權(quán)廣仁

在物理教學(xué)中，我通過引導(dǎo)學(xué)生開展反思性學(xué)習(xí)，助力培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力，收效良好.

1高階思維能力與反思性學(xué)習(xí)

高階思維是處于較高認(rèn)識(shí)水平層次的心智活動(dòng)或認(rèn)知能力，是一種能對思維予以評(píng)價(jià)的思維，是反思性思維和批判性思維的互補(bǔ)運(yùn)用，是能夠自富于創(chuàng)造性的跨學(xué)科知識(shí)的思維.高階思維能力是人的思維水平的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)，也是現(xiàn)代社會(huì)創(chuàng)新能力、問題解決能力、決策能力和批判思維的核心，對第一線物理教育工作者而言，應(yīng)既做探究者也做踐行者，不斷落實(shí)培養(yǎng)高階思維能力的有效途徑與方法.

“反思”是指對自身研究問題的思維過程、思維結(jié)果和思維方法等進(jìn)行再認(rèn)識(shí)再評(píng)價(jià)以及再檢驗(yàn)的過程.從反思問題的性質(zhì)來看，反思可分為錯(cuò)誤性反思、經(jīng)驗(yàn)性反思、概括性反思和創(chuàng)造性反思.（1）錯(cuò)誤性反思：注重對知識(shí)形成過程的失誤的糾正和辨析，從而找到產(chǎn)生錯(cuò)誤的根源；（2）經(jīng)驗(yàn)性反思：總結(jié)解決問題的經(jīng)驗(yàn)，著重反思問題涉及了哪些知識(shí)，哪些能力；（3）概括性反思：對同一類物理問題的解決方法進(jìn)行篩遷、概括，形成一種解題思路，進(jìn)而上升為一種物理思維；（4）創(chuàng)造性反思：對物理問題的重新認(rèn)識(shí)，產(chǎn)生獨(dú)特的和新穎的結(jié)果.

開展反思性學(xué)習(xí)，就是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)過程中主動(dòng)地甚至自覺的進(jìn)行反思，不但引導(dǎo)學(xué)生重新構(gòu)建知識(shí)的過程與方法，也著力對學(xué)生思維的批判性、深刻性和創(chuàng)造性等培養(yǎng)，更是對學(xué)生的高階思維能力進(jìn)行有意識(shí)的培養(yǎng).

2反思性學(xué)習(xí)助力培養(yǎng)高階思維能力

2.1反思性學(xué)習(xí)助力培養(yǎng)思維的批判性

學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)前已經(jīng)有許多前科學(xué)概念，這既有積極一面，也有消極一面.如果教師能引導(dǎo)學(xué)生對前科學(xué)概念進(jìn)行反思性學(xué)習(xí)，分析產(chǎn)生錯(cuò)誤的根源，注重對失誤的糾正和辨析.重新構(gòu)建物理概念和規(guī)律，提高他們審視物理問題的方法和策略，就能培養(yǎng)學(xué)生思維的批判性.這幾年高考也很重視“辨析糾錯(cuò)”物理現(xiàn)象對培養(yǎng)學(xué)生思維批叛性方面的重要功能，出現(xiàn)了“辨析糾錯(cuò)”試題.

對學(xué)生來說，物體從空中下落運(yùn)動(dòng)司空見慣，但卻爭論不休.有些學(xué)生從日常生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，認(rèn)為物體下落的快慢是由物體所受的重力決定的.他們還能舉出，石頭明顯比樹葉下落快的例子.

對此，我讓學(xué)生計(jì)算雨滴從大約在1.5 km左右的高空到達(dá)地面時(shí)的速度大??？當(dāng)學(xué)生計(jì)算得出結(jié)論后，自然會(huì)問，有這樣的雨滴嗎？這時(shí)我說：據(jù)資料顯示，落到地面的雨滴速度一般速度不會(huì)超過8 m/s.學(xué)生很驚奇，差別為什么這么大？接著我引[HJ1.1mm]導(dǎo)學(xué)生反思石頭與樹葉的下落現(xiàn)象，學(xué)生馬上注意到分析石塊與樹葉下落時(shí)，沒有考慮到空氣阻力的影響；這時(shí)我抓住有利時(shí)機(jī)，指導(dǎo)學(xué)生對過去學(xué)過的物理模型逐一進(jìn)行反思.這樣就使他們善于用批判的態(tài)度審視物理過程、感悟隱含條件等，肯定正確，否定錯(cuò)誤，培養(yǎng)思維的批判性.

2.2反思性學(xué)習(xí)助力培養(yǎng)思維的深刻性

物理現(xiàn)象千變?nèi)f化，如何利用學(xué)科優(yōu)勢，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性，開展反思性學(xué)習(xí)，非常重要.

