中學(xué)物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力
時(shí)間:2022-11-09 10:00:07
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摘要:高階思維指的是發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的心智活動(dòng)或者認(rèn)知能力,高階思維能力是知識(shí)時(shí)展下,對(duì)人才素質(zhì)所提出的新要求,是學(xué)生適應(yīng)知識(shí)時(shí)展的關(guān)鍵能力。在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力,既可以培養(yǎng)學(xué)生生成性、批判性等不同的思維,又可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)。本文將會(huì)分析中學(xué)物理教學(xué)中學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)方法,以此加強(qiáng)初中物理教育課程的建設(shè)。
關(guān)鍵詞:中學(xué)物理;高階思維能力;物理教學(xué)
一直以來,思維能力都被師生視為創(chuàng)新能力的重要組成部分,學(xué)生無論是在生活中,還是解決問題時(shí),亦或是科學(xué)研究和特長發(fā)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(xué)中,相關(guān)教師需要在明確了創(chuàng)新素養(yǎng)的核心要素后,通過教學(xué)方案、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等的創(chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力,讓學(xué)生在高階思維能力的發(fā)展中,培養(yǎng)綜合素養(yǎng)。
一、關(guān)注高階學(xué)習(xí)活動(dòng)方式
初中物理教師在培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力時(shí),應(yīng)該關(guān)注高階學(xué)習(xí)活動(dòng)方式,以此方式組織教學(xué),教師需要利用“分析評(píng)價(jià)和創(chuàng)造”等,對(duì)“概述、構(gòu)造、檢查和表述”的課堂環(huán)境進(jìn)行建構(gòu),在搭建“評(píng)論和判斷”的思維碰撞平臺(tái)時(shí),積極地碰撞學(xué)生的不同思維,以此達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。在新課程改革背景下,提出了許多新的教學(xué)方法,如問題教學(xué)法、拋錨式教學(xué)法、腳手架教學(xué)法、合作學(xué)習(xí)法、討論式學(xué)習(xí)法、探究式教學(xué)法、頭腦風(fēng)暴和學(xué)徒式學(xué)習(xí)法等,在課改的深入中,教師也開始在課堂教學(xué)中應(yīng)用這些方法。教學(xué)方法不流于形式時(shí),在學(xué)生“分析評(píng)價(jià)和創(chuàng)造”思維的關(guān)注中,體現(xiàn)高階思維能力的核心要素,從而達(dá)到對(duì)學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)要求。比如,教師在教學(xué)“電荷摩擦起電”的知識(shí)時(shí),就可以提出這樣的問題:為什么電荷會(huì)摩擦起電?電荷摩擦起電的原理是什么?實(shí)質(zhì)又是什么?可以利用哪種方式來檢驗(yàn)物體是否帶電?讓學(xué)生在討論中列舉出生活中常見的導(dǎo)體和絕緣體。在這些問題中,學(xué)生就會(huì)展開激烈的探討,此時(shí)教師不能對(duì)學(xué)生所討論出來的答案進(jìn)行肯定或者否定,而是要組織學(xué)生進(jìn)行辯論,讓學(xué)生自己在辯論中,對(duì)自己獲得此答案的理由進(jìn)行講解,以及找出他人答案中存在的漏洞和錯(cuò)誤,以理服人。學(xué)生經(jīng)過一番激烈的討論,就可以明白自然界中只有正電荷和負(fù)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(huì)因此而明白,任何物體都是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子所組成的原子構(gòu)成的,電子繞著原子核運(yùn)動(dòng)。通常情況下,原子核帶的正電荷數(shù)與核外電子帶的負(fù)電荷數(shù)相等,但在電子中不顯原子,所以整個(gè)物體都是中性的。雖然很難改變?cè)雍酥械恼姾蓴?shù)量,但核外電子卻可以擺脫原子核的束縛,轉(zhuǎn)移到另一物體上,從而改變核外電子所帶的負(fù)電荷數(shù)。也就是說,兩個(gè)物體互相摩擦?xí)r,因?yàn)椴煌矬w的原子核束縛核外電子的本領(lǐng)不同,所以一方必然會(huì)失去一些電子,而另一個(gè)物體就會(huì)得到多余的電子,當(dāng)?shù)玫诫娮雍?,就?huì)顯示出帶負(fù)電。這樣的教學(xué)方式,可以深化學(xué)生對(duì)知識(shí)的印象,可以在訓(xùn)練學(xué)生的思維時(shí),落實(shí)教學(xué)要求。同時(shí),從對(duì)學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)方面來看,學(xué)生會(huì)在開放、自由的思維環(huán)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(xué)組織形式中,深刻發(fā)展自身的高階思維,從而形成高階思維能力。
