作者簡介：林勤，1956年出生。1985年畢業(yè)于安徽省教育學院物理系。長期從事中學物理教學和研究工作，先后參加過十余本專著的編寫，發(fā)表了二十余篇論文，承擔過多項教育部教育科研重點課題子課題、上海市教育科研重點課題、規(guī)劃課題的研究任務。現為上海市物理特級教師，上海市市西中學副校長，上海市物理名師培養(yǎng)基地的主持人。先后擔任了教育部課程教材工作委員會專家，教育部基礎教育成果評選專家（2014年），教育部和上海市物理學科課程標準、教材審查專家，上海市基礎教育成果鑒定專家（2014年），全國信息技術整合教學成果評審上海市專家（2014年），上海市教育技術裝備特聘專家。

摘 要：高階思維，是指發(fā)生在較高認知水平層次上的心智活動或認知能力，是一種跨學科、跨知識領域，能對思維予以評價的思維。高階思維既是高中生創(chuàng)新素養(yǎng)中的一個核心要素，也是物理教學中對于學生培養(yǎng)的追求。在物理課堂教學中，要以高階學習活動方式組織教學，關注思維教學內容的滲透，關注學生討論發(fā)言的批判性思維成分，關注“一題多解”的指向性，關注探究性實驗方案的評價，關注教師自身的行為模式，同時物理教師還應該積極參與培養(yǎng)中學生高階思維能力的校本課程建設。

關鍵詞：高階思維；高階學習活動；高階思維能力培養(yǎng)

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2014）11（S）-0001-5

思維能力從來就被視為創(chuàng)新能力的重要因素。不論是對生活、科學的態(tài)度，還是特長發(fā)展的選擇，或是問題解決的實踐，都離不開思維的發(fā)展，特別是高階思維能力的發(fā)展。因此，高階思維既是高中生創(chuàng)新素養(yǎng)中的一個核心要素，也是物理教學中對于學生培養(yǎng)的追求。

1 高階思維與高階思維能力的培養(yǎng)

高階思維，是指發(fā)生在較高認知水平層次上的心智活動或認知能力。我們可以看一下2001版BLOOM教育目標認知分類的情況（見表1）。確認了較高層次的認知過程和心智發(fā)展水平屬于高階思維的范疇，它在教學目標分類中表現為分析、評價和創(chuàng)造。

國內教育界對高階思維的描述不多，但也認同高階思維是較高認知水平層次上的心智活動或認知能力，是一種跨學科、跨知識領域，能對思維予以評價的思維。它是生成性思維和批判性思維的互補運用，自富于創(chuàng)造性的跨學科知識的思維。高階思維是高階能力的核心，直接表現為創(chuàng)新能力、問題求解能力、決策力和批判性思維能力。高階思維能力是知識時代對人才素質提出的新要求，是適應知識時代發(fā)展的關鍵能力。

高階思維與高級思維是容易被混淆的兩個概念。高級思維是一個相對性的概念，是一種思維相對另一種思維比較而言的。例如，抽象思維相對于形象思維，可以稱為高級思維，立體思維相對于平面思維也可以稱為高級思維。高級思維不僅具有相對性，還會隨著思維者年齡的增長，閱歷、思維水平的提高而變化。高階思維則對應著認知水平和層次，是根據教學目標分類確定的，對它的描述，有較為確切的認知行為動詞解釋。

關于高階思維能力的培養(yǎng)，鐘啟泉教授指出：發(fā)展高階思維，要以高階學習活動予以支持——要以學習者為中心；要開展問題求解的學習活動；要形成知識共享、互動合作的學習模式。同時還應該注重交叉學科知識的學習，注重環(huán)境營造，注重教師有意義地引導。香港學者陳浩文博士在談到如何提升高階思維時也指出：要提升高階思維，就要培養(yǎng)學生的論證、反駁、篩選和利用信息的能力；要培養(yǎng)學生的公民意識、判斷、決定能力；要理解學科的思維方式。

思維能力從來就被視為創(chuàng)新能力的重要因素。不論是對已有知識或已有作品的審視反思，還是新知識的融合、構建，新項目的設計完善，問題解決的實踐，都離不開思維水平的支撐，特別是對應于“創(chuàng)造”等級的高階思維能力的支撐。

2 物理課堂教學中高階思維能力培養(yǎng)中的關注點

2.1 關注高階學習活動方式組織教學

培養(yǎng)高階思維，需要以高階學習活動方式組織教學，“分析、評價、創(chuàng)造”需要建構“概述、構造、檢查、表述”的課堂環(huán)境，搭建學生“評論、判斷”的思維碰撞平臺，從而達到“產生、假設、規(guī)劃、設計、創(chuàng)作、發(fā)明”的目標。經過多年課改的實踐，廣大物理教師對高階學習活動方式是非常熟悉的。比如，“問題教學法”、“拋錨式教學”、“腳手架教學”、“合作學習”、“討論式學習”、“探究式教學”、“頭腦風暴”、“學徒式學習”等，許多都是教師們耳熟能詳并已廣泛用于課堂的行之有效的教學方法。只要在使用這些教學方法的過程中，不流于形式，能體現高階思維培養(yǎng)的核心要素，注重“分析、評價、創(chuàng)造”，高階思維能力培養(yǎng)就能落實在課堂物理教學中。

