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??;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(xiě)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(huà)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(huà)”.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(shū)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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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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