時間:2022-12-15 11:09:14
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了1篇初中物理高階思維培養(yǎng)策略,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
高階思維是指發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次的心智活動或較高層次的認(rèn)知能力.[1]高階思維在初中物理學(xué)習(xí)中具體表現(xiàn)為分析、評價和創(chuàng)造.初中物理拓展性教學(xué)既是實(shí)施深度學(xué)習(xí)的需要,也是發(fā)展學(xué)生高階思維的重要途徑.教師可基于初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn),通過圍繞某個主題增補(bǔ)或延伸與教材相關(guān)的資料素材開展拓展性教學(xué).電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種自動開關(guān),是初中物理的重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容,在日常生活和科技方面有著廣泛的應(yīng)用.在初中科學(xué)教材中,僅介紹了電磁繼電器的基本原理和簡單應(yīng)用.為此,拓展延伸電磁繼電器的教學(xué),不僅有助于加強(qiáng)物理與生活的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新意識,而且也有利于學(xué)生高階思維的發(fā)展.
1分析表達(dá),培養(yǎng)學(xué)生邏輯性思維
分析就是將研究對象分離成幾個部分,找出這些部分的本質(zhì)屬性和彼此之間的關(guān)系.[2]推理是從一個或幾個已知判斷得出另一個新判斷的思維過程.[3]教師可以電磁繼電器的實(shí)際應(yīng)用創(chuàng)設(shè)問題情境,先讓學(xué)生實(shí)地體驗(yàn)或通過視頻觀看其工作過程,然后引導(dǎo)學(xué)生遷移應(yīng)用物理知識分析表達(dá)其工作過程,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的說理能力,發(fā)展學(xué)生科學(xué)推理思維.如電梯設(shè)置的超載自動報警系統(tǒng)工作原理(如圖1所示).先用視頻形式呈現(xiàn)“當(dāng)電梯超載時,自動報警系統(tǒng)鈴聲響起”情境,許多學(xué)生都有豐富的生活經(jīng)驗(yàn),但很少去究其所以然.一旦把該情境與學(xué)生的物理學(xué)習(xí)相聯(lián)系,就會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生也很愿意進(jìn)行分析推理:當(dāng)電梯超載時,電梯底架的壓敏電阻由于受到的壓力增大,導(dǎo)致電阻減小,致使控制電路中的電流變大,電磁鐵磁性增強(qiáng),銜鐵被吸引,繼電器的動觸頭K與B靜觸點(diǎn)接觸,此時電動機(jī)的電路斷開,電鈴工作,發(fā)出鈴聲.同樣也可引導(dǎo)學(xué)生分析電梯載重正常時的情況,即此時壓敏電阻較大,使得控制電路電流較小,電磁鐵磁性較弱,無法吸引銜鐵,繼電器的動觸頭K與A靜觸點(diǎn)接觸,電動機(jī)M正常工作.又如分析小區(qū)控制車輛出入的自動控制閘,如圖2所示,該自動控制閘現(xiàn)在小區(qū)、單位都較為普遍,控制著車輛進(jìn)出.教師可在學(xué)生交流討論的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生作出如下推理:當(dāng)車牌被識別后,開關(guān)S閉合,綠燈亮,電磁鐵產(chǎn)生磁性,把鐵柱向下吸引,杠桿AB繞著支點(diǎn)O轉(zhuǎn)動,欄桿被抬起來,車輛通行.而車輛若識別不成功則相當(dāng)于開關(guān)S斷開,電磁鐵不能產(chǎn)生磁性.電磁繼電器的應(yīng)用在實(shí)際生活中很普遍,如家用燃?xì)鈭缶?、恒溫箱電路,電子秤等?教師可鼓勵學(xué)生積極挖掘生活素材,增進(jìn)實(shí)踐體驗(yàn),以此來創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境,踐行“讓物理走進(jìn)生活”的課程理念,組織學(xué)生交流與討論,引導(dǎo)學(xué)生分析說理,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)推理思維.
