高中物理批判性思維的培養案例探析

支延長

摘? 要：培養學生的批判性思維是時代發展的必然選擇。批判性思維是對原有觀點、視角和表達方式等的重新“檢驗”和“再思考”，從而對“做什么”和“相信什么”做出合理的決策。學生利用批判性思維，對已經認知的事物進行辨認和質疑，并利用收集的信息和掌握的知識與技能進行探究和分析，實現去偽存真，因此，在高中物理課堂教學中滲透對學生批判性思維的培養有著重要的意義。

關鍵詞：高中物理教學;核心素養;思維品質

當前，人們正處于一個信息爆炸的時代，每天互聯網能迅速地給生活、學習和工作中遇到的任何一個問題提供無數個魚龍混雜的答案。時代發展給人們獲得消息提供了多種途徑，但同時也必然要人們選擇“什么樣的消息是真的”“什么樣的消息是有用的”。這種對已經認知的事物進行辨認和質疑，并利用收集的信息和已掌握的知識和技能進行分析后，實現去偽存真，正是運用了批判性思維。

物理學科的核心素養之一是科學思維。科學思維中包括質疑創新，批判性思維是培養學生創新精神和實踐能力的最佳方式之一，它是創新力、創造力的源泉，是學生具備終身學習能力的基本思維品質。批判性思維是一種心理傾向，是一種技能。在高中階段物理學教學過程中，如果教師有意識地在教學設計、教學實踐中引導學生敢于質疑、獨立思考、嚴謹推理，對學生全面提高科學素養、更好應對現在和未來社會的挑戰具有重要的意義。

目前高中物理教學的現狀是：一方面，教師習慣于“滿堂灌”的教學方式，習慣于給學生“標準答案”，忽視了對學生批判性思維能力的培養。另一方面，學生在學習上被動接受、死記硬背，對權威、教材“人云亦云”式的盲信盲從，判斷問題靠經驗和直覺。教師經常發現學生的對待習題中的錯誤，不是先進行反思，而是邊對答案邊訂正，以致“屢挫屢犯”，這恰恰就是缺乏思維批判性的表現。

筆者以《自由落體運動》的教學設計，引導學生培養自我批判性思維的傾向和能力。在以往的教學中，對于批判性思維的滲透往往落實在物理學史的相關內容上，即伽利略對亞里士多德理論的質疑批判上。但是這個內容學生早已耳熟能詳，從思維活動來說，這一部分內容對他們來說僅僅停留在“記憶”層次，遠遠達不到更深的分析、綜合、判斷層面，失去了培養批判性思維的意義。本研究將以《自由落體運動》為例談一談筆者的做法。

一、巧用素材，培養學生批判性思維傾向

培養學生批判性思維傾向就是培養學生的質疑精神和批判視角。課堂教學是培養學生的批判性思維的主要平臺，挖掘適合的素材是培養批判性思維能力的沃土。教師圍繞課堂教學的素材包括：學生的前概念，高中物理教材、課堂偶發生成等。

（一）學生的前概念

學生學習新的物理知識之前，他們的頭腦中并不是“一張白紙”，初中學習的物理知識、生活中觀察現象后形成的經驗，會在學生學習新知識的過程中不斷地影響學生的判斷。這就形成了各種形式、層次的原有概念，這種概念稱之為“前概念”。前概念有正確的也有錯誤的，學生的前概念不但不能回避，而且應該得到足夠的重視，因為這正是培養學生批判性思維傾向的良好時機。例如《自由落體運動》這一課中，學生的前概念其實非常的矛盾，一部分學生有“重”的鐵片和“輕”的羽毛先后著地的經驗，另一方面早已熟悉著名的“比薩斜塔”兩個小球同時著地，能夠認識到物體質量并不是影響其下落快慢的因素。但是即便如此，他們對這一問題的認識也僅僅是記憶而非理解，所以實際問題的分析中，對于羽毛為什么比鐵球落得慢這一問題的分析，學生很容易得到錯誤結論。批判性思維并不僅僅體現在對外界觀點的質疑批判上，對自己錯誤前概念的批判修正也是重要一環。通過對影響物體下落快慢因素的討論，學生能闡述自己觀點，傾聽他人觀點，逐漸發現自己思維中的漏洞，不斷思考修正，形成最后的結論。所以前概念的矛盾處，也是進行學生批判性思維傾向培養的優良素材。

