批判性思維對(duì)物理教學(xué)的啟示

摘要：批判性思維的核心在于能夠獨(dú)立思考，對(duì)知識(shí)審慎的分析、評(píng)價(jià)后得出自己的認(rèn)知。學(xué)生缺乏批判性思維，導(dǎo)致不理解物理規(guī)律、缺乏解決問(wèn)題方法、不會(huì)建立物理模型等等。本文提出從培養(yǎng)質(zhì)疑精神、內(nèi)化問(wèn)題解決方法、提高習(xí)題教學(xué)效果、重視總結(jié)反思等幾個(gè)方面，提高學(xué)生的批判性思維能力，從而促進(jìn)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：批判性思維；物理教學(xué)；啟示

一.問(wèn)題背景

到目前為止，批判性思維的定義仍在不斷更新。美國(guó)學(xué)者摩爾和帕克對(duì)它的定義為：批判性思維指人對(duì)接受或拒絕任何事物、或?qū)δ撤N說(shuō)法存疑的謹(jǐn)慎的、深思熟慮的決定，以及接受或拒絕某事物時(shí)的自信程度[1]。其核心在于經(jīng)過(guò)獨(dú)立思考，對(duì)知識(shí)審慎的分析、評(píng)價(jià)，從而得出自己的認(rèn)知，能夠自我反省；反對(duì)盲從、反對(duì)不加思考即對(duì)知識(shí)進(jìn)行囫圇吞棗，要具有質(zhì)疑精神。批判性思維對(duì)物理教學(xué)無(wú)疑具有重要影響。

二.批判性思維的缺失對(duì)物理學(xué)習(xí)的影響

2.1物理規(guī)律理解不深刻

物理規(guī)律反映物質(zhì)結(jié)構(gòu)及物質(zhì)運(yùn)動(dòng)中諸要素之間內(nèi)在的必然聯(lián)系，表現(xiàn)為某物理狀態(tài)下或某物理過(guò)程中相關(guān)要素之間在一定條件下所遵從的關(guān)系[2]。大多數(shù)內(nèi)容都可以用數(shù)學(xué)公式表示，公式反映了諸要素的聯(lián)系，且形式簡(jiǎn)潔，易被學(xué)生牢記。但隨著時(shí)間的推移，學(xué)生往往只記得公式，忽略了其本質(zhì)的物理規(guī)律、淡忘了物理量的意義，導(dǎo)致看到問(wèn)題后不仔細(xì)分析、靠慣性盲目套用公式。 例如“雙星問(wèn)題”中，已知兩個(gè)天體的質(zhì)量分別為m1、m2，距離為L(zhǎng)，角速度為ω，學(xué)生總是習(xí)慣寫出公式 ，認(rèn)為引力半徑等于軌道半徑，沒(méi)有認(rèn)真分析兩個(gè)半徑的含義，忽略了規(guī)律本身：無(wú)論簡(jiǎn)單的衛(wèi)星繞地球環(huán)繞運(yùn)動(dòng)，還是雙星系統(tǒng)、三星系統(tǒng)，其本質(zhì)都是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物體所受的合外力提供向心力，引力半徑不一定等于軌道半徑，畫出物理圖像后思路很清晰。

2.2缺乏解決物理問(wèn)題的方法

大道至簡(jiǎn)，高考對(duì)物理學(xué)科的核心素養(yǎng)和能力是一如既往，簡(jiǎn)約而又明確的，即明確研究對(duì)象，分析狀態(tài)和過(guò)程，運(yùn)用適當(dāng)?shù)乃季S方法，建立物理模型，通過(guò)數(shù)學(xué)手段處理并分析所得結(jié)果[3]。掌握了解決物理問(wèn)題的科學(xué)方法，就可以“以不變應(yīng)萬(wàn)變”。而學(xué)生往往沒(méi)有體會(huì)這些，沒(méi)有思考問(wèn)題中滲透了什么物理模型、物理思想和方法，在其構(gòu)建的問(wèn)題空間無(wú)法迅速找到相關(guān)的算子，即使偶爾找到某個(gè)算子也不一定正確，只能在其沒(méi)有明確解題路徑的問(wèn)題空間瞎碰，這導(dǎo)致其出錯(cuò)概率大大增加。