2交流評價,培養(yǎng)學(xué)生批判性思維
思維的批判性是指思維過程中善于嚴(yán)格地估計思維材料和精細(xì)檢查思維過程的良好品質(zhì).[4]在開展課外拓展性實(shí)踐活動中,教師可組織學(xué)生設(shè)計、制作“電磁繼電器”科技作品,對于設(shè)計的方案、作品質(zhì)量,可組織學(xué)生交流評價,以及在此基礎(chǔ)上改進(jìn)完善,發(fā)展學(xué)生的批判性思維.如疫情期間為了確保體溫正常的師生進(jìn)入學(xué)校,研究性學(xué)習(xí)小組嘗試制作“智能門禁”的科技作品.為此,在學(xué)生交流討論的基礎(chǔ)上,制定了評價標(biāo)準(zhǔn):①體溫正常、人臉識別成功,門打開;②體溫異常,人臉識別成功,門不打開,警示燈亮;③不管體溫正常與否,人臉識別失敗,門不打開、燈不亮.若以開關(guān)S1表示體溫,S2表示人臉識別.以此對學(xué)生設(shè)計的3個方案進(jìn)行評價.如圖3方案所示,若體溫正常,開關(guān)S1閉合,磁鐵產(chǎn)生磁性,吸住銜鐵,由于人臉識別成功,開關(guān)S2閉合,電動機(jī)工作,門打開,符合標(biāo)準(zhǔn)①.同理分析標(biāo)準(zhǔn)②也符合.若體溫異常則表示S1斷開,人臉識別失敗表示S2斷開,分析可知電動機(jī)不工作,警示燈亮,不符合③要求.如圖4符合要求.如圖5當(dāng)體溫正常S1閉合,不管人臉識別成功或失敗,此時門都打開,開關(guān)S2不起作用.在方案設(shè)計的基礎(chǔ)上,教師要及時提供幫助和指導(dǎo),鼓勵學(xué)生把方案轉(zhuǎn)化為有形的科技產(chǎn)品,也即“智能門禁”.對于智能門禁,教師也可組織學(xué)生進(jìn)行自評、他評,圍繞“實(shí)用、美觀、創(chuàng)意”等內(nèi)涵開展多元評價.又如以圖1所示的“電梯超載自動報警系統(tǒng)”為例,也可組織學(xué)生進(jìn)行交流評價,鼓勵學(xué)生提出質(zhì)疑,如有學(xué)生提出,若該報警系統(tǒng)只在電梯超載嚴(yán)重時才響起鈴聲,這該如何改進(jìn)?減小電源電壓.同樣也可組織學(xué)生對圖2“小區(qū)控制車輛出入的自動控制閘”進(jìn)行評價,提出問題,如有學(xué)生提出若欄桿無法抬起怎么辦?更換電池,或滑動變阻器滑片向上移動.在交流評價過程中,既要肯定學(xué)生的正向評價,指出其優(yōu)點(diǎn),也要引導(dǎo)學(xué)生敢于質(zhì)疑,善于提出問題,鼓勵學(xué)生不斷完善設(shè)計方案,培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力,提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新素養(yǎng),發(fā)展學(xué)生批判性思維品質(zhì).
3設(shè)計方案,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維
創(chuàng)造性思維是以新穎、開創(chuàng)性的方法去解決問題的一種思維過程,有助于培養(yǎng)學(xué)生遷移運(yùn)用知識去解決問題的能力.[5]教師可通過設(shè)計實(shí)踐目標(biāo),提供材料元件,提出操作要求,引導(dǎo)學(xué)生按要求連接電路設(shè)計方案,以此培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維品質(zhì).如設(shè)計利用太陽能電池板給LED路燈供電的自動控制電路.教師可提供給學(xué)生相應(yīng)的電學(xué)元件,提供資料讓學(xué)生大致了解相關(guān)元件的性能,如光敏電阻R的阻值是隨著光照的增強(qiáng)而減小.在此基礎(chǔ)上提出設(shè)計要求:白天時太陽能電池板與蓄電池構(gòu)成閉合電路,將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在蓄電池中.傍晚時蓄電池與LED路燈構(gòu)成閉合電路,路燈發(fā)光.通過學(xué)生交流與討論,設(shè)計如圖6所示的電路圖.又如設(shè)計消防應(yīng)急燈電路,教師可先提出要求:平時應(yīng)急燈是熄滅的,一旦發(fā)生停電,消防應(yīng)急燈就會正常發(fā)光.引導(dǎo)學(xué)生遷移運(yùn)用電磁繼電器知識設(shè)計如圖7所示電路.方案設(shè)計好之后,教師不應(yīng)停留在“紙上談兵”狀態(tài),而是要鼓勵學(xué)生在課后積極開展實(shí)踐活動,小組合作,動手操作,把方案物化成具體的實(shí)際電路,解決真實(shí)問題,以此來培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新素養(yǎng),發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維品質(zhì).在物理拓展性教學(xué)中,對于分析、評價、創(chuàng)造等高階思維的培養(yǎng),不是截然分開的,而是緊密聯(lián)系在一起的.如在制作一項電磁繼電器作品時,首先要對其工作原理進(jìn)行分析,然后設(shè)計方案、動手操作,再對其作品開展評價,不斷完善改進(jìn),整個過程都融合著分析、評價、創(chuàng)造思維.為此,基于電磁繼電器的拓展教學(xué),不僅能豐富初中物理課程教學(xué)資源,加深學(xué)生對物理概念的理解,開展深度學(xué)習(xí),而且有助于學(xué)生解決問題的高階思維能力的發(fā)展.
