批判性思维对物理教学的启示

摘要：批判性思维的核心在于能够独立思考，对知识审慎的分析、评价后得出自己的认知。学生缺乏批判性思维，导致不理解物理规律、缺乏解决问题方法、不会建立物理模型等等。本文提出从培养质疑精神、内化问题解决方法、提高习题教学效果、重视总结反思等几个方面，提高学生的批判性思维能力，从而促进物理学科的学习。

关键词：批判性思维；物理教学；启示

一.问题背景

到目前为止，批判性思维的定义仍在不断更新。美国学者摩尔和帕克对它的定义为：批判性思维指人对接受或拒绝任何事物、或对某种说法存疑的谨慎的、深思熟虑的决定，以及接受或拒绝某事物时的自信程度[1]。其核心在于经过独立思考，对知识审慎的分析、评价，从而得出自己的认知，能够自我反省；反对盲从、反对不加思考即对知识进行囫囵吞枣，要具有质疑精神。批判性思维对物理教学无疑具有重要影响。

二.批判性思维的缺失对物理学习的影响

2.1物理规律理解不深刻

物理规律反映物质结构及物质运动中诸要素之间内在的必然联系，表现为某物理状态下或某物理过程中相关要素之间在一定条件下所遵从的关系[2]。大多数内容都可以用数学公式表示，公式反映了诸要素的联系，且形式简洁，易被学生牢记。但随着时间的推移，学生往往只记得公式，忽略了其本质的物理规律、淡忘了物理量的意义，导致看到问题后不仔细分析、靠惯性盲目套用公式。 例如“双星问题”中，已知两个天体的质量分别为m1、m2，距离为L，角速度为ω，学生总是习惯写出公式 ，认为引力半径等于轨道半径，没有认真分析两个半径的含义，忽略了规律本身：无论简单的卫星绕地球环绕运动，还是双星系统、三星系统，其本质都是匀速圆周运动，物体所受的合外力提供向心力，引力半徑不一定等于轨道半径，画出物理图像后思路很清晰。

2.2缺乏解决物理问题的方法

大道至简，高考对物理学科的核心素养和能力是一如既往，简约而又明确的，即明确研究对象，分析状态和过程，运用适当的思维方法，建立物理模型，通过数学手段处理并分析所得结果[3]。掌握了解决物理问题的科学方法，就可以“以不变应万变”。而学生往往没有体会这些，没有思考问题中渗透了什么物理模型、物理思想和方法，在其构建的问题空间无法迅速找到相关的算子，即使偶尔找到某个算子也不一定正确，只能在其没有明确解题路径的问题空间瞎碰，这导致其出错概率大大增加。

2.3没有建立物理模型的习惯

钱学森先生说过：“模型就是我们对问题现象的分析，利用我们考究得来的机理，吸收一切主要的因素，略去次要的因素所创造出来的一幅图画”.物理模型既是物理学赖以建立的基本思想方法，也是物理学在应用中解决实际问题的重要途径和方法[4]，是学生运用物理知识解决实际问题的关键，而大多数学生缺少建立物理模型的习惯。面对生产、生活中具体问题时，学生建模能力的缺失表现的尤为突出。2011年江苏高考试卷中要估算一个人将一只鸡蛋抛出的过程中对其所做的功，着重考察学生建模能力，要求学生分析出鸡蛋近似做竖直上抛运动，同时估算出一个鸡蛋的质量。如果不会主动构建物理模型，这个题目就会很茫然。

2.4缺少反思的品质

杜威认为反思是对任何信念或假定的知识形成的积极、全面的考虑，它包括这样一种有意识和自愿的努力，即在证据和理性的坚实基础上建立信念。通过反思，可以让学生及时发现自己学习中存在的问题，加强学生的自我监控、自我调节[5]，使学生元认知能力得到锻炼和提高。思维的惰性导致学生很少反思，没有及时思考学习中问题出现的原因，自己是概念不清楚还是思考问题不全面？这个题目的考点是什么？还有没有其它的解决方法？自己的课堂效率、作业质量是否能保障？反思的缺失导致一个物理问题反复出现、反复出错，降低了学习的信心，学生更不愿意静下心研究，由此形成恶性循环。

三.提高批判性思维的途径

3.1重视质疑精神的培养

质疑是独立思考的开始。一方面要引导学生树立质疑的意识，要审慎、思辨的获得知识，不盲目迷信权威和书本；另一方面要给学生质疑的机会，教师可以设疑、描绘问题情景，提出启发性、争议性问题，引起学生的质疑，同时激发学生的求知欲。教师要创设良好的学习氛围，鼓励学生大胆的表达自己的观点，真正实现思维的碰撞。

