大學物理教材中培養學生批判性思維之方略初探*

何瑩松

(北方民族大學預科教育學院 寧夏 銀川 750021)

大學物理教材中培養學生批判性思維之方略初探*

何瑩松

(北方民族大學預科教育學院 寧夏 銀川 750021)

好的物理教材對教學起著舉足輕重的作用，學生思維品質的培養對教學同樣重要.從大學物理教材入手，以國內外優秀教材為例，初步探索大學物理教材在培養學生批判性思維品質方面之方略.

大學物理教材 批判性思維

批判性思維是創新型人才培養模式非常重要的思維品質.長期以來，傳統教育深深影響著學生，使其更傾向于接受已有結論，而很少去追究知識的來源，更少對權威提出質疑.這種被動的思維傾向限制了學生主動學習習慣的形成，致使學生不關心所學知識的來源，缺乏深入學習的內在動力，且約束了學生創新精神的培養.因此，培養學生的批判性思維品質，是教育面臨的亟待解決的問題.一本好的教材是教師教學和輔助學生學習的工具，對教學起著舉足輕重的作用，筆者將從大學物理教材入手，初步探索教材中培養學生批判性思維之方略.

1 大學物理學習中培養批判性思維品質的重要作用

批判性思維品質的培養，對學生思維能力的提升和物理知識的學習都有重要的作用.

(1)有助于學生主動學習習慣的形成

學生能對所學知識主動質疑，就能提出問題.提出問題是學習的內驅力，內驅力是主動學習的前提.當學生學習的目的是要解決自己想要解決的問題時，學習效果會明顯提高.無論問題解決程度如何，學生都會有一定的收獲體驗和成就感.學有所獲的經歷會進一步支持學生主動學習的行為.

(2)促進對物理知識的理解和知識結構的形成

物理學中的概念、規律都是在觀察、實驗的基礎上經過物理思維的科學抽象和概括的產物.物理規律都有一定的適用條件，通過對物理知識來源的追溯，思考物理概念、規律能否反映我們周圍的客觀現象，可以加深對物理知識的理解； 通過對物理規律數學形式產生過程的思考，避免只注意數學表達而不明確物理內涵；物理知識之間是相互聯系的，對知識產生過程的思索，有利于知識結構的形成.

(3)有利于主動運用物理思維方法，提高思維能力

在質疑、問題提出中，學會運用物理思維方法解決問題.運用物理思維方法促進思維能力的不斷提高.

2 當前我國大學物理教學及教材內容探索

(1)大學物理教學面臨的困境

當前我國大學物理教學，由于批判性思維能力的缺失，使學生不能深入透徹地理解物理概念、規律，不能掌握物理學科的思維方法，無法在頭腦中建立起整個物理學科體系，影響了學生個人能力的發展.因此，造成了學生在面對實際物理問題時，缺乏分析、解決問題的能力，不能做到學以致用，無法將知識轉化為有效生產力，更談不上創新意識和創造能力.

筆者在教學中意識到這些問題的存在和對人才培養的不利時，試圖改變的意愿與日俱增.筆者認為，培養學生批判性思維，物理教材所發揮的重要作用不可忽視.

(2)大學物理教材普遍問題分析

目前大學物理教材種類較多，但大都相似，內容體系沒有太大不同，且較重視知識內容的完整性和體系性，缺乏內容的廣度和延展性.如大學物理教材內容基本上由力學、熱學、電磁學、光學和近代物理學五大板塊組成(農科、醫科高校根據自己的需要有所取舍)，理論推理嚴密、簡潔、邏輯性較強，理論聯系實際不多，主要是概念的定性闡述和推導，內容有一定的深度.一般按照歷史發展順序，經典物理內容(力、熱、電、光)放在教材的前面，近代物理內容放在后面，有的教材把近代部分的狹義相對論力學放在經典物理的牛頓力學后面，以方便進行兩種時空觀的對比研究.經典部分的內容用經典物理的觀點和方法講解，近代部分的內容用近代物理的觀點和方法講解，經典物理部分和近代物理部分內容之比大約為 8∶2[1].教材中習題和例題的題量不是很多，與實際生產和生活內容相聯系較少，更加注重定量計算，近幾年才出現計算機應用方面的問題.教材里面插入的圖片不多，沒有豐富多彩的實際生活圖片.我國大多數高等學校由學院物理教研組統一安排大學物理教材、教學內容和教學過程，教師對大學物理教材的選取缺少自主權.

綜上所述，我國物理教材普遍存在的上述特點非常不利于培養學生的批判性思維.由此引發的教學中長期被動接受，無形中忽視學生的問題意識和質疑態度，致使學生在大學階段很難具備創新能力.

3 探索大學物理教材培養學生批判性思維品質的可行方略

當前，需明確人才培養目標，并具體落到實處，教材內容編寫應重視批判性思維品質的培養.學生在應試教育背景下，基礎知識相對扎實，而對知識的內化應用極為缺乏.因此，大學物理教材可從深化內容入手，培養批判性思維為核心，提高學生創新態度、創新意識.