作者:沈偉云 單位:嵊州市教育體育局教研室
初中物理高階思維培養(yǎng)篇2
高階思維是指在課堂教學(xué)活動中基于某種具體情境產(chǎn)生,為完成某項任務(wù)或達(dá)到某種既定目標(biāo)而進(jìn)行的分析、評價和創(chuàng)造等高水平的認(rèn)知能力或心智活動[1]。高階思維包括分析、評價和創(chuàng)新等思維形式。與之對應(yīng)的是低階思維,低階思維中含有記憶、理解、遷移等思維形式,低階思維是基礎(chǔ),高階思維是思維形式更高程度的發(fā)展。在初中物理教學(xué)中,許多教師將注意力集中在低階思維上,通過對物理概念和規(guī)律的記憶、理解和應(yīng)用來培養(yǎng)學(xué)生的低階思維。由于高階思維對促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展的重要作用,許多教師已經(jīng)開始關(guān)注學(xué)生高階思維能力培養(yǎng)。如何利用物理學(xué)的特殊“資源”,在學(xué)習(xí)的“黃金期”促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí),發(fā)展和提升高階思維能力,是物理教育工作者應(yīng)該嘗試和研究的課題[2]。習(xí)題教學(xué)是一種常見的物理教學(xué)形式,其通常和基礎(chǔ)知識聯(lián)合起來,實(shí)施基礎(chǔ)知識的強(qiáng)化鞏固。目前的初中物理習(xí)題教學(xué)主要存在著兩個問題。一是重視解題技巧的講解。一味地追求解題技巧,學(xué)生會放棄習(xí)題中更為重要的思想和觀念元素,這樣的習(xí)題教學(xué)無法讓學(xué)生形成較好的物理素養(yǎng)。二是應(yīng)用大量習(xí)題重復(fù)訓(xùn)練。教師為了讓學(xué)生在物理考試中取得較好的成績,講解大量習(xí)題。這種教學(xué)方式會使學(xué)生陷入到“題海戰(zhàn)術(shù)”中,在低端的重復(fù)形式中學(xué)生的思維能力無法得到發(fā)展,浪費(fèi)了大量的學(xué)習(xí)時間。為此,筆者認(rèn)為初中物理習(xí)題教學(xué)可以以高階思維的培養(yǎng)為基本導(dǎo)向,來培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。
一、提取信息,建立模型,發(fā)展分析思維能力
解決物理習(xí)題的第一個步驟是提取題干和問題中的有價值信息。許多教師并沒有重視到這一環(huán)節(jié),有些教師代替學(xué)生讀題,學(xué)生獲取信息的能力得不到鍛煉的機(jī)會,在遇到新的物理習(xí)題時,無法從描述題目的文字中提取出最有價值的信息,導(dǎo)致解題錯誤。有些教師不讀題干和問題就開始講解。學(xué)生還不知道題目中的情境和設(shè)問,他們的聽講是沒有效率的。基于高階思維培養(yǎng)的初中習(xí)題教學(xué)要求我們關(guān)注審題和提取信息的過程,教師需要將審題的時間交還給學(xué)生。為了提升學(xué)生審題的效果,教師可以要求學(xué)生在題干中劃出最為重要的信息,在學(xué)生審題完成后,讓他們將所獲取的信息展示出來。通過這一過程后,學(xué)生能夠?qū)㈩}干中最有價值的信息提取出來,從而知道了設(shè)問的意圖。例1:如圖1所示,在水中放入一個木塊,在木塊上放鐵塊甲,木塊正好可以完全淹沒在水中。如果把乙鐵塊用細(xì)線連接在這個木塊的下面,木塊也正好能夠淹沒在水中。鐵的密度是7.9×103kg/m3。那么,甲和乙質(zhì)量比是多少?這個題目的難度比較大,而且明顯的信息比較少,題目中只提供了鐵的密度為7.9×103kg/m3。為了成功地解答這道習(xí)題,學(xué)生必須挖掘出其中的隱含信息。學(xué)生可以從物理量、運(yùn)動狀態(tài)、受力情況等三個角度去挖掘信息。教師提供一張表格,要求學(xué)生將題目中信息填寫在表格中。表1是學(xué)生填寫的題目信息表。學(xué)生列出習(xí)題信息表后,可以根據(jù)受力情況一欄所列出來的兩個方程求解。在解答這一道習(xí)題的時候,教師指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用表格作為信息挖掘的工具,將題目中的關(guān)鍵信息,特別是隱含信息挖掘了出來,幫助學(xué)生順利解答出習(xí)題。初中物理中的許多習(xí)題是建立一定模型之上的。為了準(zhǔn)確地解答這些習(xí)題,學(xué)生需要根據(jù)題目中的信息建立模型。學(xué)生可以使用繪圖或者數(shù)學(xué)方程的方式來建立模型。在繪圖的過程中,學(xué)生可以將題干中的信息標(biāo)志在圖形上,這樣有助于學(xué)生分析問題。建立模型是初中物理中的一種高階思維活動。物理規(guī)律是從大量客觀現(xiàn)象中抽象出來的,這個抽象的過程就是物理模型建立的過程,要學(xué)會挖掘其中蘊(yùn)含的物理本質(zhì)。模型建構(gòu)的能力必須在教師的指導(dǎo)下通過不斷地實(shí)踐來獲得。例2:甲燈的額定電壓是V9,乙燈的額定功率是W3,已知知道它們的電阻關(guān)系為甲乙RR>,現(xiàn)在把兩個燈以一種連接方式接到一個電源上,兩個燈都正常發(fā)光。再把兩個燈以另一種方式連接到另一電源上,乙燈還可以正常發(fā)光。在這兩個過程中,甲燈的實(shí)際功率比是'9:4:=甲甲PP。求:(1)甲燈的額定功率甲P;(2)乙燈的額定電壓乙U;(3)兩燈電阻甲R和乙R。兩個燈的連接方式僅有兩種——串聯(lián)和并聯(lián)。為了幫助學(xué)生解題,教師指導(dǎo)學(xué)生繪制電路圖,這是建立模型的過程,如圖2和3所示。這兩幅電路圖即為習(xí)題的模型。學(xué)生以題干中的信息為基礎(chǔ),結(jié)合兩個模型圖,可以順利地解答出習(xí)題來。圖2圖3提取信息和建立模型是解答物理習(xí)題的基礎(chǔ),這兩個步驟可以幫助學(xué)生準(zhǔn)確地解答出習(xí)題來。在提取信息和建立模型的過程中,學(xué)生需要不斷地分析習(xí)題中所呈現(xiàn)的物理模型和物理過程,學(xué)生的分析思維能力會得到較好的發(fā)展。
