基于發展學生高階思維的高中物理課堂教學問題設計研究

【摘要】引導高中學生深度學習是提升高階思維的重要手段，現階段隨著社會對高質量人才需求不斷擴大，各高校也逐漸在新課改發展背景下，將培養學生的高階思維設定為教學實施方向，同時也將其應用到了高中物理課堂教學問題的設計當中.物理是高中教學體系的重要學科，知識點相比于其他課程較為抽象和復雜，物理教師的基礎課堂教學難以提升學生的高級思維能力.因此，教師應積極探索高中教學方法、注重在物理課堂上高效科學地設計教學問題，以此來引導學生對物理知識的深度思考，并持續增強學生的高階思維能力，進而為社會提供全方位發展的高質量人才.

【關鍵詞】高階思維；高中物理；課堂教學

學生具備高級思維能力不僅能高效接受高中物理知識，還對未來的發展具有重要作用.因此，高中物理教師則要將培養學生的高級思維作為課堂教學主要目標，并在設計物理課堂教學問題時也要為學生構建科學的提問體系，以此來營造優質的學習情境.但現階段部分高中學生還處在低階思維層面，缺乏對物理知識深層次認知和對客觀情況的探索欲求.一定程度上也為物理教師的高效課堂教學帶來了阻礙，因此提升高中學生的高級思維能力和物理課堂教學質量，就要從設計課堂物理問題出發，充分發揮教師的引導作用，幫助學生構建物理認知，進而有效地激活學生的高級思維.

1 高階思維能力的內涵

高級思維簡單來說就是人們在具有較高的認知水平層面的心智活動與對事物的認知能力，并在教學目標分類中是分析、綜合、評價以及創造的具體表現.國內外學者也從各個方面對高級思維能力進行了詳細的界定，首先是國外具有代表性的學者杜威（1909）表示高級思維是一種反省思維，并能夠解決實際問題；馬扎諾（1988）則認為高級思維能力具有三種識別，分別是概念識別、模式識別以及關系識別，并將事實相關信息進行重構，在評價推理過程中來促進問題解決，進而實現自我學習；魯德尼克（1993）表述高級思維中包含基本思維、創造性和批判性思維；安德森（2001）提出分析、評價、創造的觀點.其次是國內學者鐘志賢（2004）對高級思維能力的界定為獲取隱性知識，進行科學的自我管理并確保自身可持續發展，具備相應的信息素養，在團隊協作中展開批判性思維來兼容各方觀點進而做出決策，以此使用創新手段來解決問題；而黃國禎（2014）則認為高階思維能力是將所有的基本素養能力都包含其中，不僅需要優質的問題解決能力、團隊協作能力，還需要具備溝通、創造性思維能力和批判性思維能力［1］.最后，將以上學者的不同觀點進行歸納總結，梳理高階思維能力的內涵在認知層面上要具有解決、反思以及創造性；人際層面要具備較強的溝通協作能力.同時，安德森對高階思維能力的分類也是對深層學習的解讀，深層學習的主要目的就是促使學生能夠主動地具有創造性地去解決實際遇到的問題，并引導學生科學地使用批判反思來對知識進行全面理解，進而更好應用于實際生活當中［2］.

2 高中物理課堂教學問題設計的基本現狀

2.1 不重視培養學生高階思維能力

學生高階思維的發展是高中教學階段的重要培養目標，但在實際中，部分高中物理教師常會忽視學生的基本思維能力發展情況，并且在教學中也缺少對物理學習活動的組織，進而影響了學生學習的質量與效果.高中物理教師對學生的物理應試成績關注度較高，時常采用題海戰術來為學生鞏固物理知識，并要求學生遇到實際問題時使用物理知識來進行解決，但物理教師忽略了學生學習的狀態和效果，由于物理題目難度設置不合理，導致部分學生對物理學科失去學習興趣，進一步降低了物理課堂教學質量.同時，缺少對高中物理課堂教學問題的優化設置，進而阻礙了學生高階思維能力的持續發展.