(1)培養學生以批判精神為內驅力，養成基于問題分析的良好思維習慣

“興趣是最好的老師”.將提高學生的物理學習的興趣和學習熱情作為教材編寫的宗旨，激發學生的求知欲是人才培養的源動力.以基于問題情境的設計思路、質疑的態度，引發學生物理學習的興趣.如基礎力學問題，教材在編寫中要考慮學生已有知識經驗，以貼近生活實踐的親身體會引發思考.這里以國外評價較高的物理學教材(美國哈里德等人著的《物理學基礎》)為例，力學部分一開篇講測量時，作者設計了一個問題情境：當你躺在海灘上看到太陽消失在平靜的海面，如果緊接著站起來，會再次看到太陽落下.如果能測出這兩次太陽落下對應的時間間隔，你就可估計出地球的半徑[2].接下來，問題來了，那么這樣一個簡易的觀察是如何用來測量地球的？當學生看到這樣一個既有意思，又具有挑戰性的問題時，一定愿意親自試一試，思考加動手動腦，問題迎刃而解.此教材的一大特點就是如上例一樣，每章都會設計一個能吸引讀者，并引發思考的問題，讓讀者有很大的思考空間.筆者在研讀國外一些較有影響力的物理教材時，發現這些教材可讀性很強，每一個內容都能使讀者腦洞大開，引發思考.在環環相扣的問題質疑中解決問題，破解疑惑，從而將物理概念、物理理論內化，比單純的做題效果好，且能培養學生良好的思維品質.這也是國內教材需要借鑒和完善的內容，發揮教材對學生物理學習所起的重要作用.筆者曾將這一內容引入到力學教學中，并設計了問題情境，引發了學生的興趣，學生在層層問題的解決中，激發了積極思維，也能自己主動提出問題，并解決問題(筆者這里所指的問題是學生針對測量地球半徑所提的相關問題).

(2)發揮教材優勢，深入淺出引領學生在物理學發展歷程中歷練思維品質

雖然國內大學物理教材大同小異，但每本教材都有其自身優勢，現行教材中大都關注物理學史(主要從物理概念、物理理論的科學背景出發)對物理學習的重要作用.縱觀物理學的發展，我們不難發現物理學每一次突破性進展或劃時代意義的重大發現都是物理學家們掙脫傳統束縛、批判性思維和創新精神起關鍵作用的背景下提出的.科學的發展一刻都不能沒有質疑，只有科學家的不斷質疑才能推動科學的不斷前行.筆者以國內比較受歡迎的中國大學資源共享課教材《物理與文化——物理思想與人文精神的融合》(倪光炯、王炎森編著)其中一章“打開微觀世界大門的三大發現”為例進行剖析.19世紀末20世紀初物理學的三大發現：X射線、放射性、電子源于陰極射線管射出物質本質的研究，在此過程中學術爭論始終伴隨其中，物理學家們在不斷質疑中解疑，在不斷解疑中質疑，在學術難題面前不言放棄，不迷信權威，才最終發現了X射線、放射性和電子，才使科學研究深入微觀世界[3].這一章的編寫，作者也是本著挖掘科學家科學探索精神，培養學習者科學修養為目的展開的.筆者在這一內容教學中，除了使學生了解三大發現的歷史背景外，在潛移默化中讓學生意識到質疑是科學不斷前進的源泉.以史為鏡，激發學生學習動機、質疑意識，逐步養成良好思維習慣.

(3)通過教材打通思維，達到綜合思維能力的提高

雖然中美教材(筆者在這里是指中美教材中普遍認可度較高的教材)在主導思想和內容上有諸多差異，但有一點相同，都在尋求學習者認知的提升、思維能力的鍛煉，只是目標不同罷了.國內教材內容體系完整，對學習者思維縝密性和邏輯思維能力的鍛煉極有益處.美國教材重視內容的廣度、應用價值，對學習者視野的擴大，綜合思維能力的提高大有裨益.所以，我國教材在保留自身優點的同時需學習借鑒國外教材在培養學生完善的思維特質方面多做努力.如：可從教材入手，教師要全方位多角度關注“思維型教學文化”(即在教學中挖掘教材在培養學生思維品質中的作用).教材中基于問題探究的活動、始于觀察動手的操作性實驗……都是構建學生批判性思維的有利素材，在教學中教師要做好“引領”工作，才能更有效激活學生的批判性思維.教材要給予教師更大的自由度，使教師有駕馭教材的能力，才能使教材更精準地發揮培養學生思維品質的作用.學生只有在思維特質達到一定層次后，才能在知識觀、思維觀和思維策略方面具備高層次思維品質——批判性思維.因此，筆者在大學物理教學中，吸收國內外教材優秀的素材、優秀的理念，適當用于自己的教學中，對教學效果及學生批判性思維的培養都起到了良好作用.

4 結束語

從學生思維品質培養的角度分析，批判性思維與思維的其他品質相互關聯、相互促進,在培養學生批判性思維品質的同時,使學生思維品質都得到提升.良好思維品質的培養是一個長期的積淀過程，在物理教學中,筆者從教材入手，充分利用教學各個環節和情境,激發學生的質疑意識,激活學生的批判性思維.當然這只是筆者在教學中的一點經驗之談，后續要做的工作還很多，需要繼續不斷地努力.挖掘大學物理教材在培養學生批判性思維品質的更多方法，達到培養學生創新能力的目標.

1 梅妍，石華，于游.中美大學物理教材比較研究.教育理論研究，2017(02)

2 哈里德，瑞斯尼克，沃克著.物理學基礎.張三慧，李春,等譯.北京：機械工業出版社，2016

3 倪光炯，王炎森.物理與文化——物理思想與人文精神的融合.北京：高等教育出版社，2016

PreliminaryExplorationonStrategyofTrainingStudents′CriticalThinkinginUniversityPhysicsTeachingMaterials

He Yingsong

(School of Preparatory Education, North Minzu University，Yinchuan，Ningxia 750021)

Good physics teaching material plays an important role in teaching,the cultivation of students′ thinking quality of teaching is also important.This article obtains from the university physical teaching material,the excellent teaching material domestic and overseas,for example,a preliminary explore the university physics teaching material in terms of the quality of training students′ critical thinking of the strategy.

university physical teaching material ;critical thinking

2017-05-03)

**北方民族大學2016年校級教學改革項目階段性成果,項目編號：2016JY2102

何瑩松(1975- )，女，碩士，副教授，主要研究方向為物理課程與教學論.