二、解后反思,分析考點(diǎn),發(fā)展評價思維能力
從思維品質(zhì)的角度出發(fā),高階思維具有深刻性、靈活性、獨(dú)創(chuàng)性、批判性、敏捷性五個關(guān)鍵特征[3]。傳統(tǒng)的初中物理習(xí)題教學(xué)中,教師為了講題而講題。在講解某一道習(xí)題后,學(xué)生最多只能掌握這一道習(xí)題的解答方法,而學(xué)生無法將這一道習(xí)題的解答方法拓展到其他的情境中?!敖淌菫榱瞬唤獭保處煹慕虒W(xué)必須重視培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力。教師更應(yīng)該幫助學(xué)生建立物理思想觀念,而不是困于技巧。因此,解題完畢后,可以加入反思環(huán)節(jié),分析習(xí)題中的核心考點(diǎn),這一過程可以發(fā)展學(xué)生的評價思維能力。評價思維能力是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的一種高階思維能力[4],學(xué)生如果能夠?qū)ψ约旱恼麄€學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思、重述和評價,那么他對所學(xué)到的知識的認(rèn)識將更為深刻。解答初中物理習(xí)題是一個邏輯思維和細(xì)節(jié)辨析的過程,學(xué)生如果能夠反思整個解題的過程,他將重述整個思維過程,能夠認(rèn)識自己思維中存在的問題,這個過程有助于培養(yǎng)學(xué)生的評價思維能力。這道題的難度不是很大,但許多學(xué)生誤選了A選項。造成這一現(xiàn)象的主要原因是學(xué)生沒有分析清楚物塊的整個運(yùn)動過程,只注意到物塊被彈簧彈開的過程。在這一過程中,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為物塊的動能,物塊的速度在逐步變大。但是。物塊一旦離開彈簧后,會做勻速直線運(yùn)動,動能就不會發(fā)生變化。學(xué)生在反思這道習(xí)題的時候,要將誤選的原因?qū)懴聛?,并將以后解答類似問題時需要重視的注意點(diǎn)寫下來。通過解后反思,學(xué)生對自己的解題過程有了十分深刻的理解,他們會學(xué)會自我評價的方式,他們的評價能力能夠得到一定程度的提升。每一道習(xí)題都針對一個特定的考點(diǎn)。在平時教學(xué)中,教師一般很少和學(xué)生分析考點(diǎn),這種做法實(shí)際上并不利于學(xué)生對習(xí)題的全面了解?;诟唠A思維的初中物理習(xí)題教學(xué)要求學(xué)生能夠準(zhǔn)確地分析出習(xí)題中的考點(diǎn),并根據(jù)考點(diǎn)預(yù)判解題時所要用到的基礎(chǔ)知識。例4:如圖5所示,甲、乙兩個物體在A、B兩個水平桌面上做勻速直線運(yùn)動,可以確定()A.甲的速度一定小于乙的速度B.甲F所做的功一定小于乙F所做的功C.甲、乙的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變D.甲受到的摩擦力一定小于乙受到的摩擦力這一道習(xí)題的考點(diǎn)為:①勻速直線運(yùn)動的特點(diǎn);②勻速直線運(yùn)動的規(guī)律;③運(yùn)動狀態(tài);④摩擦力;⑤功。學(xué)生通過反思分析考點(diǎn)后可以將這道題與相關(guān)的知識點(diǎn)聯(lián)系起來,有助于深刻認(rèn)識這道習(xí)題。由于學(xué)生無法完整地說出習(xí)題的考點(diǎn),教師可以讓學(xué)生不斷地補(bǔ)充,直到將習(xí)題的考點(diǎn)全部展示出來。教師可以應(yīng)用表格將考點(diǎn)呈現(xiàn)出來。解后反思、分析考點(diǎn)。一方面從學(xué)生自身的角度來反思解題過程,另一方面從題目自身的角度來反思解題過程,這樣可以讓學(xué)生更為深入地理解習(xí)題和評價習(xí)題,學(xué)生的評價能力會得到相應(yīng)發(fā)展。隨著學(xué)生評價能力的發(fā)展,教師可以放手讓學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)過程,教師不再提供指導(dǎo)。學(xué)生自己具備了評價能力后,他們就可以全面地認(rèn)識習(xí)題了,學(xué)生在做習(xí)題時也能汲取更多的營養(yǎng)。
三、自編習(xí)題,自主解答,發(fā)展創(chuàng)造思維能力