（二）教材章節的巧編排

教材的編寫中其實也滲透著批判性思維的痕跡。從教材編排上來看，本節內容安排在勻變速直線運動的規律之后，是勻變速直線運動在一定條件下的特例，是理論知識與實際生活相聯系的一個實例，在學習中要求學生能夠克服概念障礙，運用所學知識理性分析實際問題，從而提高學生的批判性思維能力。

二、立足物理實驗教學，培養學生批判性思維

物理實驗是訓練批判性思維，培養科學學習方法最有力的工具和載體。培養批判性思維技能是指學生運用各種學科知識和科學思維方法，善于發現并提出問題，全面、客觀公正地分析問題并創造性地解決問題的能力。批判性的思維過程應該包括質疑、評估、探究、自我校準等環節。在課堂生成之前，教師應該有意識地預設一些環節和步驟，在生成的過程中有意識地培養學生批判性思維技能。

（一）利用實驗放大沖突，鼓勵質疑

在課堂引入階段，筆者首先將伽利略“兩個鐵球同時著地”的用兩個實心金屬球在課堂上展示，繼而在用牛頓管（錢羽管）演示在不抽真空條件下的羽毛和硬幣的下落，其結果截然不同。這樣做的目的是為了重新喚起學生對自由落體現象的前概念，將沖突直觀地呈現在學生的眼前，鼓勵學生公開表達對這兩次試驗的看法和評價。

（二）利用實驗有效討論，引領評估

兩次實驗結束后，要給學生足夠的時間進行思考和評估，教師應對思考的方向和內容進行引導。此時的評估并不是急于讓學生對“前概念”進行錯與對的判斷，而應該通過其他的方式將學生“前概念”引導深入。在對自由落體運動性質的研究中，讓學生首先提出自己的大膽猜想，然后自主設計實驗去驗證，體驗“猜想-驗證”的科學研究方法。在實驗方案的設計上，鼓勵學生提出自己想法，彼此交流點評，最終形成合理方案。

（三）利用實驗論證探究，實現自我評估

批判性思維品質并不僅在于質疑和形成自己的觀點，還包括了運用科學的知識和方法對觀點進行論證，學生需要圍繞新的觀點進行實驗和理論上的論證。大多數學生經過評估后已經發現了“同時著地”與“不同時著地”的關鍵性因素是空氣阻力。將牛頓管抽成真空后重新觀察羽毛和硬幣是否同時落下的實驗將對“同時著地”的真理起到決定性的作用，而空氣阻力這一干擾判斷的事實也被確定出來。

對物理問題的驗證不能只停留在定性的認識，能否將問題的論證上升到定量的分析將是培養學生批判性技能的關鍵步驟。在不計空氣阻力的前提下，能否在數據上得到“同時著地”也將對學生深刻理解自由落體運動起到重要影響。在課堂上，教師可以引導學生從驗證物體運動性質的角度來證明自由落體運動的運動特點，用DIS（數字化信息系統）驗證兩個物體下落過程中的加速度近似相等，運動性質均為初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動，從而進一步得到自由落體運動的運動特點。在物理學習過程中，教師應培養學生不僅要質疑，更應該根據質疑進行實驗和理論論證的科學精神，在此過程中實現思維品質的提高。

在物理教學實踐中，提升學生的批判性思維的品質，離不開教師有意識地引導與訓練，然而批判性思維能力的培養卻非一蹴而就，它需要在一個漫長的過程中以“潤物細無聲”的方式慢慢滲透。這絕非一個人、一節課、一門學科可以做到的，需要全社會的重視，需要教育模式的慢慢變革，最終形成系統的批判性思維教學體系。

（責任編輯：鄒宇銘）

參考文獻：

[1]鐘啟泉. 批判性思維及其教學[J]. 全球教育展望，2002（01）：34-38.

[2]劉立毅. 培養思維批判性品質的實踐探索[J]. 中學物理教學參考，2015（05）：25-27.

[3]劉立毅. 物理教學要注重培養思維品質[J]. 物理教師，2013（12）：23-25.

[4]蔣鳴. 論批判性思維在物理教學中的必要性和重要性[J]. 物理教學探討，2014（01）：6-10.