3.2深化物理规律的理解

课堂上要带领学生通过观察、实验归纳或理论分析获得物理规律，这样他们的印象会更加深刻，对物理规律更加信服，引导学生不能重结论、轻分析推导；对物理规律的公式要详细剖析，分析各个要素的含义、各要素之间的联系，明确规律的使用条件和范围，对学生思维上易出现的问题进行辨析。例如欧姆定律 ，它只适用于纯电阻电路、金属导电和电解液导电，发动机等元件不符合此规律；功的定义式W=FLcosθ只适用于恒力做功，变力做功一般通过动能定理解决；万有引力公式F= ，适用于质点或均质球体，r指的是质点间的距离或者均质球体球心的距离。

3.3明确物理模型的建立

培养学生养成将实际问题主动变成物理物问题的习惯，构建相应的模型、寻找相应的参量，并借助于图形、图像帮助自己理解、分析。模型包括对象物理模型（如质点、单摆、点电荷等）、过程物理模型（如匀变速直线运动、弹性碰撞等）、条件物理模型（如光滑平面、轻绳、均匀介质等）[6]。

3.4强调思想方法的内化

掌握解决问题的方法：明确研究对象，分析状态和过程，运用适当的思维方法，建立物理模型，通过数学手段处理并分析所得结果。逐步将这种方法内化为基本解决步骤，在分析过程中主动运用。引导学生总结归纳每个章节核心内容，例如抛体问题重点是将运动分解成两个方向的直线运动研究；恒定电流问题中核心是闭合电路欧姆定律E=U内+U外；天体运动主要分析匀速圆周运动，依据牛顿第二定律F合=F向；电学中力的方面围绕公式F=qE，能的方面围绕W=qU……物理知识是项链，物理方法是丝线，二者结合才会成为璀璨的珍珠项链。

3.5提高习题教学的实效

物理习题是运用新知识解决实际问题的过程，是对学生综合能力的反馈。由弄懂事实、事物和现象，到深刻理解抽象真理的道路，一定要通过实际作业，而完成实际作业就正是掌握知识 [7]。根据目的的不同，习题教学可分为以下几种形式：

（1）典型例题：通过典型例题渗透该知识点的基本原理、研究方法和步骤，体会如何在具体问题中运用知识进行解决，典型例题往往是“母题”，由它可以演变形成一题多解、多题一解和一题多变，典型例题的掌握对学生具有非常意义。

（2）一题多解：通过一题多解，培养思维的发散性和创造性，学生可以多角度、多途径寻求解决问题的方法，开拓解题思路，总结解题规律，提高解题能力。

（3）多题一解：通过多题一解，培养思维的聚合性、深刻性和敏锐性，培养学生的迁移能力，教会学生总结规律、挖掘物理现象的本质。

（4）一题多变：通过一题多变，帮助学生深化對基本物理规律的理解，使学生全面、审慎、批判性的分析问题，根据变化了的情况积极思索，迅速想出解决问题的办法，防止和消除呆板和僵化[8]，从而开拓学生的视野，激发学生的求知欲。

3.6培养总结反思的习惯

教学中要培养学生反思能力，让他们进行自我评价和自我调节，学会对学习过程进行监控，从而提高学习效率和批判性思维能力。

（1）反思学习环节（预习、上课、作业、复习）。例如上课已经示范过的解题技能，为什么不能较熟练地应用？ 曾经解决过的某一类似问题，现在为何又难以完成？从中反映出自己的预习、听课、作业、复习等学习环节存在着哪些问题？如何设法改进？

（2）反思解题过程。分析题目的题型，思考解决这类型题目的思路是什么；这个题目有什么关键点、运用了什么特殊的物理方法；这个题目有没有其它方法，哪种更为便捷。

参考文献：

1干咏昕.用批判性思维方法打造批判性思维课程.西南大学学报（社会科学版），2010（6）：51-53

2阎金铎，郭玉英.中学物理教育概论.北京：高等教育出版社，2009：167

3杨震云.顺应大势减负势在必行突破定式增效事在人为.物理教师，2010（6）：39-41

4陈淑萍. 教会学生用物理模型思考问题.物理教师，2012（3）：9-13

5桑张法. 运用元认知理论， 培养学生学习物理的反思能力.物理教师，2001（10）：5-7

6朱傲雪.巧建物理模型、提高复习实效.物理教师，2013（12）：85-86

7苏霍姆林斯基.给教师的建议.北京：教育科学出版社，2009：27

8陈恒.中学物理习题变式教学探.物理教学，2011（10）：14-17

作者简介：

王猛（1988年5月），男，籍贯江苏徐州，

本科学历/硕士学位，中学一级，

研究方向：物理学科教学

工作单位：南京航空航天大学附属高级中学

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