創(chuàng)造思維能力屬于最高階的思維能力,對學(xué)生的要求非常高。隨著我國經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型發(fā)展,創(chuàng)新人才需求量越來越大。創(chuàng)新人才從何而來?這應(yīng)該是基礎(chǔ)教育解決的問題。我們要想辦法去培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維能力,從而培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新人才。即使是習(xí)題教學(xué),在其中也需要融入創(chuàng)造思維能力的培養(yǎng)環(huán)節(jié)。鐘啟泉教授指出:發(fā)展學(xué)生的高階思維,教師要以高階學(xué)習(xí)活動予以支持,要以學(xué)習(xí)者為中心,開展問題求解的學(xué)習(xí)活動,形成知識共享、互動合作的學(xué)習(xí)模式[5]。自編習(xí)題即為一種高階的學(xué)習(xí)活動。自編習(xí)題是指學(xué)生利用已有的信息自主編制習(xí)題,可以讓學(xué)生站在更高的角度來考查習(xí)題。學(xué)生做習(xí)題時只是尋找設(shè)計好的習(xí)題中的解題方式,只需要將題干中的信息和教材中的物理知識整合起來,并提出符合題干情境的問題。自編習(xí)題是一個創(chuàng)造性的活動,可以發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維能力。自編習(xí)題的方法有兩種:一種是教師提供情境,學(xué)生根據(jù)情境編制習(xí)題;第二種是學(xué)生根據(jù)已有習(xí)題,改編出新的習(xí)題來、改編題:如圖6所示,如果工人利用機(jī)械搬運(yùn)質(zhì)量是kg100的物塊,物塊被提升到m10高的平臺上,不計繩重和摩擦,動滑輪的質(zhì)量為kg10,則工人的拉力為______N,工人拉力所做的功是______J,機(jī)械效率是_________。改編之后,學(xué)生需要自主解答習(xí)題。學(xué)生自主解答有兩個好處:好處一,可以讓學(xué)生檢查自編的題目是否合理。如果自編的題目存在問題,學(xué)生需要修改。這一環(huán)節(jié)可以提升學(xué)生創(chuàng)新時的準(zhǔn)確性。好處二,可以訓(xùn)練學(xué)生解題能力。學(xué)生解決自編習(xí)題的時候,他們所站的高度不一樣,可以使用最簡潔的方式來解答題目。在學(xué)生自主解答后,教師也可以指導(dǎo)學(xué)生相互交換習(xí)題解答。學(xué)生自編習(xí)題、自主解答是培養(yǎng)學(xué)生高階思維的一個有效方式。學(xué)生可以從另外一個角度來觀察物理習(xí)題,對物理習(xí)題的看法也會發(fā)生相應(yīng)的改變。在練習(xí)的初始階段,學(xué)生可能不適應(yīng),教師可以通過多元化的指導(dǎo)方式,引導(dǎo)學(xué)生逐步適應(yīng)這一種學(xué)生方式。在學(xué)生熟悉這種形式后,教師可以將其安排在課外的作業(yè)中。
四、結(jié)語
初中物理教學(xué)不可避開習(xí)題教學(xué),其和知識教學(xué)一樣可以培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。教師在習(xí)題教學(xué)中應(yīng)該糾正理念,將高階思維融入其中,促進(jìn)學(xué)生思維和觀念的發(fā)展。高階思維包含分析、評價和創(chuàng)造三種具體形式,教師可以根據(jù)習(xí)題的背景、內(nèi)容等信息來設(shè)計教學(xué),并將高階思維的培養(yǎng)融入到具體的教學(xué)環(huán)節(jié)中。通過初中物理習(xí)題教學(xué),促進(jìn)學(xué)生高階思維的長足發(fā)展,全面提升初中物理教學(xué)質(zhì)量。學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)非朝夕之功可以實(shí)現(xiàn),還需要有意識,有目標(biāo)地長期加強(qiáng)合作學(xué)習(xí)模式在實(shí)際教學(xué)情境中的應(yīng)用[5]。
作者:毛永良 單位:江蘇省江陰市青陽初級中學(xué)
初中物理高階思維培養(yǎng)篇3
高階思維存在于較高認(rèn)知層面的心智活動或認(rèn)知能力,初中物理教學(xué)目標(biāo)中的分析、綜合、評價、創(chuàng)造,均是高階思維能力的表現(xiàn)?,F(xiàn)階段初中物理教學(xué)中存在不同的問題,影響學(xué)生的高階思維能力發(fā)展,因此,教師應(yīng)該在明確問題成因的基礎(chǔ)上,在不同的教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)初中生的高階思維,改變傳統(tǒng)課堂以講述為核心的教學(xué)模式,使得師生能夠緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)來完成教學(xué)活動,在取得顯著教學(xué)成果的同時,促進(jìn)初中生高階思維能力的不斷發(fā)展。
一、初中生的高階思維
思維是決定能力的重要因素,因此,高階思維是高階能力的核心,主要包括創(chuàng)新、問題求解、決策、批判思維能力,集中體現(xiàn)了當(dāng)今新時代社會發(fā)展對高素質(zhì)人才培養(yǎng)提出的全新要求。在初中階段培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力,有助于提高其適應(yīng)能力,使之明確學(xué)習(xí)方向,積極主動地進(jìn)行研究、探索,為高級知識學(xué)習(xí)奠定穩(wěn)固基礎(chǔ),也為日后的科學(xué)研究增添動力。
(一)創(chuàng)新思維