2.3沒(méi)有建立物理模型的習(xí)慣

錢學(xué)森先生說(shuō)過(guò)：“模型就是我們對(duì)問(wèn)題現(xiàn)象的分析，利用我們考究得來(lái)的機(jī)理，吸收一切主要的因素，略去次要的因素所創(chuàng)造出來(lái)的一幅圖畫”.物理模型既是物理學(xué)賴以建立的基本思想方法，也是物理學(xué)在應(yīng)用中解決實(shí)際問(wèn)題的重要途徑和方法[4]，是學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的關(guān)鍵，而大多數(shù)學(xué)生缺少建立物理模型的習(xí)慣。面對(duì)生產(chǎn)、生活中具體問(wèn)題時(shí)，學(xué)生建模能力的缺失表現(xiàn)的尤為突出。2011年江蘇高考試卷中要估算一個(gè)人將一只雞蛋拋出的過(guò)程中對(duì)其所做的功，著重考察學(xué)生建模能力，要求學(xué)生分析出雞蛋近似做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)估算出一個(gè)雞蛋的質(zhì)量。如果不會(huì)主動(dòng)構(gòu)建物理模型，這個(gè)題目就會(huì)很茫然。

2.4缺少反思的品質(zhì)

杜威認(rèn)為反思是對(duì)任何信念或假定的知識(shí)形成的積極、全面的考慮，它包括這樣一種有意識(shí)和自愿的努力，即在證據(jù)和理性的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)上建立信念。通過(guò)反思，可以讓學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，加強(qiáng)學(xué)生的自我監(jiān)控、自我調(diào)節(jié)[5]，使學(xué)生元認(rèn)知能力得到鍛煉和提高。思維的惰性導(dǎo)致學(xué)生很少反思，沒(méi)有及時(shí)思考學(xué)習(xí)中問(wèn)題出現(xiàn)的原因，自己是概念不清楚還是思考問(wèn)題不全面？這個(gè)題目的考點(diǎn)是什么？還有沒(méi)有其它的解決方法？自己的課堂效率、作業(yè)質(zhì)量是否能保障？反思的缺失導(dǎo)致一個(gè)物理問(wèn)題反復(fù)出現(xiàn)、反復(fù)出錯(cuò)，降低了學(xué)習(xí)的信心，學(xué)生更不愿意靜下心研究，由此形成惡性循環(huán)。

三.提高批判性思維的途徑

3.1重視質(zhì)疑精神的培養(yǎng)

質(zhì)疑是獨(dú)立思考的開(kāi)始。一方面要引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立質(zhì)疑的意識(shí)，要審慎、思辨的獲得知識(shí)，不盲目迷信權(quán)威和書本；另一方面要給學(xué)生質(zhì)疑的機(jī)會(huì)，教師可以設(shè)疑、描繪問(wèn)題情景，提出啟發(fā)性、爭(zhēng)議性問(wèn)題，引起學(xué)生的質(zhì)疑，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的求知欲。教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生大膽的表達(dá)自己的觀點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)思維的碰撞。

3.2深化物理規(guī)律的理解

課堂上要帶領(lǐng)學(xué)生通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)歸納或理論分析獲得物理規(guī)律，這樣他們的印象會(huì)更加深刻，對(duì)物理規(guī)律更加信服，引導(dǎo)學(xué)生不能重結(jié)論、輕分析推導(dǎo)；對(duì)物理規(guī)律的公式要詳細(xì)剖析，分析各個(gè)要素的含義、各要素之間的聯(lián)系，明確規(guī)律的使用條件和范圍，對(duì)學(xué)生思維上易出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行辨析。例如歐姆定律 ，它只適用于純電阻電路、金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電，發(fā)動(dòng)機(jī)等元件不符合此規(guī)律；功的定義式W=FLcosθ只適用于恒力做功，變力做功一般通過(guò)動(dòng)能定理解決；萬(wàn)有引力公式F= ，適用于質(zhì)點(diǎn)或均質(zhì)球體，r指的是質(zhì)點(diǎn)間的距離或者均質(zhì)球體球心的距離。

3.3明確物理模型的建立

培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成將實(shí)際問(wèn)題主動(dòng)變成物理物問(wèn)題的習(xí)慣，構(gòu)建相應(yīng)的模型、尋找相應(yīng)的參量，并借助于圖形、圖像幫助自己理解、分析。模型包括對(duì)象物理模型（如質(zhì)點(diǎn)、單擺、點(diǎn)電荷等）、過(guò)程物理模型（如勻變速直線運(yùn)動(dòng)、彈性碰撞等）、條件物理模型（如光滑平面、輕繩、均勻介質(zhì)等）[6]。

