中學物理實驗教學引入批判性思維研究

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中學物理實驗教學引入批判性思維研究

摘要:批判性思維以探索和創新為導向,以理性和開放精神為核心,突出的表現為謹慎謙虛、客觀等思維品質和高階思維技能。中學物理實驗教學中融入批判性思維有利于學生更好的養成問題意識,培養學生高階思維能力。從融入策略上,首先要培養學生批判性思維習慣,其次要在物理實驗教學過程中嵌入批判性思維,最后要注重批判性思維中德育與智育的結合。

關鍵詞:批判性思維;中學物理實驗;培養

一中學物理實驗教學中引入批判性思維的意義

批判性思維是一種有目的合乎邏輯的思維,這種思維的目標直接用于解決難題、進行推論、計算可能、做出決定[1]。批判性思維包括分析的思維,比如分析、批評、判斷、評價、比較和對照[2]。批判性思維是以理性和開放精神為核心,以探索和創新為導向的德育和智育的結合[3]。德育部分,是一組關于認知和行為的批判理性精神和品德,它包括謙虛、謹慎、客觀、具體、公正、反省、開放等指標;智育部分,是一組辨別、分析、判斷和發展的高階思維技能。[3]中學物理實驗教學在物理教學中具有舉足輕重的意義。它可以有效提高學生的觀察和操作能力,有效發揮學生的主觀能動性,培養學生的思維創造能力,更是發展學生批判性思維能力的重要平臺。新課標改革中認為要在新課程理念下真正培養學生的觀察、想象、思維和創新等能力。批判性思維正是以理性和開放精神為核心,以探索和創新為導向的高級思維能力,正與物理實驗教學課程理念緊密貼合。然而在日常實驗教學中按部就班的教學過程,使得實驗課堂氛毫無趣味性、毫無靈活性,更沒有發揮學生主體的作用。如果能在實驗教學中大膽對實驗方案提出質疑,探討出更簡便有效的實驗方法,加強學生自主討論環節讓學生做實驗學習的主人。教師要有意激發學生頭腦風暴,引導學生積極思維發散,培養學生批判性思維,充的分發揮實驗的教育功能。

二中學物理實驗教學中引入批判性思維的研究

(一)培養學生邏輯思維習慣

批判性思維培養的關鍵在于使學生突破思維定勢,培養學生嚴格邏輯思維習慣。在實驗教學過程中,教師經常鼓勵學生自制實驗器材或者改良實驗儀器是很好培養學生思維習慣的途徑。比如,探究酒精燈的火焰溫度這一實驗,酒精燈完全可以用打火機來代替,人手一個打火機,學生通過親自擺放牙簽,觀察牙簽在打火機下的灼燒程度,判斷酒精燈的火焰溫度。再如,探究影響摩擦力因素的實驗中,需要手動拉動彈簧測力計使物體在水平方向上勻速運動。但在具體的實驗操作中很難保證物塊真正做勻速運動,從而彈簧測力計示數無法準確反映物體受摩擦力大小。我們可以通過將彈簧測力計的一端固定,另一端接一根細繩與放置在水平長木板上的物塊相接的方法進行實驗方法創新,此時,我們只需抽動長木板便可既讓物塊與木板產生相對滑動又可保持物塊處于平衡狀態。這樣就可以通過彈簧測力計準確測出物塊所受摩擦力大小。通過簡單的對實驗器材的改良和自制,讓學生在樂趣中逐漸養成良好的思維習慣。

(二)物理實驗教學過程中貫穿批判性思維的思想

1.在實驗導入階段引導學生質疑和思維發散。批判性思維以開放精神為核心,在實驗教學中,教師要提供一個相對輕松的環境,保護學生的好奇心,鼓勵學生發散思維提出各種問題,教師不做過多評判。在這一階段,教師主要任務是激發學生敢于質疑,提出問題,消除思維定勢的影響。教師在新課導入階段就注重學生批判和質疑能力的培養,這將有助于學生形成批判性思維的意識和習慣,有助于批判性思維的滲透,有助于學生質疑能力和信息整合能力的發展,有助于他們思維廣度和深度的提高。2.在實驗操作階段訓練學生的思維嚴謹性和邏輯性。嚴謹性和邏輯性是物理實驗的基本特質,教師要善于在進行實驗過程中培育學生批判性思維的邏輯性和嚴謹性。例如,在“驗證勻變速直線運動”的實驗中,教師可以通過設計一系列問題來幫助學生優化思維:①實驗的原理是什么?②有哪幾個變量?③如果實驗室沒有打點計時器,我們應該怎么解決?有哪些可行的方案?④如何盡可能減少實驗的誤差?對于問題①,教師可以安排學生自主討論和總結,分析實驗的原理、明確實驗步驟、規范操作等;對于問題②,讓學生清楚明白自己的任務是什么;對于問題③,教師要不厭其煩地啟發學生思考,引導學生不斷提出創新的實驗方案,并鼓勵他們通過圖表或公式進行物理量的對比;對于問題④,讓學生主動分析系統誤差和隨機誤差,掌握必要的實驗數據處理方法。3.在實驗總結歸納階段發展學生建構知識的能力。教師要引導學生對實驗結論進行歸納總結。例如,在“驗證勻變速直線運動”的實驗中,教師引導學生根據實驗數據畫出v-t圖像,然后分析圖像上各點物理意義,斜率所表示的含義等,學會利用v-t圖像求解物體運動加速度a,物體運動位移s等。總結出利用圖像法解決有關物體運動的相關問題,總結出物體運動的一般規律。從而讓學生頭腦中構建起利用圖像解決基本物理問題的能力。在這一階段,教師要對學生建構知識給予方法性的指導,訓練學生批判性思維。

(三)物理實驗教學中注重德育與智育的結合

批判性思維本身是某種智育與德育的結合,在教學過程中兼顧德育與智育而非一邊倒是很重要的策略。物理實驗教學中的批判性思維教育,應做到德育與智育結合:比如,在實驗過程中,有意培養學生慎謙和理性的態度,愿意主動思考的品質,文明討論的習慣;提出猜疑假設要有理有據;善于觀察的習慣;敢于推翻自己,勇于修正創新的精神;有處理實驗問題、判斷信息可靠性的初步能力;注意尋求和對比不同觀點,比較優缺點,及時反思的品質。

三結束語

培養學生的批判性思維能力不是一蹴而就的,需要教師耐心有意的引導、訓練,教師若能夠成功的在中學物理實驗教學中引入批判性思維,可達到用教學內容的“加法”,換回學生批判思維能力和創造思維能力提升的“乘法”。

作者:邢邢 任新成 單位:延安大學物理與電子信息學院

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