案例1 靜電場復習

靜電場復習時，筆者布置了一道練習題。如圖1，兩個帶+Q的電荷相距2a，在它們形成的電場中，有一帶負電的粒子（不計重力）正在作勻速圓周運動，試問該粒子的軌道應在哪里？呵，這下熱鬧了。有的說是在兩個點電荷之外的距離較遠的圓周上；有的說是在繞著某一單個點電荷的圓周上；有的說是在繞著一個核轉動且正對另一個核的位置上；也有的說是在垂直于點電荷連線中點的平面上；還有的則拿出了二價原子（核內有兩個質子）核外電子的模型作為佐證等。筆者沒有直接否定哪一種說法，而是組織學生進行辯論。辯論中筆者要求學生講清自己的理由，找出他人的錯誤，以理服人。經過一番激烈的爭論，同學們從核外電子軌道的佯謬到電子云的形狀，從幾率的意義到衍射條紋的實質，進行了條理分明的闡述，明確了這兩種模型的不可比性，以及粒子繞雙荷做勻速圓周運動的不可能性。辯論中，同學們還對粒子重力不能忽略的情況做了進一步的發(fā)揮——可以在以點電荷連線為軸的上方平面旋轉，并計算了這種情況下的回轉半徑以及與點電荷的距離。

這節(jié)課給學生留下了深刻的印象，不僅這一部分的知識要求得到了落實，學生的思維也得到了較好的訓練。盡管這樣的教學，在課時使用上較為“奢侈”，但從培養(yǎng)學生高階思維的角度看，確實是值得的。演講、辯論等教學組織形式最大的特點，是提供了開放、寬松、自由的思維環(huán)境，讓學生自由思考、批判和表述，對學生高階思維能力的培養(yǎng)，具有積極的意義。

2.2 關注物理課堂中思維教學內容的滲透

為了培養(yǎng)高階思維，可以開設一些專設課程，比如，思維課程。在這個課程中，可以讓學生學習思維方法，體會不同思維方式的差異。但是物理教學畢竟不能等同于思維專設課程的教學，只能在教學中利用物理問題，有目的地滲透思維發(fā)展的內容，提高學生的思維品質。

案例2 如圖2所示，給出了一根蠟燭、一盒火柴、一盒圖釘，一段繩子，如何把蠟燭豎直在墻面？并分析蠟燭所受的力。

蠟燭除重力外所受的力，取決于蠟燭在墻面豎直的方式。蠟燭在墻面豎直的方法很多，如，利用繩釘懸掛法、利用蠟油粘合法等，最簡單的則是將蠟燭直接放在地面、靠在墻面（虛接觸）。不同的操作方法使得蠟燭的受到的力的性質不同，如果只從物理角度分析力的性質、大小、方向等問題，這樣的教學是標準的。但如果注意到學生高階思維的培養(yǎng)，可以從蠟燭在墻面豎直的方式，進行思維方法的教學滲透。

蠟燭在墻面豎直方式的問題，有點像“腦筋急轉彎”，但卻打破了學生的思維定勢。所謂思維定勢，是指人們習慣使用常用的思維方式來看待和解決問題，形成的固有的思維習慣。例如，在這個問題中，看見繩釘就想到了懸掛，看見火柴蠟燭，就想到了點燃，這就是思維定勢。在解決問題的過程中，人們能否擺脫事物的固有功能以適應新的問題情景的需要，常常成為解決問題的關鍵。原有的一些習慣有時會節(jié)省時間，提高效率，但有時又會阻礙思維的發(fā)散。要提高認知水平，就需要在集體的頭腦風暴中不斷汲取別人的思維所長，修正自己的觀點，使分析、綜合、評價和創(chuàng)造能力得以提升。

2.3 關注學生討論發(fā)言的批判性思維成分

現在的教學方法，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，學生的合作學習、討論交流環(huán)節(jié)是不能缺失的。如果學生在交流過程中，只是介紹自己的方法或方案，那還不夠，至少缺失了對方案的評價。通過觀察、傾聽、分析，發(fā)現他人問題解決方法的不足，及時指出（評價），并做出修改完善，甚至另辟蹊徑重新設計（創(chuàng)造），重新予以評價，這樣的思維過程既包含了生成性思維，又張揚了批判性思維，符合了高階思維能力培養(yǎng)的基本要素。