關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，從初中到高中，多次接觸，但遇到實(shí)問題時(shí)，還是不甚了了.對此，對學(xué)生遇到的運(yùn)動(dòng)和力現(xiàn)象，我指導(dǎo)他們進(jìn)行反思性學(xué)習(xí)，“異中求同”，“同中求異”，協(xié)同認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生思維的深刻性.

學(xué)生學(xué)習(xí)電磁學(xué)時(shí)，對速度選擇器、等離子發(fā)電機(jī)、電磁流量計(jì)和霍爾效應(yīng)等特別是與高科技相聯(lián)系的電磁問題感覺難以把握，而這些恰都是近幾年的高考命題的熱點(diǎn)和難點(diǎn).這些表面上看是不同的問題，但是從本質(zhì)上都是同一個(gè)物理模型，即微觀上處于平衡（或動(dòng)態(tài)平衡）時(shí)，電場力與洛倫茲力平衡，都可以利用Eq=Bqv求解.在學(xué)習(xí)完電磁學(xué)以后，專門就這一類問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思性學(xué)習(xí)，反思此類問題有無本質(zhì)規(guī)律，使學(xué)生善于從復(fù)雜的現(xiàn)象中把握事物本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性.

2.3反思性學(xué)習(xí)助力培養(yǎng)思維的創(chuàng)新性

物理學(xué)發(fā)展過程中，通過反思，另避溪徑，創(chuàng)新不乏其例.那么，開展反思性學(xué)習(xí)，就能培養(yǎng)學(xué)生思維的創(chuàng)新性.

從創(chuàng)新學(xué)習(xí)的角度來看，面向過程動(dòng)態(tài)地掌握知識(shí)才具有創(chuàng)新價(jià)值.因此，不斷拓展物理情景，形成動(dòng)態(tài)的物理過程，開展反思性學(xué)習(xí)，能有效促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生思維的創(chuàng)新性.

以往對“萬有引力定律”學(xué)習(xí)，總是難以深入.新課程教學(xué)這一節(jié)課時(shí)，我把萬有引力定律的形成過程動(dòng)態(tài)化，并把學(xué)生的反思性學(xué)習(xí)情景問題化，幫助學(xué)生順利進(jìn)行反思性學(xué)習(xí).我編制問題是：

（1）行星的運(yùn)動(dòng)軌道簡化成什么模型？為什么？

（2）根據(jù)什么規(guī)律寫出了行星的運(yùn)動(dòng)方程？

（3）為什么要把線速度通過周期來表示？

（4）通過怎樣變形，協(xié)同解決，運(yùn)用了開普勒第三定律.

（5）對于開普勒第三定律的常量k，我指導(dǎo)學(xué)生依次提出兩個(gè)猜想.

猜想1：由于所有行星都是繞太陽作橢圓運(yùn)動(dòng)，且所有行星的橢圓軌道的半長軸的立方與其周期的平方之比均等于常量k，所以常量k應(yīng)與太陽的某種因素相關(guān).

猜想2：一方面由牛頓第三定律知，行星對太陽的引力F′與太陽的對行星的引力的大小相等，即

F=F′=4π2k[SX（]m[]r2[SX）]. 圖片 編輯 刪除

另一方面考慮到：既然太陽對行星的引力F與行星的質(zhì)量m成正比，那么行星對太陽的引力F′也應(yīng)與太陽的質(zhì)量m′成正比.

在上述兩個(gè)合理猜想的基礎(chǔ)上開普勒第三定律中的常量k與太陽的質(zhì)量m′間的關(guān)系為4π2k=Gm′.其中，G是與任何因素均無關(guān)系的普適常量.

（6）太陽與行星間的引力公式是什么？

（7）怎樣把上述結(jié)論推廣到質(zhì)量分別為m1和m的任意兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間.

（8）什么是著名的“月地檢檢驗(yàn)”在內(nèi)的大量的檢驗(yàn).

（9）最終概括得出的萬有引力定律是怎樣表述的.

這一反思性學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)，重在對萬有引力發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分析，重溫了前人的思維過程，涉及抽象、應(yīng)用向心力的知識(shí)分析實(shí)際問題、合理猜想、歸納、合理推廣、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的科學(xué)思維過程.

3在高中物理教學(xué)中實(shí)施反思性學(xué)習(xí)

前蘇聯(lián)著名教育家沙塔洛夫說過：“教師的創(chuàng)造性是學(xué)生創(chuàng)造性的源泉”.而傳統(tǒng)的教法是以傳授正確的知識(shí)為主，對知識(shí)的理解能力求一步到位，很少顧及學(xué)生自己對問題的思考過程，更少通過反思暴露錯(cuò)誤想法，這樣很難開展反思性學(xué)習(xí).因此，在指導(dǎo)學(xué)生反思性學(xué)習(xí)，教師應(yīng)率先做一個(gè)反思性型教師，并在教學(xué)過程中和學(xué)生一起踐行.

