在物理教學中培養學生的批判性思維

胡家良 陳國榮

【摘 ?要】 ?學生的批判性思維的培養，直接決定著學生創新意識和能力，更是學生綜合發展的基礎和關鍵。在新物理教學標準當中，對于學生批判性思維的培養也變得越來越重要，而探究性物理實驗，更是可以引導學生在實驗過程當中不斷加以反思，進而更好地促進學生批判性思維的培養。

【關鍵詞】 ?初中物理;批判性思維;物理實驗

比起物理理論知識，探究性物理實驗開放性更強，更是可以使學生從不同的角度對問題展開探究，所得出的最終結論也沒有唯一性，以及在學生探究過程當中所分析的問題、采取的方法、信息的收集，都是基于學生客觀評判的基礎之上加以調整的，這個過程無疑對于培養學生的批判性思維十分重要。

一、解讀探究實驗問題，培養學生批判性思維

批判的基礎是理解，要想實現對某一個問題或知識點的批判，首先需要做的就是對于這個問題或知識點展開全面、深入、徹底的理解。但是探究性實驗當中的問題一般而言都十分復雜，且有著很強的開放性，不同的學生會從不同的角度和層面加以理解，這就造成了分歧，而通過將這類分歧作為教學素材，可以使學生對于問題和知識點展開進一步的深入解讀，并加以反省，得到更加全面準確的理解。

例如，在SMTP當中的實驗——pulling glasses apart中，這一實驗主要就是在兩片玻璃之間放一層薄薄的水，研究影響玻璃分開所需的因素。在學生實驗過程當中通過探析，學生得出了以下兩個結論：

結論一：如果液體表面是彎曲的，那么液體內外的壓強有差異，進入產生壓強差，那么在水質量不變的情況下，拉開玻璃的力與水膜厚度的平方是成反比的;

結論二：由于液體彎曲處表面存在張力，那么液體內部將產生附加壓力，存在壓強差，進而拉開玻璃的力與水膜面積成正比，與水膜厚度成反比。

以上兩個結論分別從不同的角度入手，但是其本質是否一樣呢？哪一種理論更加準確，可行性更高？兩個結論之間是否可以相互參考？以上三個問題，其實都需要學生通過批判性思維的引用，來達到一個更加客觀科學的評判，以得到一個更為理想化的實驗方案展開實驗。另外，物理探究實驗當中其實還存在著與生活常識不符的地方，比如說在fast chain實驗當中，由若干根鏈條組合而成的木棍兩端由兩根線連接，懸掛之后使其自由落體，結果發現，相比較于自由落體而言，鏈條掉落更加快速，由此來引導學生對于影響自由落體運動因素的探討。這與學生原有的理論認知是具有一定沖突的，這類實驗可以幫助學生打破原有的思維模式，探索更深層次的理論，實現對原有知識的批判性認識，最終達到對學生批判性意識的培養。

二、通過對探究實驗中信息的收集分析實現學生批判性思維的培養

在展開傳統的物理實驗當中，學生會將實驗結論中有偏差的實驗數據直接歸納，而沒有意識到對于偏差外的數據內容進行再一次的反思探究。但是探究性物理實驗具有創新性，對于各種數據也提出了更高的要求，但是最終的實驗數據卻不會準確的出現，因而，為了增加實驗探究的可信度，就需要對于實驗原理、實驗方法等多個方面展開深入反省，加以不斷調整，從而使自己所收集到的相關信息更加符合預設。

例如，在物理實驗boiled egg當中，在不剝開雞蛋的情況之下，判斷雞蛋是否成熟，以及判斷其成熟程度。有學生設計了這一實驗方案：根據強光源的照射，基于雞蛋的透光強度加以判斷。在學生的初次實驗當中，學生拍攝了很多張雞蛋透光度的圖片，且結合煮的時間制作了相關的表格，不難發現，隨著水煮時間的增加，雞蛋光學參數不斷下降，由此可以看出這一方案是可行的，但是也可以發現，其中會存在著一定的波動，偏離了預設的理論。基于這一點，教師就需要引導學生展開再次的反省，對于出現波動偏差的原因加以分析。通過學生的反思，再次采用PHOTOSHOP對于所記錄的雞蛋圖片展開了分析，對其通道紅、綠以及平均值再次進行了計算，組中發現，在剛剛水煮時，雞蛋內部的凝固速度非常快，但是隨著時間推移，雞蛋逐漸變熟，內部凝固速度隨之下降，雞蛋的透光能力也是處于這種邏輯規律之下。通過這一反思過程，給予了學生展開批判性思考的機會，實現了對學生批判性意識和能力的培養。

三、通過科學的評價實現對學生批判性思維的培養

對于初中階段的學生而言，他們的批判性思維依舊出現萌發階段，很多學生都缺乏一個科學的批判方向。對于這種現象，作為教師就有必要引導學生對于探究性實驗加以反思，思考自己的實驗步驟是否科學完整，是否全面客觀，科學合理。比如說在magnetic hills這一探究性實驗當中，教師可以設計以下問題引導學生展開自我評價：

問題一：是否理解鐵磁流體在外加磁場當中的磁化過程？

問題二：是否理解磁山結構形成原因？

問題三：是否理解本次實驗測量峰高的含義？

問題四：磁山變化有根數變化和形狀變化，是否考慮過測量根數的方法？

問題五：可能導致本次實驗出現誤差的原因有哪幾個方面？

……

通過引導學生思考以上問題，學生能夠從多個角度反思自己實驗過程，并在這個過程當中真正的實現對自身批判性思維的培養，學生批判性思維能力的發展，不僅是自身物理學科核心素養的提高，更是綜合素質能力的提高。

可以說，批判性思維的培養，不僅對于學生物理學科的學習而言有著重要的作用和意義，更是對于發展學生創新思維和意識，促進學生創新能力的提高有著更大的價值。批判性思維培養，需要教師在長期的物理探究實驗當中實現。教師更是需要鼓勵學生大膽質疑，積極創新，促進自身批判性思維的發展。

【參考文獻】

[1]陳運保.我國初中物理學生輔助用書的結構與功能研究[D].西南大學，2007.

（作者單位：南京師范大學第二附屬初級中學）