創(chuàng)新思維是初中生高階思維的重要組成部分,也是一種思維方式,具有“更新、創(chuàng)造、改變”三種含義。創(chuàng)新思維能力指運(yùn)用新穎獨(dú)創(chuàng)的方法分析、解決問題的能力,這種能力往往可以突破常規(guī)思維的界限,從不同的視角來發(fā)掘問題中的線索,從而據(jù)此得出行之有效的問題解決辦法,取得具有重要意義的成果。初中生正處在思維發(fā)展的“黃金時期”,此時培養(yǎng)其創(chuàng)新思維,不僅能夠激活其高階思維意識,而且可以培養(yǎng)其獨(dú)到的學(xué)習(xí)、思考意識,使之從創(chuàng)新的角度來思考問題,切實(shí)提高思維的變通性、敏感性。好奇和解放思想是創(chuàng)新的源泉,初中生秉持創(chuàng)新思維進(jìn)行學(xué)習(xí),可以驗(yàn)證自己不同的猜想,滿足好奇心,再根據(jù)得到的結(jié)論進(jìn)行創(chuàng)新,切實(shí)推動高階思維能力發(fā)展。
(二)解題思維
解題思維是初中生高階思維中不可或缺的內(nèi)容,也能夠?qū)W(xué)生的考試成績產(chǎn)生較大影響,從而決定學(xué)生的應(yīng)試能力。解題思維能力指思考問題所在,研究最佳解題方法,并按照合理的步驟解題,最終求出正確結(jié)果。這種能力可以對學(xué)生的應(yīng)試能力起到?jīng)Q定性作用,直接影響學(xué)生的考試成績。初中生接觸物理知識相對較晚,在理解微觀物理現(xiàn)象時需要借助不同工具,如此方能理解抽象的物理原理和公式,正確地解答不同問題。具備良好的解題思維,則可以通過審視問題條件,將所學(xué)知識與條件相融合,聯(lián)想到所學(xué)的原理以及公式,采取直接或間接的方法來解答習(xí)題,以此提高解題的效率和正確率,促進(jìn)應(yīng)試能力提升。初中物理是中考的重點(diǎn)科目,培養(yǎng)初中生良好的解題思維能力,既有助于提高其考試成績,又能夠增強(qiáng)其學(xué)習(xí)物理的信心。
(三)決策思維
決策思維是在決策活動中客觀反映現(xiàn)實(shí)世界的過程,具體表現(xiàn)為發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問題的思維,與微觀解題思維之間存在較大的差異,能夠影響初中生的學(xué)習(xí)和可持續(xù)發(fā)展。從宏觀的角度來看,決策思維與常理相悖,但并沒有違反辯證思維基本規(guī)律,而是在社會發(fā)展、變革中逐漸形成了一種動態(tài)性思維。從微觀角度來看,決策思維影響初中生的學(xué)習(xí),可以決定其思維發(fā)展的上限,甚至影響其今后的理論知識學(xué)習(xí)和實(shí)踐探索??偠灾瑳Q策思維能力可以幫助初中生提高決策的合理性,促進(jìn)其閱歷、智力、知識水平提升,使其不斷在學(xué)習(xí)中積累經(jīng)驗(yàn)、總結(jié)教訓(xùn),在面對不同的物理問題時,能夠進(jìn)行辯證、系統(tǒng)的思考,從而獲得問題解決辦法,高效地解決問題。初中生秉持決策思維進(jìn)行學(xué)習(xí),可以促進(jìn)自身高階思維能力提升,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
(四)批判思維
批判思維是憑借高度技巧化手段,將理論進(jìn)行綜合,或評估搜集到的信息,經(jīng)過洞察、反思、推敲、交流等流程后,將得到的結(jié)論作為實(shí)際行動指引。批判思維能力指通過科學(xué)的思維模式,利用思維內(nèi)在結(jié)構(gòu)和智能標(biāo)準(zhǔn)影響實(shí)際思考的一種行為,該能力形成一般受個人成長環(huán)境影響較大。初中生在學(xué)習(xí)物理時,教師側(cè)重培養(yǎng)其批判思維能力,可以幫助其克制非理性思維,提高判斷行為的準(zhǔn)確性,精準(zhǔn)辨別物理定論與具有爭議的微觀、抽象問題,有助于初中生提高物理學(xué)習(xí)能力,強(qiáng)化自己的論證、推理、分析技能。
二、初中物理教學(xué)中亟待解決的問題
(一)教學(xué)方法相對滯后
初中物理教學(xué)方法能夠直接決定教學(xué)效果和學(xué)生的知識吸收情況,是影響教學(xué)質(zhì)量的重要因素,也是教學(xué)研究的主要方向。部分物理教師未能注重問題解讀,在學(xué)生學(xué)習(xí)物理時,直白講解理論與應(yīng)用技巧,沒有結(jié)合實(shí)際問題來探討物理原理,教學(xué)方法相對滯后,很難調(diào)動學(xué)生思考、學(xué)習(xí)的積極性,容易影響學(xué)生的綜合思維能力發(fā)展。
(二)知識理解流于表象
初中物理知識具有一定的抽象性,學(xué)生在理解的過程中,容易被微觀物理知識阻擋前進(jìn)腳步,此時進(jìn)行細(xì)致的分析,逐步引導(dǎo)學(xué)生跨越障礙,可以增強(qiáng)學(xué)生的理論理解能力。有些物理教師非但沒有重視理論分析,還會盲目增加習(xí)題教學(xué)的比重,導(dǎo)致學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)加重,鮮有多余時間復(fù)習(xí)所學(xué)的理論知識,對基礎(chǔ)知識的理解也將流于表象。
(三)難以突破固化思維