2.2 培養方式單一、落后

隨著教育行業不斷變革，各高校都積極參與到了新課改之中，并對學生的高級思維培養也逐漸關注起來.高中物理教師雖認識到了學生思維能力的重要性，但在實際教學中，教師仍然缺乏對學生實施完善、全面的培養方法，致使學生的高級思維能力無法得到高效發展，其中最主要的問題就是高中物理教師的培養方式單一、落后.并且物理教師長期使用傳統的教學方式，已經形成了教學習慣，在短時間內難以及時更新物理教學內容、創新培養方法和手段.從而致使物理教學課堂的形式化較為嚴重，影響了學生高級思維能力的提升.同時，部分高中物理任課教師教學經驗欠缺，且專業授課能力不足，導致在物理課堂教學中不能夠合理地轉換教學方式，降低了學生的學習積極性，還對物理教學的實際效果產生了不良影響.

2.3 不善于營造學習情境

高中物理教學課堂缺少情境教學氛圍，無法將物理知識與實際生活充分結合，影響了學生的感知和學習情感，并且學生難以參與對復雜的物理知識的思考，進而制約了學生的高級思維能力提升.現階段，部分高中物理教師還沒有意識到情境教學的重要價值，因此在教學中無法為學生構建輕松的學習環境，若物理教師未及時對課堂問題設計進行調整，則會間接阻礙學生的全面發展和素養的提升.同時，部分物理教師雖為學生提供了情境教學場景，但由于缺少科學的教學體系架構，導致物理教師設置的情境無法與實際教學內容進行連接，也不符合學生的物理學習需求，進一步影響了學生高階思維的形成.

3 高中物理課堂教學問題設計的有效策略

3.1 開展問題教學，推動學生高階思維能力培養

高中物理知識問題能夠促進學生的思維發展，高中物理教學課堂中，教師可以對物理知識點進行拆解并提出相應問題，來促進學生的思考和分析，一方面可以幫助學生養成良好的思考問題習慣；另一方面還能增強高中學生的物理思維.因此，物理教師在課堂教學中要應用問題教學來引導學生持續思考，隨著對高中物理知識點的深入了解，能夠有效拓寬學生的思維空間并助力高中學生的高階思維能力發展［3］.同時，需要高中物理教師科學設計課堂教學問題來提升課堂質量與效果，教師設置的物理問題要以調動學生的學習熱情為著力點，并在培養學生物理思維的基礎上向高階思維前進.在實際設計物理課堂問題時要注意題目的難易程度，避免學生因為題目太難而降低了對物理知識的學習信心和熱情，不利于高階思維的培養，而物理題目過于簡單，也會對學生產生不利影響，難以提升學生的思考能力，導致高階思維能力發展受到阻礙.所以高中物理教師在設計課堂問題時更要注重問題設置的優化，正確引導學生參與到物理教學課堂之中［4］.

例如 在進行人教版教材高中物理必修一的“牛頓第二定律”課程教學時，以滑動摩擦力作為案例，設置一條傳送帶在兩頭設定好A、B兩點，將物體放置在A端，并提供給學生物體的重量、移動速度，以及傳送帶的長度，讓其計算物體從A到B所需要的時間，物理教師可以先引導學生構建完整的問題思路，其中包括物體是在什么力的作用下移動的？在運動過程中物體與傳送帶之間處于怎樣的狀態？來向學生提問，而學生也會跟著教師的引導來思考問題，幫助學生養成思考問題的良好習慣，在這過程中，教師將根據高中物理知識來為學生設定課堂教學問題設計，不僅遵循了教學目標方向，還讓學生的高級思維能力得到了全面提升.

3.2 創新培養方式，促進學生高階思維碰撞

高中物理需要學生具有發散思維，但個人思維常存在局限性，難以展開系統的有效學習.因此，教師應創新對學生的培養方式，來將學生凝聚在一起，構建物理學習小組來促進學生之間的高階思維碰撞.同時每位學生的認知不同，思考問題的角度不同也會給物理課堂教學的問題設計帶來參考，一定程度上也能夠帶動學生的思維發展.在以往傳統教學中，物理教師經常將問題拋給學生令其進行獨立思考，忽視了高中學生的學習能力差異化，這種單一、落后的教學方式不利于學生的高階思維能力提升，還會影響高中物理教學的整體進程，進而導致教學難以達到預想的效果和質量［5］.因此，構建小組學習模式才能進行高質量教學，一方面打破了傳統培養手段的局限；另一方面也加強了小組成員之間的物理思維碰撞，學生在小組學習模式下能夠鍛煉自身物理知識的應用能力，還能提升學生的問題思考與解決能力，進一步促進高階思維的形成.高中物理教師要充分認識到分組學習的重要價值，在對課堂進行問題設計時也要與培養方式相結合.