3.4強(qiáng)調(diào)思想方法的內(nèi)化

掌握解決問(wèn)題的方法：明確研究對(duì)象，分析狀態(tài)和過(guò)程，運(yùn)用適當(dāng)?shù)乃季S方法，建立物理模型，通過(guò)數(shù)學(xué)手段處理并分析所得結(jié)果。逐步將這種方法內(nèi)化為基本解決步驟，在分析過(guò)程中主動(dòng)運(yùn)用。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納每個(gè)章節(jié)核心內(nèi)容，例如拋體問(wèn)題重點(diǎn)是將運(yùn)動(dòng)分解成兩個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)研究；恒定電流問(wèn)題中核心是閉合電路歐姆定律E=U內(nèi)+U外；天體運(yùn)動(dòng)主要分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)，依據(jù)牛頓第二定律F合=F向；電學(xué)中力的方面圍繞公式F=qE，能的方面圍繞W=qU……物理知識(shí)是項(xiàng)鏈，物理方法是絲線，二者結(jié)合才會(huì)成為璀璨的珍珠項(xiàng)鏈。

3.5提高習(xí)題教學(xué)的實(shí)效

物理習(xí)題是運(yùn)用新知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程，是對(duì)學(xué)生綜合能力的反饋。由弄懂事實(shí)、事物和現(xiàn)象，到深刻理解抽象真理的道路，一定要通過(guò)實(shí)際作業(yè)，而完成實(shí)際作業(yè)就正是掌握知識(shí) [7]。根據(jù)目的的不同，習(xí)題教學(xué)可分為以下幾種形式：

（1）典型例題：通過(guò)典型例題滲透該知識(shí)點(diǎn)的基本原理、研究方法和步驟，體會(huì)如何在具體問(wèn)題中運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行解決，典型例題往往是“母題”，由它可以演變形成一題多解、多題一解和一題多變，典型例題的掌握對(duì)學(xué)生具有非常意義。

（2）一題多解：通過(guò)一題多解，培養(yǎng)思維的發(fā)散性和創(chuàng)造性，學(xué)生可以多角度、多途徑尋求解決問(wèn)題的方法，開(kāi)拓解題思路，總結(jié)解題規(guī)律，提高解題能力。

（3）多題一解：通過(guò)多題一解，培養(yǎng)思維的聚合性、深刻性和敏銳性，培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力，教會(huì)學(xué)生總結(jié)規(guī)律、挖掘物理現(xiàn)象的本質(zhì)。

（4）一題多變：通過(guò)一題多變，幫助學(xué)生深化對(duì)基本物理規(guī)律的理解，使學(xué)生全面、審慎、批判性的分析問(wèn)題，根據(jù)變化了的情況積極思索，迅速想出解決問(wèn)題的辦法，防止和消除呆板和僵化[8]，從而開(kāi)拓學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的求知欲。

3.6培養(yǎng)總結(jié)反思的習(xí)慣

教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生反思能力，讓他們進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和自我調(diào)節(jié)，學(xué)會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，從而提高學(xué)習(xí)效率和批判性思維能力。

（1）反思學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)（預(yù)習(xí)、上課、作業(yè)、復(fù)習(xí)）。例如上課已經(jīng)示范過(guò)的解題技能，為什么不能較熟練地應(yīng)用？ 曾經(jīng)解決過(guò)的某一類似問(wèn)題，現(xiàn)在為何又難以完成？從中反映出自己的預(yù)習(xí)、聽(tīng)課、作業(yè)、復(fù)習(xí)等學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)存在著哪些問(wèn)題？如何設(shè)法改進(jìn)？

（2）反思解題過(guò)程。分析題目的題型，思考解決這類型題目的思路是什么；這個(gè)題目有什么關(guān)鍵點(diǎn)、運(yùn)用了什么特殊的物理方法；這個(gè)題目有沒(méi)有其它方法，哪種更為便捷。

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8陳恒.中學(xué)物理習(xí)題變式教學(xué)探.物理教學(xué)，2011（10）：14-17

作者簡(jiǎn)介：

王猛（1988年5月），男，籍貫江蘇徐州，

本科學(xué)歷/碩士學(xué)位，中學(xué)一級(jí)，

研究方向：物理學(xué)科教學(xué)

工作單位：南京航空航天大學(xué)附屬高級(jí)中學(xué)

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