創(chuàng)新是新時代社會主義事業(yè)建設(shè)者的必備能力,也是初中生高階思維能力的重要構(gòu)成要素。一些物理教師未能認(rèn)識到培養(yǎng)初中生創(chuàng)新能力的重要性,而是在講解理論知識的過程中,提前揭示原理,省略探索、推理步驟,導(dǎo)致學(xué)生形成了消極的固化思維。教師還主張通過反復(fù)背記的形式來夯實(shí)學(xué)生的理論學(xué)習(xí)基礎(chǔ),意在提高其應(yīng)試能力。殊不知,初中生的思維發(fā)展具有明顯的階段性特征,省略探索、推理步驟,只會影響其創(chuàng)新思維發(fā)展,導(dǎo)致其難以突破固化思維。
(四)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)不明
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中物理教學(xué)體系中的重點(diǎn)內(nèi)容,能夠?qū)W(xué)生的高階思維能力發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。部分物理教師沒有明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),而是長期沿用單一的方法指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,導(dǎo)致其缺乏實(shí)驗(yàn)積極性,甚至還會做出與實(shí)驗(yàn)步驟相悖的操作。缺少明確教學(xué)目標(biāo)指引的實(shí)驗(yàn)課堂,很難激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情,不利于促進(jìn)其高階思維能力發(fā)展。
三、初中物理教學(xué)中高階思維能力培養(yǎng)策略
(一)問題入手,提高綜合思維能力
問題是推動學(xué)生思考的一股力量,能夠激發(fā)其學(xué)習(xí)、探究的熱情,有助于提高其綜合思維能力。初中物理教師需要立足教材和實(shí)際學(xué)情,分析初中生高階思維能力發(fā)展特點(diǎn),結(jié)合實(shí)際課程目標(biāo)提出不同的問題,據(jù)此銜接不同教學(xué)環(huán)節(jié),以解決教學(xué)方法相對滯后的問題,提高物理課堂教學(xué)的效率,讓學(xué)生在解決問題的過程中,理解微觀物理現(xiàn)象,內(nèi)化抽象物理知識,提高綜合思維能力。比如,在滬科版初中物理“彈力與彈簧測力計”的內(nèi)容講解過程中,首先,由橡皮筋的形變引申出彈力的概念,讓學(xué)生通過實(shí)際操作來感受生活中的彈力,體會外力作用下的物體形狀和體積變化。教師提問:“用外力使橡皮筋發(fā)生形變的同時,你的手有什么感覺?”學(xué)生回答:“手有被拉扯的感覺?!庇纱艘瓿鰪椓Φ母拍?。其次,教師引入彈簧測力計的原理、構(gòu)造、使用方法,通過演示來講解具體測力方法,使學(xué)生能夠直觀了解微觀的彈力現(xiàn)象,通過彈簧測力計的示數(shù)變動,了解彈力變化情況。接著教師提問:“一定的彈性范圍內(nèi)的彈簧,拉力與長度之間存在怎樣的關(guān)系?”讓學(xué)生通過實(shí)際操作,用彈簧測力計拉動不同的重物,從而得出結(jié)論:“彈簧受到的拉力與長度成正比?!弊詈?,教師總結(jié)知識并指導(dǎo)學(xué)生思考彈簧測力計的使用注意事項,使之在解決物理問題的同時,提高綜合思維能力,促進(jìn)高階思維能力發(fā)展。
(二)分析入手,增強(qiáng)研判思維意識
物理學(xué)習(xí)離不開分析,而從分析入手,將理論、習(xí)題教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行拆分或整合,可以為分析指導(dǎo)創(chuàng)造契機(jī),有助于指導(dǎo)學(xué)生正確判斷理論和研究方法,增強(qiáng)研判思維意識。初中物理教師可以在教學(xué)中側(cè)重概念和解題步驟分析,以免物理教學(xué)活動呈現(xiàn)出“數(shù)學(xué)化”特點(diǎn),讓學(xué)生真切地感受物理本質(zhì),從而解決學(xué)生知識理解流于表象的問題,進(jìn)一步推動其高階思維能力發(fā)展。比如,在滬科版初中物理“阿基米德原理”的內(nèi)容講解過程中,首先,由“阿基米德測金王冠密度”故事引入新知,分析影響浮力大小的因素,使學(xué)生能夠結(jié)合實(shí)際案例來判斷定律,知道浮力與浸液體積、密度有關(guān),初步了解抽象的阿基米德原理,增強(qiáng)研判思維意識。其次,指導(dǎo)學(xué)生測量物體受到的浮力和被物體排開的液體重量,分別提出不同的方案,讓學(xué)生進(jìn)行研判,并選擇其中一種進(jìn)行操作,得出結(jié)論后,了解到物體受到的浮力和物體排開的水的重力之間存在相等關(guān)系。教師列出數(shù)學(xué)表達(dá)式“F浮=G排”,進(jìn)一步分析阿基米德原理導(dǎo)出公式,使學(xué)生明白“F浮=G排=m排g=p液V排g”。最后,圍繞“阿基米德解開王冠之謎”分析其中的測量原理,使學(xué)生能夠達(dá)到學(xué)以致用的目的,可以運(yùn)用物理知識驗(yàn)證實(shí)際定論,不斷增強(qiáng)研判思維意識。
(三)創(chuàng)新入手,鍛煉創(chuàng)造思維活性