二、關(guān)注物理課堂中思維教學(xué)內(nèi)容的融入
事實(shí)上,為了對(duì)學(xué)生的高階思維進(jìn)行培養(yǎng),初中物理教師可以開設(shè)一些諸如思維課程的專業(yè)課程。在此課程中,教師要對(duì)創(chuàng)新的思維方式進(jìn)行講解,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中,對(duì)不同思維方式之間存在的差異進(jìn)行體會(huì)。但需要注意,畢竟物理教學(xué)不是思維專設(shè)課程教學(xué),教師只能在教學(xué)中,盡可能地應(yīng)用物理問題,對(duì)與思維發(fā)展相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行講解。通過此,來促進(jìn)對(duì)學(xué)生高階思維品質(zhì)的培養(yǎng)。例如,教師在對(duì)“力和運(yùn)動(dòng)”相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行講解時(shí),就可以拿出相關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材,如蠟燭、火柴、圖釘和繩子等,讓學(xué)生思考:如何將蠟燭豎直在墻面?此時(shí)學(xué)生就會(huì)陷入沉思。在學(xué)生分析時(shí),教師可以繼續(xù)讓學(xué)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(shí)學(xué)生就會(huì)明白,蠟燭在墻面豎直的方式,會(huì)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(dāng)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(xué)生就會(huì)明白蠟燭受的力的性質(zhì)不同。而如果只從物理角度分析的話,可以發(fā)現(xiàn)力的性質(zhì)、大小和方向等教學(xué)是較為標(biāo)準(zhǔn)的,但卻無法對(duì)學(xué)生的高階思維進(jìn)行培養(yǎng)。在此當(dāng)中,教師就要打破學(xué)生因?yàn)槌S玫乃季S方式所形成的思維定勢(shì),讓學(xué)生在看到繩釘時(shí)不僅能想到懸掛,還能想到其他方式;在看到火柴蠟燭時(shí),想到的不只是點(diǎn)燃。教師要讓學(xué)生對(duì)事物的固有功能進(jìn)行擺脫,通過思維的發(fā)散和集體的頭腦風(fēng)暴,汲取別人的思維所長,適應(yīng)新的問題情境,修正自己的觀點(diǎn)。以此在提高自己認(rèn)知水平的同時(shí),提升自己的創(chuàng)造能力和高階思維能力。
三、關(guān)注學(xué)生討論發(fā)言的批判性思維成分
現(xiàn)在的教學(xué)方式,絕大多數(shù)都具備問題教學(xué)的特征,在這一類型的教學(xué)方法中,絕對(duì)不能缺失學(xué)生的合作學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)和交流討論環(huán)節(jié)。如果學(xué)生在交流中,只是對(duì)自己的方法和方案進(jìn)行講解和了解,那么就會(huì)無法公正地評(píng)價(jià)他人的方案。因而,教師在教學(xué)時(shí),應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生對(duì)其他同學(xué)的問題解決方案進(jìn)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(xué)生生成性的思維,又張揚(yáng)了學(xué)生的批判性思維,更是體現(xiàn)了培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的基本要素。以“大氣壓強(qiáng)”知識(shí)的教學(xué)為例。教師在教學(xué)此部分知識(shí)時(shí),首先可以出示一個(gè)礦泉水瓶,瓶口套有一個(gè)氣球的進(jìn)氣口,氣球的其他部位都在礦泉水瓶的內(nèi)部。教師拿住此礦泉水瓶,選取班上一名力氣較大的學(xué)生,由該名學(xué)生上臺(tái)吹氣球。結(jié)果發(fā)現(xiàn),無論該名學(xué)生做出多少的努力,都無法將礦泉水瓶中的氣球吹大。學(xué)生在觀看教師和該名學(xué)生的表演時(shí),就會(huì)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(shí),教師就要趁著學(xué)生的探究興趣,指導(dǎo)學(xué)生開展熱烈的討論??梢宰寣W(xué)生自己上臺(tái),對(duì)演示的物品進(jìn)行仔細(xì)觀察,而后在思考爭論中,說出自己的觀點(diǎn)。