案例3 靜電除塵現象的解釋

通過實物投影儀，講臺上的裝置被清晰地投放在大屏幕上。一個廣口瓶，橡皮塞中央插了一根銅棒，瓶身外繞了幾圈粗導線。一個直流高壓電源通過開關，一端和銅棒相連，另端和粗導線一端相連。教師向學生介紹了整個裝置后，打開橡皮塞向瓶中噴入濃煙，然后塞緊瓶塞。只見瓶中煙霧彌漫，一片渾濁。然而，隨著開關閉合、五萬伏高壓的加載，瓶中的煙霧渾濁立刻消失，瓶中又重新恢復了清澈透明。

同學們被這像魔術般的“表演”完全吸引住了。數秒的沉寂后，教室里開始了熱烈的討論。同學們，一邊分析，一邊爭論，幾個同學甚至圍住了講臺，仔細地審視各個裝置，大家都想盡快搞明白煙霧是怎樣消失掉的。幾分鐘后，教師將同學們的觀點進行了集中：（1）瓶中形成了磁場，煙霧分子因磁場吸引而消失；（2）瓶中形成了電場，帶電粒子因電場力作用被吸附到銅棒和瓶壁上。

“瓶中怎么會有磁場呢？”有同學開始質疑了?！般~棒和導線沒有構成回路，沒有電流， 不可能形成電流的磁場?！币苍S是被“點中了要害”，提出磁場的同學接受了其它同學的觀點。全班同學的意見開始趨于統(tǒng)一了。

“煙霧中有帶電粒子嗎？通常物體都是電中性的呀?！辈恢奈煌瑢W嘟囔了一句。教室里寂靜了，也許是同學們都沒有想到的緣故吧，大家都不知該怎樣回答，討論也開展不起來了。

“我為大家重新做一遍實驗。不過，這次我要調整電壓，請大家注意瓶中的效果?！苯處熣f著重新開始了操作，只是瓶中充滿煙霧后，電壓調到了三百伏?！皼]什么效果嘛?！庇型瑢W開始小聲議論。電壓繼續(xù)上升了，五百伏、八百伏……每隔幾秒，電壓都重新調節(jié)一次，上萬伏了——瓶中的“魔術”再次重現了。

“為什么電壓低的時候沒有效果，一定要加到幾萬伏的高壓呢？”“是啊，幾百伏也應該有電場，照理說也應該對帶電粒子有電場力呀？”同學們的情緒又一次被調動起來了。這次，問題的關鍵變成了為什么要加載高壓？高壓的作用效果到底在哪里？

“即使是低壓，電場還是存在的，沒有效果，只能說明煙霧粒子不是帶電粒子?！薄案邏寒a生了效果，說明高壓時煙霧粒子應該是帶電的?！薄暗蛪簳r粒子不帶電，高壓時粒子帶電，難道粒子是被催化了嗎？”

“電離，對，是電離。高壓使電中性的分子電離了。”“電中性的分子被電離，形成了帶電粒子，帶電粒子在電場中受電場力作用運動，吸附到瓶壁和銅棒上，煙霧就消失了?！?/p>

同學們經過討論、研究，終于完成了對“靜電除塵”的解釋。在隨后的課堂點評中，教師一方面肯定了學生的討論結果；另一方面，重點對學生的討論過程進行了分析，尤其點評了“磁場作用”和“煙霧帶電”兩個假設的否定過程。教師鼓勵學生通過實驗、觀察和分析，去否定、批判和假設，從而提高自己的認知水平和思維水平。

2.4 關注“一題多解”的指向性

“一題多解”要求學生不為解題定勢左右，通過生成性思維，獲得更多的解題方法。但是新的解題方法是技巧上的提高，還是解題思維上的變化；是在他人基礎上的改進，還是自己全新設計，需要教師有所關注，才能正確點評和激勵學生。

案例4 某個做勻變速直線運動的物體，通過連續(xù)兩個相等的位移s時，經歷的時間分別為t1和t2。試求該物體做勻變速直線運動時的加速度。

該題的常規(guī)做法是設出初速度、加速度和時間，代入運動學基本公式即可求出。另一種做法是利用平均速度，分別求出兩段位移的時間中點的瞬時速度，然后根據加速度定義求解。為了關注學生的思維培養(yǎng)，教師請學生介紹他們是如何思考的。

學生A：我也試著用基本方法求解，可是方程幾處都出現了二次函數，求解太麻煩了，我相信應該有更簡單的辦法，于是就想到了用平均速度來解。

學生B：我仔細地審題，發(fā)現題設條件隱含了平均速度的概念，我就選擇了用平均速度求解。

可以看出，B同學從接受信息開始，“分析”、“評價”就開始同步，而A同學“分析”過程不夠仔細，也未能及時評價，碰到釘子后才進入“評價”過程，效率較低。當然A同學在對原求解方法的評價中表現出來的較為明顯的批判性思維，是應該值得肯定的。如果教學中教師的關注點只是兩種解題方法本身的比較，就不可能對思維的發(fā)展做出較為有效的評析。

案例5 光滑大環(huán)被輕繩懸起，從環(huán)的上端釋放兩個套在大環(huán)上的小球（如圖3）。環(huán)與球的質量不能忽略。小球滑至何處時，輕繩張力為零？