創(chuàng)新與思維之間存在相輔相成的關(guān)系,初中生在學(xué)習(xí)物理知識的過程中,不斷豐富既有認(rèn)知,從新知識與物理現(xiàn)象中獲取信息,獲得創(chuàng)新靈感,能夠鍛煉自我創(chuàng)造思維活性,助力創(chuàng)新思維能力發(fā)展。初中物理教師應(yīng)該利用好各類實(shí)驗(yàn)用具,創(chuàng)新理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)操作、知識總結(jié)等教學(xué)環(huán)節(jié),解決學(xué)生難以突破固化思維的問題,在培養(yǎng)其創(chuàng)新思維的同時,鍛煉其創(chuàng)造思維活性。比如,在滬科版初中物理“連接串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”的內(nèi)容講解過程中,首先,呈現(xiàn)不同的家用電器,繪制簡單的家用電路圖,調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)興趣,同時引申出探究串、并聯(lián)電路的相關(guān)知識,使學(xué)生能夠了解學(xué)習(xí)物理的理論分析、實(shí)驗(yàn)探究方法。其次,分別介紹串、并聯(lián)電路的概念以及圖示,讓學(xué)生用筆跡代替導(dǎo)線,按照串、并聯(lián)的方式連接不同的電器,使之體會串、并聯(lián)電路的特點(diǎn),懂得對照電路圖來分析物理原理,鍛煉創(chuàng)造思維活性,提高其創(chuàng)新能力。最后,以實(shí)驗(yàn)探究的方式來解讀存在故障的電路系統(tǒng),引導(dǎo)學(xué)生逐步排查電流分、合點(diǎn),分析支路、干路中潛在的問題,從而明確故障成因,運(yùn)用串、并聯(lián)電路的原理提出解決方案并進(jìn)行驗(yàn)證,不斷增強(qiáng)理論結(jié)合實(shí)際的意識,切實(shí)增強(qiáng)創(chuàng)新能力,實(shí)現(xiàn)高階思維能力發(fā)展。
(四)實(shí)驗(yàn)入手,提升高階思維品質(zhì)
實(shí)驗(yàn)作為初中物理教學(xué)的重點(diǎn)環(huán)節(jié),重要性不亞于基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)。教師從實(shí)驗(yàn)入手,科學(xué)指導(dǎo)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn),能夠讓其深入感知物理現(xiàn)象,通過實(shí)際操作來驗(yàn)證物理定論,切實(shí)提升高階思維品質(zhì)。初中物理教師應(yīng)當(dāng)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,按照正確步驟收集數(shù)據(jù)和信息,為理論分析、知識學(xué)習(xí)提供保障,有效解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)不明確的問題,促進(jìn)學(xué)生高階思維品質(zhì)發(fā)提升。比如,在滬科版初中物理“‘伏安法’測電阻”的內(nèi)容講解過程中,首先,引導(dǎo)學(xué)生了解測量電阻的方法—“伏安法”,簡單介紹“歐姆定律”公式“I=”及其變形公式“U=IR、R=”,使學(xué)生能夠在了解電學(xué)定律的同時,理解“伏安法”的用途,知道電路計算、設(shè)計工作的理論依據(jù)。其次,讓學(xué)生探索用電流表、電壓表測量導(dǎo)體電阻的方法,指導(dǎo)其連接開關(guān)、電流表、電壓表、滑動變阻器、干電池等實(shí)驗(yàn)器具,并繪制相關(guān)電路圖。教師指導(dǎo)其閉合開關(guān)并根據(jù)電流表、電壓表的示數(shù)來記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),使之養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)探究習(xí)慣,提升高階思維品質(zhì)。最后,根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,引導(dǎo)其利用歐姆定律的變形公式“R=”計算相關(guān)電壓值和電流值,使其明白運(yùn)用“伏安法”間接測量電阻的原理,在收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過程中增強(qiáng)透過現(xiàn)象看本質(zhì)的能力,切實(shí)提升高階思維品質(zhì)。初中生的高階思維主要包括創(chuàng)新、解題、決策、批判思維四個方面,能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)和未來發(fā)展產(chǎn)生積極影響?,F(xiàn)階段初中物理教學(xué)中存在一定問題,為了促進(jìn)學(xué)生的高階思維發(fā)展,初中物理教師應(yīng)該從問題、分析、創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)四個角度入手,有效解決教學(xué)問題,進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué),使學(xué)生能夠發(fā)展高階思維品質(zhì),攻克重難點(diǎn)知識,切實(shí)提高物理學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量,全面提升綜合素質(zhì)能力。
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作者:羅隆飛 單位:福建省尤溪第一中學(xué)文公分校