性思維成分

現在的教學方式，絕大多數都具備問題教學的特征，在這一類型的教學方法中，絕對不能缺失學生的合作學習環節和交流討論環節。如果學生在交流中，只是對自己的方法和方案進行講解和了解，那么就會無法公正地評價他人的方案。因而，教師在教學時，應該指導學生對其他同學的問題解決方案進行觀察傾聽和分析，指出其中存在的不足之處，并修改完善。這樣既鍛煉了學生生成性的思維，又張揚了學生的批判性思維，更是體現了培養學生高階思維能力的基本要素。以“大氣壓強”知識的教學為例。教師在教學此部分知識時，首先可以出示一個礦泉水瓶，瓶口套有一個氣球的進氣口，氣球的其他部位都在礦泉水瓶的內部。教師拿住此礦泉水瓶，選取班上一名力氣較大的學生，由該名學生上臺吹氣球。結果發現，無論該名學生做出多少的努力，都無法將礦泉水瓶中的氣球吹大。學生在觀看教師和該名學生的表演時，就會充滿興趣，不明白為什么可以在空氣中吹大同種氣球，卻無法將礦泉水瓶中的氣球吹大。這時，教師就要趁著學生的探究興趣，指導學生開展熱烈的討論。可以讓學生自己上臺，對演示的物品進行仔細觀察，而后在思考爭論中，說出自己的觀點。教師則要集中學生的觀點，并指導學生自己以小組方式，對自己的觀點原理進行詳細講解。其他學生則要在聽講的同時，思考其中的可行性，并指出不足之處。之后，教師可以以學生的討論為基礎，引出“大氣壓強”知識，并在同時，將課堂還給學生，讓學生自己應用可用的器材工具等，展開對應的實驗。如，教師可以提供學生塑料吸盤、燒杯、試管、水槽、筆筒、注射器、膠頭滴管、礦泉水瓶和大氣壓演示儀等器材，讓學生利用這些素材，以小組合作形式，制作“聽話的礦泉水瓶”。學生要在礦泉水瓶的兩端各開一個大小適當的小孔，在礦泉水瓶中裝滿水，倒立礦泉水瓶，用手指堵住礦泉水瓶底部的小孔。此時學生就會發現，手指堵住底部的小孔時，瓶中的水不會流出來；但如果手指松開底部小孔，瓶中的水就會隨之流出。讓學生在實驗中，討論出現這種現象的原理是什么。這樣的方式，學生就會經過討論分析、實驗操作等，感受到“大氣壓強”，會明白現實生活中存在大氣壓強。從而可以在增加學生的認知水平和思維水平下，實現對學生實踐能力和高階思維能力的增強。

四、關注一題多解的指向性

一題多解要求學生不為解題的思維定勢所左右，通過生成性思維，獲取更多的解題方式。然而在教學中，無論是變化學生的解題思維，還是改變學生的解題方法和技巧，都需要教師自己以教學實情為基礎，進行全新的設計，關注一題多解的指向性后，正確地點評學生。讓學生在激勵中發展高階思維。譬如，教師在進行“測平均速度”的知識教學時，都會設置對應的習題。而學生做題的常規方式，都是直接用刻度尺測出物體運動的路程，用停表測出物體運動的時間，而后利用公式測出物體的平均速度。這樣的方式，實際上并不能真正有效地培養學生的高階思維。此時，教師可以打破常規的解題方式，讓學生自己說出自己的解題思路。這時有學生說，這樣的方式看起來是最簡單的；也有學生說，許多時候題干中隱含了相應的信息，挖掘信息方能得出正確答案等。由這可以看出，發現題干中隱含信息的學生，都是會接受信息，并同步對信息進行分析和評價的，而其他學生雖然可以在原來的求解方式中，體現出批判性思維，但無法仔細地分析信息，也無法及時評價信息，以致解題中，只能利用傳統的方式，效率較低地進行解題。教師在教學時，不能將關注點只是放在不同解題方式的比較下，而是要在比較不同的解題方法后，突顯出不同方式下的思維差異，要指導學生有意識地以思維角度，對不同的問題進行分析。通過此找到解題的切入點，從而培養學生的高階思維和高階思維能力。

五、結語

培養學生的高階思維能力，既是人才培養的重要內容，也是物理教學中所應該關注的重點問題。只有初中物理教師重視培養學生的高階思維能力，才能有目的、有意識地設計教學方案，對學生展開課堂引導，才能在研究和分析學生現有的思維發展水平后，通過創新的方式，增加學生的成功經驗的收獲，從而促進學生高階思維能力的發展。

參考文獻：

[1]葉勝全.趣談學生高階思維能力培養[J].中學政治教學參考：初中版，2018（9）：34—35.

[2]李樹祥.高階思維能力培養：物理教學中良構問題的劣構化[J].中小學教材教學，2020（3）：49—52.

[3]任曄，彭夷.例談物理教學中的深度評估[J].物理教師，2019（3）：53—55.

作者：董磊 單位：威海環翠國際中學