按照正常解題邏輯分析：環(huán)必受小球給其沿徑向的彈力，因此球只能在上半環(huán)時方可使大環(huán)受到斜向上彈力（與球受向心力方向相反），也才有可能使懸線張力為零。利用能量守恒、向心力、平衡、隔離法、力的分解等知識，可以求出結果。但如果換個角度思考：有重量的物體被懸掛起來，為什么懸繩張力為零呢？這只有在失重狀態(tài)下才能實現。利用系統(tǒng)分析、失重、分解等，也可以求出結果。

這兩種求解方法差異較大，思維的差異更為明顯。前者在問題研究時選取了獨立對象，后者則采用了系統(tǒng)分析；前者的解題思維按部就班可以稱為直線思維，后者的思維則是由結果反問屬于逆向思維。本題教學中如果在注重求解方法差異的同時，有意識地從思維角度去分析類似問題，就可以找到高階思維能力培養(yǎng)的切入點。

2.5 關注探究性實驗方案的評價

在研究性學習中開展實驗方案的設計，對于中學生物理核心素養(yǎng)的提升，有著積極的作用。探究性實驗中對學生猜想的驗證，形成的是“事實評價”。而在“事實評價”之前，加強對實驗方案（或設計）的“思維評價”，則是凸顯“分析、評價、創(chuàng)造”的過程，強化了學生的思維活動。所以，研究性學習中應注重組織學生在實驗前開展對實驗方案的評價。

案例6 為了測量物體間的動摩擦因數，兩位同學分別設計了兩種不同的實驗方案。

方案A：在水平桌面上，用測力計水平拉動一個已知質量的滑塊，使滑塊勻速運動，讀出測力計的讀數。再根據物體平衡時的受力關系，即可得出此時滑塊所受滑動摩擦力的大小。更換材料相同、質量不同的滑塊，重復操作，可以得到若干組滑動摩擦力的數據。將摩擦力和對應的滑塊質量列表，就可以測得滑塊與桌面間的動摩擦因數。

方案B：水平桌面上鋪有一張白紙，白紙上放著一個已知質量的滑塊，滑塊一端被水平繩拉住，水平繩則與固定的測力計相連。沿水平繩向滑塊另一端方向拉動白紙，即可讀出此時的測力計讀數——滑動摩擦力的大小。更換材料相同、質量不同的滑塊，重復操作，可以得到若干組滑動摩擦力的數據。將摩擦力和對應的滑塊質量列表，可以測得滑塊與紙面的動摩擦因數。

教學中對實驗方案的分析評價的討論非常熱烈，兩個實驗操作的穩(wěn)定性、可持續(xù)性、可視性、測量結果的不一致性等，都被提了出來，而隨著問題的提出，新的設想也誕生了。比如，實驗B中的測力計可以由力傳感器替代，實驗A改為借助通過滑輪的砝碼下落拉動滑塊等。兩個實驗最終都進行了操作，也驗證了學生對方案的評價。但就整個教學過程而言，最為出彩的就是對實驗方案的評價過程。

2.6 關注教師自身的行為模式

高階思維的一個重要特征是能夠“對思維進行思維和評價”，這就需要培養(yǎng)學生不受束縛，敢于思考、批判、評價的勇氣和態(tài)度。作為教師就應該更加關注自身的行為模式，不迷信權威，敢于對教材進行“批判性”評價，以自己的思維方式，為學生做出表率。

3 物理教師要積極參與中學生高階思維能力培養(yǎng)的校本課程建設

校本課程是拓寬學生視野，發(fā)展學生興趣，培養(yǎng)學生個性和特長的重要載體，也是培養(yǎng)高中生高階思維能力的重要舉措。物理教師在指導學生開展科技活動、研究性課題、社團活動等方面，有著學科背景的優(yōu)勢，物理教師應該積極參與培養(yǎng)中學生高階思維能力的校本課程建設，在課程的開發(fā)、建設中形成自己的特色，搭建高中生高階思維能力培養(yǎng)的獨特舞臺。

例如，開發(fā)校本辯論課程。辯論課程就是用一定的理由來說明自己對事物或問題的見解，揭露對方的矛盾，以便最后得到正確的認識或共同的意見。辯論呈現出的是辯手在接受信息后的分析、評價、創(chuàng)造能力，凸顯的是批判性和創(chuàng)造性思維能力。幾年來我們已經看到，辯論課程不再是文科教師的“專利”，已經在物理課堂、科技活動中大放異彩。

再如，開發(fā)創(chuàng)新實驗室課程。2010年以來，上海市許多高中都建設了學校創(chuàng)新實驗室，不僅給高中生帶來了許多科技發(fā)展的新鮮內容，而且培養(yǎng)了學生的動手實踐能力、想象能力、設計能力和創(chuàng)造能力，發(fā)展了學生的高階思維能力。

