基于“三線五環節” 培養初中生的物理批判性思維

摘 要：教學中，從教師活動（包括預設前置、問題設疑、引導合作、反思評價）和學生活動（前置學習、問題激疑、自主建構、反思小結）兩條明線出發，以學生的思維發展這條暗線的達成為目的.通過判斷理解、問題激疑、建構釋疑、反思調整和應用提高五個思維環節來培養初中生的物理批判性思維.從“問題引導”到“問題解決”，學生的批判性思維得到了培養和提高，學生的核心素養和智育水平也得到了提高.

關鍵詞：三線五環節;批判性思維;測未知電阻阻值

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1008-4134（2021）02-0027-02

作者簡介：黃鵬（1987-），女，四川成都人，碩士，中學一級教師，研究方向：中學物理教學.

2019年6月23日，《中共中央國務院關于深化教育教學改革全面提高義務教育質量的意見》指出：“提升智育水平.著力培養認知能力，促進思維發展，激發創新意識.”提升智育水平，離不開對學生科學思維的培養.《義務教育物理課程標準（2011年版）》課程理念中提到“面向全體學生，提高學生科學素養”.物理學科素養中的核心素養包括“物理觀念”“科學思維”“科學探究”及“科學態度與責任”四個方面.建立“物理觀念”、學會“科學探究”、樹立“科學態度與責任”必須要學會“科學思維”.“科學思維”的核心是“批判性思維”.

批判性思維是對原有觀點、視角表達方式等的重新檢驗和再思考，從而對做什么和相信什么做出合理的決策[1].批判性思維通常由批判精神和批判性思維技能兩個方面構成 [2].物理批判性思維，是基于證據對問題進行大膽質疑，從不同角度思考問題，提出問題，并從不同的角度尋求解決問題的辦法，進而提高解決問題的思維能力;物理批判性思維，是能不斷反思、綜合判斷、辯證分析，對于物理問題做出合理選擇、決定并解決問題的思維.

1 基于“三線五環節”，培養初中生物理批判性思維的教學法

基于“三線五環節”，培養初中生物理批判性思維的教學法（如圖1所示），教師活動與學生活動兩條明線的進行都是以學生思維發展這條暗線的達成為目的.從教師活動（包括預設前置、問題設疑、引導合作、反思評價）和學生活動（前置學習、問題激疑、自主建構、反思小結）兩條明線出發，以問題貫穿課堂的始終，整個教學沿著培養學生的批判性思維這條暗線（判斷理解、問題激疑、建構釋疑、反思調整）進行;如果反饋達到預期效果，學生的思維提升達到預期程度，則進入下一環節.如果反饋效果不理想，再次進入循環式的教師活動和學生活動，以最終達到預期的效果.

2 基于“三線五環節”，培養初中生物理批判性思維的教學片段

本文以教科版九年級“測電阻”一節的教學片段之用其他方法測未知電阻的阻值為例，在“三線五環節”中培養初中生物理批判性思維，進而培養和提高初中學生的物理學科核心素養.

2.1 前置學習（判斷理解）

前置問題：小明在實驗室用伏安法測電阻（如圖2所示）時，由于錯誤的操作使電流表（電壓表）壞了.小明還能應用現有的器材測出未知電阻的阻值嗎？

2.2 問題激疑（問題質疑）

針對中等生或學困生，可以設置半開放性的問題情境.問題情境1：只有電壓表、定值電阻、電源、開關和導線，如何測未知電阻的阻值？問題情境2：只有電流表、定值電阻、電源、開關和導線，如何測未知電阻的阻值？

針對待優生及優生，可設置完全開放的問題情境：當我們只有電流表或電壓表、定值電阻、滑動變阻器、電源、開關、導線等器材時，怎樣用盡量少的器材，可以測未知電阻的阻值呢？引導學生從如圖3所示的問題導圖出發，在沒有電壓表或電流表的情況下，分析如何測量未知電阻.

