如何實現高中生高階思維能力的培養六

高階思維是指發生在較高認知水平層次上的心智活動或較高層次的認知能力，超越簡單記憶和信息檢索，更關注學生自我調節學習能力、問題解決能力、創造性思維能力、批判性思維能力等多種能力的浸潤發展和培養。

《國家中長期教育改革和發展綱要》明確指出“高中階段教育是學生個性教育形成、自主發展的關鍵時期，對提高國民素質和培養創新人才具有特殊意義”。在高中物理知識復習階段，最能訓練學生高階思維能力的方式是將一道典型題用到極致，做好拓展延伸、類比歸類。這樣以點涉面、盤活全局，以求融會貫通，通了一道題相當于串聯起一類形異質同的試題，形成了一條題型鏈，很多題型鏈就編織成了題型網，而且不同的題型鏈之間還有相關知識點的銜接，從而建構起來的題型網就可以不斷衍生拓展，知識點的覆蓋會越來越全，不但可以使學生夯實所學的主干知識，還可以培養學生的發散、創新、思辨、糾錯等思維能力，訓練學生科學思維等物理核心素養，收到“通過一題，帶活一類”的效果。

下面以一道連接體問題為例，談談如何實現相關基礎題的串聯以形成題型鏈，從而有效實施對高中學生高階思維能力的培養。

一、經典例題重現

例題 如圖1所示，A、B兩物塊間用細線相連，位于光滑水平面上，A、B兩物塊的質量分別為m和M，A、B兩物塊在水平拉力F的作用下一起向右加速運動，試求：在兩物塊運動過程中細線中的張力T。

二、破題策略

此題模型立意鮮明（連接體問題），注重基礎方法，考查學生運用所學知識解決問題的能力。抓住題眼“A、B兩物塊在水平拉力F的作用下一起向右加速運動”，先運用整體法對系統研究，得到兩物塊一起運動的加速度，細線中的張力T屬于系統內力，再利用隔離法對受力更少的A物塊進行研究，根據受力情況列式求解。

說明：學生在上述拓展問題的求解過程中，經歷發現、猜想、驗證、解決問題的完整過程。通過以上拓展題的研究，初步發現“該類連接體問題雖然條件不同，但結論貌似是統一的，即細線中的張力T與動摩擦因數μ和斜面的傾角θ無關”。

再看下面這道題目：如圖2所示，彈簧測力計外殼質量為m0，彈簧及掛鉤的質量忽略不計，掛鉤吊著一質量為m的重物。現用一方向豎直向上的外力F拉著彈簧測力計，使其向上做勻加速直線運動，則彈簧測力計的讀數為（ ）。

分析：學生經歷了上述的豐富思維過程后，已經實現由最初在較低認知水平層次上的心智活動向較高層次的認知能力的浸潤發展和培養。再看這道與例題看似完全不相干的問題，很多學生都能迅速得出結論，實際上，這道題本質上就是上述模型中斜面光滑且傾角為直角的特例。

小結：經過例題的拓展延伸，既鞏固了知識，突破了重點，還有利于培養學生高階思維的廣闊性、變通性、創新性，實現了一類相關基礎題的串聯并形成題型鏈。

四、類比歸類

例1 質量不等的兩物塊A和B的質量分別為mA和mB，位于光滑水平面上。如圖3所示，當水平恒力F作用于左端A物塊上，兩物塊一起加速運動時，A、B兩物塊間的作用力大小為Ni;當水平恒力F作用于右端B物塊上，兩物塊一起加速運動時，A、B兩物塊間的作用力大小為N2。則（ ）。

A.兩次物塊運動的加速度大小相等

B.N1 +N2

C.N1+N2 =F

D.N1：N2 =mB：mA

分析：本題仍然是連接體問題，考查知識遷移能力等高階思維能力，與經典例題對比，可以將本題中A、B兩物塊間的作用力N類比于經典例題中細線中的張力T，問題迎刃而解。

例2如圖4所示，在光滑水平面上有甲、乙兩木塊，質量分別為m1和m2，中間用一原長為L、勁度系數為k的輕質彈簧連接，現用一水平力F向左推木塊乙，當兩木塊一起勻加速運動時，兩木塊之間的距離是（ ）。

例3 如圖5所示，質量分別為m和2m的兩小球置于動摩擦因數為μ的粗糙水平面上，且固定在一輕質彈簧的兩端，已知彈簧的原長為L，勁度系數為k。現沿彈簧軸線方向，在質量為2m的小球上作用一水平拉力F，使兩小球一起做勻加速運動，則此時兩小球間的距離為（ ）。

分析：例2和例3均是連接體問題，可以將兩例中彈簧的彈力類比經典例題中細線中的張力，問題迎刃而解。但要特別注意例2中彈簧形變是壓縮狀態，而例3中彈簧形變是伸長狀態。兩例放在一起，可以使得學生的思維產生火花，更上一個臺階。

總結：借助問題模型，勤揣摩、多思考、善拓展創新，做好外延，抓住懸疑，步步為營，做到“一點帶動一片，盤活全面”，才能更深入地培養學生的高階思維能力。正如陳景潤所說“爬山有很多路徑，我們要尋找所有的路徑，并找出最捷的那條路來”。所謂“萬變不離其宗”，大抵如此。

作者單位：江蘇省蘇州工業園區星海實驗中學