以下是某校創(chuàng)新實驗室課程開發(fā)的案例——《能源實驗室課程計劃》。

第一模塊（二課時）：能源的知識。

教學方法：教師講述、學生資料查詢交流。

教學內容：能源的概念；常規(guī)能源；新能源；一次能源；二次能源；能源的使用；能源的危機。

第二模塊（一課時）：能源模型的參觀。

教學方法：實地參觀、教師講解。

教學內容：火力發(fā)電、風能發(fā)電、太陽能發(fā)電、核能源、風力發(fā)電。

第三模塊（一課時）：發(fā)電機原理。

教學方法：教師授課、教具觀看、學生體驗。

第四模塊（四課時）：學生制作（一）——水力發(fā)電機模型；結構式積木搭建場景；發(fā)電機模型、水力沖擊系統(tǒng)；各種燈泡發(fā)光表示效果。

第五模塊（四課時）：學生制作（二）——云霄車機械能守恒模型的研究；軌道的設計；軌道平整度調適；小球運動的能量守恒及測量。

第六模塊（四課時）：學生制作（三）——太陽能發(fā)電的應用；太陽能電池板電動勢、內電阻的測定；太陽能發(fā)電儲存實驗；太陽能動力的應用（路燈、電扇、水泵等）。

第七模塊（四課時）：學生制作（四）——風能發(fā)電機模型和應用；風力發(fā)電機（水平、垂直）功率測定；風能動力小車安裝。

第八模塊（四課時）：學生課題研究作品介紹；重力發(fā)電模擬裝置；太陽能滴灌模擬裝置。

這一課程，從第四個模塊開始，強化學生的設計和動手實驗，不僅與學生已有知識形成了關聯(lián)，還涉及“分析、評價、創(chuàng)造”等高階思維培養(yǎng)要素，這樣的課程無疑為高中生高階思維的培養(yǎng)搭建了良好的平臺。

高中生高階思維能力的培養(yǎng)，是高中人才培養(yǎng)的一個重要內容，也是高中物理教學中應該關注的問題。只要我們在物理教學中重視這個問題，有目的、有意識地加強高階思維培養(yǎng)的教學設計和課堂引導，加強對學生思維發(fā)展水平的研究和分析，就一定能在高中生高階思維能力的培養(yǎng)中，獲得更多的經驗和成功。

參考文獻：

[1]王帥.國外高階思維及其教學方式[J].上海教育科研，2011，（9）：31.

[2]鐘啟泉.為每一個學生的成長而教——基于“學的課程”的教學設計探析[J].北京大學教育評論，2009，（3）：112.

[3]鐘志賢.促進學習者高階思維發(fā)展的教學設計假設[J].電化教育研究，2004，（12）：21.

[4]申昌安，劉政良.淺談高階思維能力[J].才智，2011，（36）：254.

（欄目編輯 廖伯琴）

學生B：我仔細地審題，發(fā)現題設條件隱含了平均速度的概念，我就選擇了用平均速度求解。

可以看出，B同學從接受信息開始，“分析”、“評價”就開始同步，而A同學“分析”過程不夠仔細，也未能及時評價，碰到釘子后才進入“評價”過程，效率較低。當然A同學在對原求解方法的評價中表現出來的較為明顯的批判性思維，是應該值得肯定的。如果教學中教師的關注點只是兩種解題方法本身的比較，就不可能對思維的發(fā)展做出較為有效的評析。

案例5 光滑大環(huán)被輕繩懸起，從環(huán)的上端釋放兩個套在大環(huán)上的小球（如圖3）。環(huán)與球的質量不能忽略。小球滑至何處時，輕繩張力為零？

按照正常解題邏輯分析：環(huán)必受小球給其沿徑向的彈力，因此球只能在上半環(huán)時方可使大環(huán)受到斜向上彈力（與球受向心力方向相反），也才有可能使懸線張力為零。利用能量守恒、向心力、平衡、隔離法、力的分解等知識，可以求出結果。但如果換個角度思考：有重量的物體被懸掛起來，為什么懸繩張力為零呢？這只有在失重狀態(tài)下才能實現。利用系統(tǒng)分析、失重、分解等，也可以求出結果。

這兩種求解方法差異較大，思維的差異更為明顯。前者在問題研究時選取了獨立對象，后者則采用了系統(tǒng)分析；前者的解題思維按部就班可以稱為直線思維，后者的思維則是由結果反問屬于逆向思維。本題教學中如果在注重求解方法差異的同時，有意識地從思維角度去分析類似問題，就可以找到高階思維能力培養(yǎng)的切入點。

2.5 關注探究性實驗方案的評價

在研究性學習中開展實驗方案的設計，對于中學生物理核心素養(yǎng)的提升，有著積極的作用。探究性實驗中對學生猜想的驗證，形成的是“事實評價”。而在“事實評價”之前，加強對實驗方案（或設計）的“思維評價”，則是凸顯“分析、評價、創(chuàng)造”的過程，強化了學生的思維活動。所以，研究性學習中應注重組織學生在實驗前開展對實驗方案的評價。