例如 在進行自由落體教學時，高中物理教師可以先對學生進行實驗演示，將兩種質量不同的物品從同一高度釋放，觀察實驗現象，并提問是不是物體越重降落的速度就越快？隨后再將兩個大小、重量相同的物品從同一高度釋放，觀察落地情況，兩物品若沒有在同一時間落地，則影響因素是什么？最后教師再演示“牛頓管”實驗，觀察真空環境下的實驗結果，并再向其他小組提問.教師經過巧妙設計物理問題來展開教學，才能幫助學生在小組中思考、討論和交流.但要注意的是，教師分組時要了解每位學生的物理思維和學習能力，并將學生均勻地劃分為不同小組，以便于更好地開展小組互助合作學習，并在問題談論過程中觀察每位學生的狀態，確保小組成員都參與到學習活動之中，進而提升學生的高階思維能力.

3.3 創新教學情境，激活學生的高階思維

經過調查顯示，學生普遍認為高中物理學科難度大，還具有抽象性，并且很難提起學習興趣，進而阻礙了學生高階思維的發展.因此，物理教師應尋找高效的教學模式或手段來降低物理知識的難度，以此來激活學生的學習興趣.經過物理教師的研究討論，發現構建情境教學在培養學生物理思維中有著重要作用，首先高中物理教師可以在課堂教學環節增加多媒體課件教材的應用，并為學生提供實物或模型來打造真實化教學場景，并在物理情境中提出與本節課相關的教學問題來增強學生的探索熱情、吸引學生的學習注意力.其次，物理教師還可以根據實際生活向學生提出具有啟發性的問題，并讓學生在構建的場景中回想并結合所學知識來陳述自己的看法和觀點.例如，讓同學們回想乘坐電梯時的情境，并詢問電梯上行或下行的過程中感受到的力有哪些？電梯啟動前和啟動后是否存在力的改變？提出問題后教師應給予學生充足的時間來進行思考，進而加強對物理知識的深度理解，同時還對受力分析的思路進行了梳理.最后，高中教師還可以將課堂主動權交給學生，使學生在課堂上展示學習成果，不僅能夠活躍課堂氛圍，還能進一步提升高中物理教學的課堂質量.

4 結語

培養學生的高階思維能力有助于為其未來發展道路奠定堅實基礎，并幫助學生更好地實現人生價值，同時也在一定程度上推進了高中物理教學的改革.因此，教師在對高中物理課堂教學問題進行設計時也要對現實狀況做出科學分析，逐漸開展物理課堂問題教學，并不斷創新物理教學培養方式、創新物理教學情境以此來發展學生的高階思維，進而提升高中物理教學的時效性和課堂教學的質量與效率.

【山東省鄒城市教育科學“十四五”規劃課題，課題名稱：基于發展學生高階思維的課堂教學問題設計研究，課題編號：2024ZC0074】

參考文獻：

［1］秦海華.基于深度學習的高中物理教學優化探究［J］.中國多媒體與網絡教學學報（下旬刊），2024（04）：107-109.

［2］羅立輝.高中物理深度學習策略的探索與實踐［J］.中學課程輔導，2024（11）：12-14.

［3］閆占軍.低階轉向高階的高中物理教學策略——以“電動勢”教學為例［J］.天津教育，2024（10）：159-161.

［4］馬濤.基于核心素養的高中物理高階思維課堂創設［J］.求知導刊，2024（06）：32-34+52.

［5］楊俊義.高中物理高階思維教學——以“超重和失重”教學為例［J］.新課程，2024（03）：88-90.