教師則要集中學(xué)生的觀點(diǎn),并指導(dǎo)學(xué)生自己以小組方式,對(duì)自己的觀點(diǎn)原理進(jìn)行詳細(xì)講解。其他學(xué)生則要在聽講的同時(shí),思考其中的可行性,并指出不足之處。之后,教師可以以學(xué)生的討論為基礎(chǔ),引出“大氣壓強(qiáng)”知識(shí),并在同時(shí),將課堂還給學(xué)生,讓學(xué)生自己應(yīng)用可用的器材工具等,展開對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。如,教師可以提供學(xué)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(xué)生利用這些素材,以小組合作形式,制作“聽話的礦泉水瓶”。學(xué)生要在礦泉水瓶的兩端各開一個(gè)大小適當(dāng)?shù)男】?,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(shí)學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn),手指堵住底部的小孔時(shí),瓶中的水不會(huì)流出來;但如果手指松開底部小孔,瓶中的水就會(huì)隨之流出。讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中,討論出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原理是什么。這樣的方式,學(xué)生就會(huì)經(jīng)過討論分析、實(shí)驗(yàn)操作等,感受到“大氣壓強(qiáng)”,會(huì)明白現(xiàn)實(shí)生活中存在大氣壓強(qiáng)。從而可以在增加學(xué)生的認(rèn)知水平和思維水平下,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和高階思維能力的增強(qiáng)。
四、關(guān)注一題多解的指向性
一題多解要求學(xué)生不為解題的思維定勢(shì)所左右,通過生成性思維,獲取更多的解題方式。然而在教學(xué)中,無論是變化學(xué)生的解題思維,還是改變學(xué)生的解題方法和技巧,都需要教師自己以教學(xué)實(shí)情為基礎(chǔ),進(jìn)行全新的設(shè)計(jì),關(guān)注一題多解的指向性后,正確地點(diǎn)評(píng)學(xué)生。讓學(xué)生在激勵(lì)中發(fā)展高階思維。譬如,教師在進(jìn)行“測(cè)平均速度”的知識(shí)教學(xué)時(shí),都會(huì)設(shè)置對(duì)應(yīng)的習(xí)題。而學(xué)生做題的常規(guī)方式,都是直接用刻度尺測(cè)出物體運(yùn)動(dòng)的路程,用停表測(cè)出物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,而后利用公式測(cè)出物體的平均速度。這樣的方式,實(shí)際上并不能真正有效地培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。此時(shí),教師可以打破常規(guī)的解題方式,讓學(xué)生自己說出自己的解題思路。這時(shí)有學(xué)生說,這樣的方式看起來是最簡單的;也有學(xué)生說,許多時(shí)候題干中隱含了相應(yīng)的信息,挖掘信息方能得出正確答案等。由這可以看出,發(fā)現(xiàn)題干中隱含信息的學(xué)生,都是會(huì)接受信息,并同步對(duì)信息進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)的,而其他學(xué)生雖然可以在原來的求解方式中,體現(xiàn)出批判性思維,但無法仔細(xì)地分析信息,也無法及時(shí)評(píng)價(jià)信息,以致解題中,只能利用傳統(tǒng)的方式,效率較低地進(jìn)行解題。教師在教學(xué)時(shí),不能將關(guān)注點(diǎn)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(dǎo)學(xué)生有意識(shí)地以思維角度,對(duì)不同的問題進(jìn)行分析。通過此找到解題的切入點(diǎn),從而培養(yǎng)學(xué)生的高階思維和高階思維能力。
五、結(jié)語
培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力,既是人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容,也是物理教學(xué)中所應(yīng)該關(guān)注的重點(diǎn)問題。只有初中物理教師重視培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力,才能有目的、有意識(shí)地設(shè)計(jì)教學(xué)方案,對(duì)學(xué)生展開課堂引導(dǎo),才能在研究和分析學(xué)生現(xiàn)有的思維發(fā)展水平后,通過創(chuàng)新的方式,增加學(xué)生的成功經(jīng)驗(yàn)的收獲,從而促進(jìn)學(xué)生高階思維能力的發(fā)展。
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作者:董磊 單位:威海環(huán)翠國際中學(xué)