案例6 為了測量物體間的動摩擦因數，兩位同學分別設計了兩種不同的實驗方案。

方案A：在水平桌面上，用測力計水平拉動一個已知質量的滑塊，使滑塊勻速運動，讀出測力計的讀數。再根據物體平衡時的受力關系，即可得出此時滑塊所受滑動摩擦力的大小。更換材料相同、質量不同的滑塊，重復操作，可以得到若干組滑動摩擦力的數據。將摩擦力和對應的滑塊質量列表，就可以測得滑塊與桌面間的動摩擦因數。

方案B：水平桌面上鋪有一張白紙，白紙上放著一個已知質量的滑塊，滑塊一端被水平繩拉住，水平繩則與固定的測力計相連。沿水平繩向滑塊另一端方向拉動白紙，即可讀出此時的測力計讀數——滑動摩擦力的大小。更換材料相同、質量不同的滑塊，重復操作，可以得到若干組滑動摩擦力的數據。將摩擦力和對應的滑塊質量列表，可以測得滑塊與紙面的動摩擦因數。

教學中對實驗方案的分析評價的討論非常熱烈，兩個實驗操作的穩(wěn)定性、可持續(xù)性、可視性、測量結果的不一致性等，都被提了出來，而隨著問題的提出，新的設想也誕生了。比如，實驗B中的測力計可以由力傳感器替代，實驗A改為借助通過滑輪的砝碼下落拉動滑塊等。兩個實驗最終都進行了操作，也驗證了學生對方案的評價。但就整個教學過程而言，最為出彩的就是對實驗方案的評價過程。

2.6 關注教師自身的行為模式

高階思維的一個重要特征是能夠“對思維進行思維和評價”，這就需要培養(yǎng)學生不受束縛，敢于思考、批判、評價的勇氣和態(tài)度。作為教師就應該更加關注自身的行為模式，不迷信權威，敢于對教材進行“批判性”評價，以自己的思維方式，為學生做出表率。

3 物理教師要積極參與中學生高階思維能力培養(yǎng)的校本課程建設

校本課程是拓寬學生視野，發(fā)展學生興趣，培養(yǎng)學生個性和特長的重要載體，也是培養(yǎng)高中生高階思維能力的重要舉措。物理教師在指導學生開展科技活動、研究性課題、社團活動等方面，有著學科背景的優(yōu)勢，物理教師應該積極參與培養(yǎng)中學生高階思維能力的校本課程建設，在課程的開發(fā)、建設中形成自己的特色，搭建高中生高階思維能力培養(yǎng)的獨特舞臺。

例如，開發(fā)校本辯論課程。辯論課程就是用一定的理由來說明自己對事物或問題的見解，揭露對方的矛盾，以便最后得到正確的認識或共同的意見。辯論呈現出的是辯手在接受信息后的分析、評價、創(chuàng)造能力，凸顯的是批判性和創(chuàng)造性思維能力。幾年來我們已經看到，辯論課程不再是文科教師的“專利”，已經在物理課堂、科技活動中大放異彩。

再如，開發(fā)創(chuàng)新實驗室課程。2010年以來，上海市許多高中都建設了學校創(chuàng)新實驗室，不僅給高中生帶來了許多科技發(fā)展的新鮮內容，而且培養(yǎng)了學生的動手實踐能力、想象能力、設計能力和創(chuàng)造能力，發(fā)展了學生的高階思維能力。

以下是某校創(chuàng)新實驗室課程開發(fā)的案例——《能源實驗室課程計劃》。

第一模塊（二課時）：能源的知識。

教學方法：教師講述、學生資料查詢交流。

教學內容：能源的概念；常規(guī)能源；新能源；一次能源；二次能源；能源的使用；能源的危機。

第二模塊（一課時）：能源模型的參觀。

教學方法：實地參觀、教師講解。

教學內容：火力發(fā)電、風能發(fā)電、太陽能發(fā)電、核能源、風力發(fā)電。

第三模塊（一課時）：發(fā)電機原理。

教學方法：教師授課、教具觀看、學生體驗。

第四模塊（四課時）：學生制作（一）——水力發(fā)電機模型；結構式積木搭建場景；發(fā)電機模型、水力沖擊系統(tǒng)；各種燈泡發(fā)光表示效果。

第五模塊（四課時）：學生制作（二）——云霄車機械能守恒模型的研究；軌道的設計；軌道平整度調適；小球運動的能量守恒及測量。

第六模塊（四課時）：學生制作（三）——太陽能發(fā)電的應用；太陽能電池板電動勢、內電阻的測定；太陽能發(fā)電儲存實驗；太陽能動力的應用（路燈、電扇、水泵等）。