指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思性學(xué)習(xí)，課堂教學(xué)非常重要.首先應(yīng)注意分析新課程各模塊經(jīng)常會(huì)有哪些方面的問題？針對具體內(nèi)容可以提什么樣的問題？運(yùn)用“問題情景法”、“探究發(fā)現(xiàn)法”等創(chuàng)設(shè)“反思性學(xué)習(xí)情景”，通過精心的鋪設(shè)臺(tái)階，把學(xué)生引入到“反思性學(xué)習(xí)”的角色活動(dòng).其次是積極鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行反思學(xué)習(xí).初次接觸教材時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生就教材的問題提出自己的看法，并和教材內(nèi)容比較后然后進(jìn)行反思自己的認(rèn)識(shí)；在學(xué)生深入學(xué)習(xí)教材時(shí)誘導(dǎo)學(xué)生思維；在課堂教學(xué)中留出適當(dāng)時(shí)間和空間給學(xué)生反思性學(xué)習(xí)；課后鼓勵(lì)學(xué)生反思性學(xué)習(xí)，將反思性學(xué)習(xí)向課外或后繼續(xù)課程拓展等.

物理學(xué)的發(fā)展史上，人們對很多問題的認(rèn)識(shí)都經(jīng)歷過迷惑不解，甚至錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，通過反思甚至多次反思，提高認(rèn)識(shí)，最終形成物理學(xué)知識(shí)的例子屢見不鮮，一部物理學(xué)史在某種意義上，可以說是經(jīng)過不斷反思，不斷認(rèn)識(shí)的歷史.課堂教學(xué)中，教師如果能善于利用這些歷史素材，向?qū)W生展示前人不斷反思自己的認(rèn)識(shí)的思維軌跡，學(xué)習(xí)前人反思性學(xué)習(xí)的方法，能有效促進(jìn)反思性學(xué)習(xí).

重視課堂教學(xué)素材的重建，能把反思性學(xué)習(xí)引向深入.首先教師要善于發(fā)揮自己的聰明才智，結(jié)合不同教法特點(diǎn)，創(chuàng)造性地組織教學(xué)內(nèi)容，和學(xué)生一起收集各種教學(xué)素材，使教學(xué)內(nèi)容具有生成性，打造適合于學(xué)生進(jìn)行反思性學(xué)習(xí)的生態(tài)型課堂教學(xué).其次，教師要精心地、科學(xué)地構(gòu)思教案整體結(jié)構(gòu)，認(rèn)真敲打每一個(gè)教學(xué)細(xì)節(jié)，使靜態(tài)的教學(xué)內(nèi)容成為探究性反思問題，誘導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究和反思性學(xué)習(xí).

例在“變壓器”一節(jié)理想變壓器的原理的教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容后，我組織了這樣的反思性學(xué)習(xí).

（1）按如圖1所示，要求學(xué)生反思，副線圈中有電流嗎？并要求學(xué)生用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.[TP1GW16.TIF，Y#]

（2）討論：為什么副線圈的電流很?。咳绾卧龃箅娏?？如何實(shí)現(xiàn)？

（3）用鐵蕊將磁場進(jìn)行約束.閉合？不閉合？并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證？

（4）設(shè)計(jì)得出變壓器模型.

復(fù)習(xí)課也是開展反思性學(xué)習(xí)的重要途徑.這是由于復(fù)習(xí)課不僅是知識(shí)與技能形成知識(shí)結(jié)構(gòu)的過程，也是情感態(tài)度與價(jià)值觀全面提升的重要契機(jī)，更重要的是要通過復(fù)習(xí)，有效提高物理思維品質(zhì)，滋養(yǎng)物理核心素養(yǎng).然而，大多數(shù)學(xué)生復(fù)習(xí)不會(huì)主動(dòng)進(jìn)行反思性學(xué)習(xí)，缺乏反思的意識(shí)和能力.他們在物理總復(fù)習(xí)過程中，主要是回憶和記憶，低級(jí)地重復(fù)，這樣很不利于思維品質(zhì)的提高.在高三復(fù)習(xí)過程中，學(xué)生要做大量的練習(xí)題，參加多次各級(jí)各類考試，如何順勢而為，充分挖掘問題情景，創(chuàng)設(shè)“閃光點(diǎn)”是培養(yǎng)學(xué)生反思性學(xué)習(xí)的重要資源，我經(jīng)常利用這些有效素材編制一些“糾錯(cuò)題”試題幫助學(xué)生進(jìn)行反思性學(xué)習(xí)，提高學(xué)生理解物理概念和規(guī)律的能力，提高學(xué)生認(rèn)識(shí)和構(gòu)建物理模型的能力，提高學(xué)生分析物理過程的能力等，都能有效培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力.

總之，反思性學(xué)習(xí)，是培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的有效途徑和方法，我們應(yīng)結(jié)合高中物理學(xué)科特點(diǎn)，深入探究與踐行，增強(qiáng)其實(shí)效性與針對性，不斷拓展培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的有效途徑與方法.