以物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力

張敬蘭

物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)對于提高物理教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維，全面落實(shí)培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)，具有其他教學(xué)內(nèi)容和形式所不能替代的作用。那么在教學(xué)過程中，如何通過實(shí)驗(yàn)有效培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力呢？設(shè)疑激趣，培養(yǎng)高階思維能力

興趣是最好的老師，學(xué)生如果對學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生了興趣，學(xué)習(xí)過程對他們來說就不再是一種負(fù)擔(dān)，而是一種享受，正所謂“知之者，不如好之者;好之者，不如樂之者”。恰到好處的情境設(shè)置，能點(diǎn)燃學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)思維的興奮點(diǎn)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，讓學(xué)生于不知不覺中， 自然地進(jìn)入學(xué)習(xí)探究狀態(tài)。例如在《光的折射》一節(jié)的教學(xué)中，首先讓學(xué)生做了這樣一個實(shí)驗(yàn)：在一個玻璃槽中裝水，水中插上一個塑料泡沫片，在塑料泡沫片上粘貼一條用塑料紙剪成的魚，讓同學(xué)們各用一根鋼絲猛刺水中的魚，但是沒有一個學(xué)生能刺到水中的魚。之后讓學(xué)生小組討論、猜想他們沒有叉到魚的原因，課堂氣氛一下活躍起來，學(xué)生們展開想象的翅膀，踴躍回答?！耙?yàn)槲覀兪值臏?zhǔn)確程度不夠”“別我們看到的魚不是魚的真實(shí)位置”……教師并不急于作答，而是引導(dǎo)學(xué)生們挑選桌上老師事先準(zhǔn)備的器材驗(yàn)證自己的猜想。當(dāng)學(xué)生看到插入水中的筷子、刻度尺等好像向上折斷了，馬上明白了他們所看到的魚實(shí)際上是在真實(shí)魚的上方。許多學(xué)生又提出，為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？這樣的引入，很快地集中了學(xué)生的注意力，為接下來用實(shí)驗(yàn)研究光的折射規(guī)律創(chuàng)造了良好的氛圍，如此自然地把學(xué)生帶入一個學(xué)習(xí)的境地，點(diǎn)燃學(xué)生的求知興奮點(diǎn)，使學(xué)生要知、愿知、易知，從而潛移默化地培養(yǎng)了學(xué)生如何收集和處理信息、獲取新知識的能力，促進(jìn)了學(xué)生高階思維的發(fā)展。

自主探究，提高高階思維能力

目前在我們傳統(tǒng)的課堂上，教與學(xué)的形式?jīng)Q定了大多數(shù)情況下仍是以“滿堂灌”為主，學(xué)生只是被動接受知識，而不是主動探究、積極建構(gòu)的學(xué)習(xí)，以至于多數(shù)教學(xué)依舊局限在低階思維的層次上?！敖虒W(xué)更重要的是要教科學(xué)研究的過程和方法?！彼砸氚呀虒W(xué)過程變成“教學(xué)合一”的過程，就一定要讓學(xué)生“動”起來。《浮力―阿基米德原理》一節(jié)的教學(xué)為了讓學(xué)生明確物體在液體中受到的浮力大小跟哪些因素有關(guān)，鼓勵學(xué)生以小組為單位設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案。有的小組利用向水中加鹽的方法使沉入水中的雞蛋浮了起來，驗(yàn)證出浮力的大小與液體的密度有關(guān);有的小組利用“稱重法”驗(yàn)證出浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)，小組成員團(tuán)結(jié)協(xié)作，各小組相互質(zhì)疑，相互糾錯，相互補(bǔ)充，教師巡回指導(dǎo)，適時點(diǎn)撥，最終設(shè)計出一套完整的可以實(shí)施的實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察、記錄數(shù)據(jù)、交流分析歸納得出結(jié)論。在“交流與評估”環(huán)節(jié)，學(xué)生積極分享實(shí)驗(yàn)中遇到的問題及解決方法，交流在實(shí)驗(yàn)中的新發(fā)現(xiàn)，相互取長補(bǔ)短，查漏補(bǔ)缺。評估是對實(shí)驗(yàn)過程的反思，學(xué)生從評估中汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，有利于學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和勇于探求新知識的進(jìn)取精神，有利于提高學(xué)生的批評性思維。教師在整堂課上擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧侵笇?dǎo)者、合作者，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，經(jīng)歷了一個從提出問題、假設(shè)猜想、設(shè)計實(shí)驗(yàn)到進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析論證、交流合作的探究全過程，鍛煉了學(xué)生實(shí)驗(yàn)、觀察、質(zhì)疑、相互協(xié)作能力，以及搜集和處理信息能力、分析和解決問題能力。最終促進(jìn)學(xué)生對知識的自主構(gòu)建和深度理解，有效培養(yǎng)了學(xué)生的高階思維能力。

課外延展，提升高階思維能力

物理是一門與生活實(shí)際緊密相連的學(xué)科。課外小實(shí)驗(yàn)可以拉近物理與生活的距離，是課堂教學(xué)的延伸和補(bǔ)充，學(xué)生通過課外實(shí)驗(yàn)，可以大大豐富感性認(rèn)識，深化與活化己掌握的物理知識并融會貫通，既有利于學(xué)生個性的發(fā)展和智力開發(fā)，又有利于學(xué)生思維從低階思維向高階思維的轉(zhuǎn)化。在教學(xué)過程中，我會根據(jù)教學(xué)進(jìn)度規(guī)劃學(xué)生的課外小實(shí)驗(yàn)，基本保證每周一個課外小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生使用身邊唾手可得的物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。并利用及時評價督促學(xué)生認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)，同時通過交流評估給學(xué)生提供一個交流學(xué)習(xí)的平臺。如在交流自制萬花筒的時候，我特意讓學(xué)生交流萬花筒里的小鏡子是如何準(zhǔn)備的，有的同學(xué)是直接買的，有的同學(xué)是在玻璃店找到的邊角料，還有同學(xué)是在家長指導(dǎo)下，將棉線沾上煤油綁在需要切割的鏡面上，燃燒棉線，然后輕松地切割出需要的小鏡子.這些方法都為下周制作潛望鏡提供了便利。為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，我還會不定期舉行一些物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)比賽，鼓勵學(xué)生根據(jù)課本知識進(jìn)行小發(fā)明、小創(chuàng)作，學(xué)生的積極性非常高，制作出了不少優(yōu)秀作品。這些創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)比賽，最大限度地啟發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性，學(xué)生的創(chuàng)新意識被喚起，創(chuàng)新思維得到發(fā)展，高階思維得到提升。

時代的發(fā)展離不開具有高階思維的人才，培養(yǎng)學(xué)生高階思維，任重道遠(yuǎn)。物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的一種有效途徑。教師要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，采取相應(yīng)的教學(xué)策略，設(shè)計相應(yīng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，開啟學(xué)生智慧，挖掘?qū)W生潛能，促使學(xué)生深度學(xué)習(xí)，為學(xué)生的高階思維培養(yǎng)插上翅膀，是一項(xiàng)重要的任務(wù)，“千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金”，我們應(yīng)該不負(fù)使命，擔(dān)負(fù)起自己的責(zé)任。

（作者單位：山東省威海市城里中學(xué)）