第七模塊（四課時）：學生制作（四）——風能發(fā)電機模型和應用；風力發(fā)電機（水平、垂直）功率測定；風能動力小車安裝。

第八模塊（四課時）：學生課題研究作品介紹；重力發(fā)電模擬裝置；太陽能滴灌模擬裝置。

這一課程，從第四個模塊開始，強化學生的設計和動手實驗，不僅與學生已有知識形成了關聯(lián)，還涉及“分析、評價、創(chuàng)造”等高階思維培養(yǎng)要素，這樣的課程無疑為高中生高階思維的培養(yǎng)搭建了良好的平臺。

高中生高階思維能力的培養(yǎng)，是高中人才培養(yǎng)的一個重要內容，也是高中物理教學中應該關注的問題。只要我們在物理教學中重視這個問題，有目的、有意識地加強高階思維培養(yǎng)的教學設計和課堂引導，加強對學生思維發(fā)展水平的研究和分析，就一定能在高中生高階思維能力的培養(yǎng)中，獲得更多的經驗和成功。

參考文獻：

[1]王帥.國外高階思維及其教學方式[J].上海教育科研，2011，（9）：31.

[2]鐘啟泉.為每一個學生的成長而教——基于“學的課程”的教學設計探析[J].北京大學教育評論，2009，（3）：112.

[3]鐘志賢.促進學習者高階思維發(fā)展的教學設計假設[J].電化教育研究，2004，（12）：21.

[4]申昌安，劉政良.淺談高階思維能力[J].才智，2011，（36）：254.

（欄目編輯 廖伯琴）

學生B：我仔細地審題，發(fā)現題設條件隱含了平均速度的概念，我就選擇了用平均速度求解。

可以看出，B同學從接受信息開始，“分析”、“評價”就開始同步，而A同學“分析”過程不夠仔細，也未能及時評價，碰到釘子后才進入“評價”過程，效率較低。當然A同學在對原求解方法的評價中表現出來的較為明顯的批判性思維，是應該值得肯定的。如果教學中教師的關注點只是兩種解題方法本身的比較，就不可能對思維的發(fā)展做出較為有效的評析。

案例5 光滑大環(huán)被輕繩懸起，從環(huán)的上端釋放兩個套在大環(huán)上的小球（如圖3）。環(huán)與球的質量不能忽略。小球滑至何處時，輕繩張力為零？

按照正常解題邏輯分析：環(huán)必受小球給其沿徑向的彈力，因此球只能在上半環(huán)時方可使大環(huán)受到斜向上彈力（與球受向心力方向相反），也才有可能使懸線張力為零。利用能量守恒、向心力、平衡、隔離法、力的分解等知識，可以求出結果。但如果換個角度思考：有重量的物體被懸掛起來，為什么懸繩張力為零呢？這只有在失重狀態(tài)下才能實現。利用系統(tǒng)分析、失重、分解等，也可以求出結果。

這兩種求解方法差異較大，思維的差異更為明顯。前者在問題研究時選取了獨立對象，后者則采用了系統(tǒng)分析；前者的解題思維按部就班可以稱為直線思維，后者的思維則是由結果反問屬于逆向思維。本題教學中如果在注重求解方法差異的同時，有意識地從思維角度去分析類似問題，就可以找到高階思維能力培養(yǎng)的切入點。

2.5 關注探究性實驗方案的評價

在研究性學習中開展實驗方案的設計，對于中學生物理核心素養(yǎng)的提升，有著積極的作用。探究性實驗中對學生猜想的驗證，形成的是“事實評價”。而在“事實評價”之前，加強對實驗方案（或設計）的“思維評價”，則是凸顯“分析、評價、創(chuàng)造”的過程，強化了學生的思維活動。所以，研究性學習中應注重組織學生在實驗前開展對實驗方案的評價。

案例6 為了測量物體間的動摩擦因數，兩位同學分別設計了兩種不同的實驗方案。

方案A：在水平桌面上，用測力計水平拉動一個已知質量的滑塊，使滑塊勻速運動，讀出測力計的讀數。再根據物體平衡時的受力關系，即可得出此時滑塊所受滑動摩擦力的大小。更換材料相同、質量不同的滑塊，重復操作，可以得到若干組滑動摩擦力的數據。將摩擦力和對應的滑塊質量列表，就可以測得滑塊與桌面間的動摩擦因數。

方案B：水平桌面上鋪有一張白紙，白紙上放著一個已知質量的滑塊，滑塊一端被水平繩拉住，水平繩則與固定的測力計相連。沿水平繩向滑塊另一端方向拉動白紙，即可讀出此時的測力計讀數——滑動摩擦力的大小。更換材料相同、質量不同的滑塊，重復操作，可以得到若干組滑動摩擦力的數據。將摩擦力和對應的滑塊質量列表，可以測得滑塊與紙面的動摩擦因數。