只有電壓表，沒有電流表，怎么測未知電阻的阻值呢？只有電流表，沒有電壓表，怎么測未知電阻的阻值呢？“伏安法”測電阻的定向思維走不通的“挫敗感”，就會激發學生的認知疑惑和求知欲望.在這個過程中學生對問題的分析、綜合、概括、解釋和評價，進而批判性思維技能得以培養.

2.3 自主建構（建構釋疑）

學生通過獨立思考和小組內討論，尋找替代電壓表或者電流表的方法，進而尋找測未知電阻的方法.教師引導學生用“換元”的科學方法對問題進行分析（以有電壓表沒有電流表為例.測未知電阻公式Rx=UxIx，有電壓表，Ux可以測量，沒有電流表Ix怎么測？有沒有辦法將Ix轉換成與U有關的量進行測量呢？）通過教師的問題引導，學生對問題進行分解、分析、綜合概括，思考問題的解決方式進行建構，提出自己的解決方案.在討論的過程中，學生在充分尊重對方想法的基礎上，大膽質疑對方的方案，在質疑與批判中進行分析與反思、概括與解釋，進而進行評價，完善自己方案.這個建構釋疑的過程中，批判性思維精神和批判性思維技能都得到發展.

2.4 反思小結（反思調整）

在學生之間經過互相質疑、分析、解釋以及評價等一系列的建構釋疑以后，師生共同進行反思，調整學生的實驗方案，最終選擇優化的測量電阻的方案.（以只有電壓表和定值電阻為例，學生“五花八門”的典型電路設計如下，如圖4所示）通過對系列半開放或完全開放實驗的原理分析，多角度進行思考，對實驗操作進行解釋，對眾多實驗設計進行評估，在肯定別人的同時，概括出最優的設計，最后在交流中總結實驗方法，不同層次的學生都能得到不同程度的發展.

在這些各式各樣的設計中不僅可以反映出學生思維的過程，學生還可以通過設計思路的闡述，鍛煉語言表達的能力.在評價反思中電路的設計優劣得以保留和完善，學生的科學探究能力、科學思維尤其是批判性思維得以培養，實事求是的科學態度和責任感得以提高.

2.5 應用提高

“同學們只能測電壓和電流的儀器能稱為萬用表嗎？……答案是否定的，因為萬用表還可以測電阻.有同學可能認為萬用表測電阻是根據歐姆定律用測出的電壓除以電流，請看萬用表簡化的原理圖（如圖5所示）.請同學們想一想萬用表是怎么測出電阻的呢？” 通過引導學生分析萬用表測電阻的原理，讓學生在分析、反思中理解萬用表復雜的設計源于簡單的原理（歐姆定律），所有偉大的發明創造源于學生時代的深入思考和對生活滿懷熱情的創造動力.在反思與總結中，學生所學的知識與技能、方法等得以鞏固和提高，學生的物理核心素養得以培養和提高.

3 總結與反思

基于“三線五環節”，培養初中生的物理批判性思維的教學中，教師應結合課標、教材以及學生的學情，抓住章節的“核心問題”、把握住學生的“最近發展區”，設置恰當的教師和學生活動，而活動中以分層次的有臺階的小問題串貫穿始終，引導學生在問題的不斷解決中讓學習得以進階，教師要完成思維得以進階.從引導學生去質疑、思考問題，到學生愿意主動去質疑、思考問題，再到學生質疑物理現象并提出物理問題、批判地解決物理問題，整個過程進行引導.從“問題引導”到“問題解決”，學生解決問題能力、學習能力以及批判性思維得到了有效提高，同時在此過程中，培養學生核心素養，落實課標對教學的要求.

參考文獻：

[1]粟莉.論教師在批判性思維培養中的角色[J].中山大學學報叢，2004（04）：339-342.

[2]彭澤平，徐輝.守護批判品性：大學教學的超越之道[J].高等教育研究，2013，34（01）：76-80.

（收稿日期：2020-10-21）