教學中對實驗方案的分析評價的討論非常熱烈，兩個實驗操作的穩(wěn)定性、可持續(xù)性、可視性、測量結果的不一致性等，都被提了出來，而隨著問題的提出，新的設想也誕生了。比如，實驗B中的測力計可以由力傳感器替代，實驗A改為借助通過滑輪的砝碼下落拉動滑塊等。兩個實驗最終都進行了操作，也驗證了學生對方案的評價。但就整個教學過程而言，最為出彩的就是對實驗方案的評價過程。

2.6 關注教師自身的行為模式

高階思維的一個重要特征是能夠“對思維進行思維和評價”，這就需要培養(yǎng)學生不受束縛，敢于思考、批判、評價的勇氣和態(tài)度。作為教師就應該更加關注自身的行為模式，不迷信權威，敢于對教材進行“批判性”評價，以自己的思維方式，為學生做出表率。

3 物理教師要積極參與中學生高階思維能力培養(yǎng)的校本課程建設

校本課程是拓寬學生視野，發(fā)展學生興趣，培養(yǎng)學生個性和特長的重要載體，也是培養(yǎng)高中生高階思維能力的重要舉措。物理教師在指導學生開展科技活動、研究性課題、社團活動等方面，有著學科背景的優(yōu)勢，物理教師應該積極參與培養(yǎng)中學生高階思維能力的校本課程建設，在課程的開發(fā)、建設中形成自己的特色，搭建高中生高階思維能力培養(yǎng)的獨特舞臺。

例如，開發(fā)校本辯論課程。辯論課程就是用一定的理由來說明自己對事物或問題的見解，揭露對方的矛盾，以便最后得到正確的認識或共同的意見。辯論呈現出的是辯手在接受信息后的分析、評價、創(chuàng)造能力，凸顯的是批判性和創(chuàng)造性思維能力。幾年來我們已經看到，辯論課程不再是文科教師的“專利”，已經在物理課堂、科技活動中大放異彩。

再如，開發(fā)創(chuàng)新實驗室課程。2010年以來，上海市許多高中都建設了學校創(chuàng)新實驗室，不僅給高中生帶來了許多科技發(fā)展的新鮮內容，而且培養(yǎng)了學生的動手實踐能力、想象能力、設計能力和創(chuàng)造能力，發(fā)展了學生的高階思維能力。

以下是某校創(chuàng)新實驗室課程開發(fā)的案例——《能源實驗室課程計劃》。

第一模塊（二課時）：能源的知識。

教學方法：教師講述、學生資料查詢交流。

教學內容：能源的概念；常規(guī)能源；新能源；一次能源；二次能源；能源的使用；能源的危機。

第二模塊（一課時）：能源模型的參觀。

教學方法：實地參觀、教師講解。

教學內容：火力發(fā)電、風能發(fā)電、太陽能發(fā)電、核能源、風力發(fā)電。

第三模塊（一課時）：發(fā)電機原理。

教學方法：教師授課、教具觀看、學生體驗。

第四模塊（四課時）：學生制作（一）——水力發(fā)電機模型；結構式積木搭建場景；發(fā)電機模型、水力沖擊系統(tǒng)；各種燈泡發(fā)光表示效果。

第五模塊（四課時）：學生制作（二）——云霄車機械能守恒模型的研究；軌道的設計；軌道平整度調適；小球運動的能量守恒及測量。

第六模塊（四課時）：學生制作（三）——太陽能發(fā)電的應用；太陽能電池板電動勢、內電阻的測定；太陽能發(fā)電儲存實驗；太陽能動力的應用（路燈、電扇、水泵等）。

第七模塊（四課時）：學生制作（四）——風能發(fā)電機模型和應用；風力發(fā)電機（水平、垂直）功率測定；風能動力小車安裝。

第八模塊（四課時）：學生課題研究作品介紹；重力發(fā)電模擬裝置；太陽能滴灌模擬裝置。

這一課程，從第四個模塊開始，強化學生的設計和動手實驗，不僅與學生已有知識形成了關聯(lián)，還涉及“分析、評價、創(chuàng)造”等高階思維培養(yǎng)要素，這樣的課程無疑為高中生高階思維的培養(yǎng)搭建了良好的平臺。

高中生高階思維能力的培養(yǎng)，是高中人才培養(yǎng)的一個重要內容，也是高中物理教學中應該關注的問題。只要我們在物理教學中重視這個問題，有目的、有意識地加強高階思維培養(yǎng)的教學設計和課堂引導，加強對學生思維發(fā)展水平的研究和分析，就一定能在高中生高階思維能力的培養(yǎng)中，獲得更多的經驗和成功。

參考文獻：

[1]王帥.國外高階思維及其教學方式[J].上海教育科研，2011，（9）：31.

[2]鐘啟泉.為每一個學生的成長而教——基于“學的課程”的教學設計探析[J].北京大學教育評論，2009，（3）：112.

[3]鐘志賢.促進學習者高階思維發(fā)展的教學設計假設[J].電化教育研究，2004，（12）：21.

[4]申昌安，劉政良.淺談高階思維能力[J].才智，2011，（36）：254.

（欄目編輯 廖伯琴）