在物理探究性學(xué)習(xí)中培養(yǎng)寫生批判性思維

陳業(yè)心

縱觀整個(gè)物理學(xué)發(fā)展史，許多重大發(fā)現(xiàn)都離不開批判性思維，它是推動(dòng)物理學(xué)乃至社會(huì)前進(jìn)的主動(dòng)力。物理學(xué)發(fā)展史其實(shí)就是一部充滿批判的歷史，它告訴我們，誰(shuí)不迷信權(quán)威，敢于與傳統(tǒng)觀念“決裂”，敢于提出新問(wèn)題、新思想、新見解，誰(shuí)就能做出創(chuàng)造性的發(fā)現(xiàn)?？梢姡囵B(yǎng)學(xué)生批判性思維，不僅應(yīng)該引起廣大教師的重視，更是我們應(yīng)該肩負(fù)的時(shí)代使命。

一、批判性思維

在思維領(lǐng)域中，關(guān)于批判性思維的概念，有多種觀點(diǎn)。但綜合有關(guān)觀點(diǎn)，我們不妨這樣認(rèn)為——批判性思維是在獲取知識(shí)時(shí)所進(jìn)行的一種高層次的思維，它是指一個(gè)人對(duì)事物及其關(guān)系的判斷能力，包括評(píng)判力、斷定力、鑒賞力、審定力等等。一個(gè)人只有具備了這種批判性能力，才能對(duì)客觀世界有自己的認(rèn)識(shí)、理解和感悟，才能做出正確的判斷，為創(chuàng)新準(zhǔn)備牢固的基礎(chǔ)和有力的保證。可見批判性思維能力是創(chuàng)新的前提，是創(chuàng)新教育中不可缺少的重要內(nèi)涵。批判性思維既有“探查和評(píng)價(jià)‘批判性地探討他人的主張及其根據(jù)、‘提煉自己的主張之類的思考”；也有“盡量運(yùn)用手頭的、現(xiàn)成的信息，作出推理”之類的解決問(wèn)題欲望；還有“在探討中的問(wèn)題領(lǐng)域運(yùn)用適當(dāng)?shù)姆词⌒詰岩伞敝惖膽岩删?。理想的批判性思維不但具備認(rèn)知能力、思維策略與思維技能，而且具備探究、質(zhì)詢、澄清、智力冒險(xiǎn)以及批判性想像的傾向。因此，批判性思維不僅是一種綜合思維能力的表現(xiàn)，也是一種人文精神的表現(xiàn)。批判性思維作為一種高層次的思維，在知識(shí)觀、思維觀和思維策略上與非批判性思維有著明顯的區(qū)別，如下表所示：

二、探究性學(xué)習(xí)

傳統(tǒng)的物理教學(xué)，總是老師講授學(xué)生聽，老師板書學(xué)生記，老師演示學(xué)生看，老師出題學(xué)生做，老師提問(wèn)學(xué)生答，處處以老師為中心，學(xué)生圍繞老師轉(zhuǎn)，這種灌輸式的教學(xué)方法，無(wú)疑磨損了學(xué)生的個(gè)性，抑制了學(xué)生的創(chuàng)造精神，正如美國(guó)的2061計(jì)劃第一個(gè)標(biāo)志性成果《面向全體美國(guó)人的科學(xué)》一書導(dǎo)言中所指出的那樣：“現(xiàn)在的理科和數(shù)學(xué)課程過(guò)于拘謹(jǐn)和貧乏。它們更強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)現(xiàn)成的答案而不是對(duì)問(wèn)題的探索；把主要的精力花費(fèi)在記憶上卻犧牲了批判性思維；強(qiáng)調(diào)記憶零碎的知識(shí)而不是在背景中的理解系統(tǒng)的知識(shí)；強(qiáng)調(diào)復(fù)述而缺乏爭(zhēng)論，學(xué)而不做。他們也不鼓勵(lì)學(xué)生一起學(xué)習(xí)，彼此之間自由地共享觀點(diǎn)和信息，或者使用現(xiàn)代的工具去擴(kuò)展他們的心智能力”，這無(wú)疑是與創(chuàng)新教育背道而馳的。

正是這種灌輸?shù)慕虒W(xué)模式，導(dǎo)致了今天的物理教學(xué)的危機(jī)，使物理課堂教學(xué)變得枯燥無(wú)味、抽象、遠(yuǎn)離生活和實(shí)際，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)物理缺乏興趣，甚至討厭物理。在這種記憶型教學(xué)模式中，教師的作用是向?qū)W生傳遞信息，學(xué)生的作用是接受、存儲(chǔ)信息，并且按照這些信息行動(dòng)。這種教學(xué)模式使學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，而不是積極地收集和評(píng)價(jià)信息，從而成了儲(chǔ)藏知識(shí)的機(jī)器。要擺脫這種危機(jī)，必須改革我們的教學(xué)模式。參閱美國(guó)的《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》，或許我們會(huì)得一些啟發(fā)，它在教學(xué)和科學(xué)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)方面具有鮮明的特點(diǎn)：強(qiáng)調(diào)探究、理解、個(gè)人和社會(huì)。

在國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)中，科學(xué)探究不僅被作為重要的理念強(qiáng)調(diào)，作為教學(xué)建議提出，而且被列入了課程目標(biāo)和內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)之中，作為必須實(shí)施的內(nèi)容要求，是面向未來(lái)、面向世界和實(shí)現(xiàn)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的需要在課程改革中的具體體現(xiàn)，如果師生的教與學(xué)的方式依舊，培養(yǎng)創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力就會(huì)成為一句空話。

探究性學(xué)習(xí)是一種積極的學(xué)習(xí)過(guò)程，是學(xué)生自己探索問(wèn)題的學(xué)習(xí)方式。要研究探究性學(xué)習(xí)，首先要明確什么是探究。美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)探究的定義是：“探究是多層面的活動(dòng)，包括觀察，提出問(wèn)題，通過(guò)瀏覽書籍和其他信息資源發(fā)現(xiàn)什么是已經(jīng)知道的結(jié)論，制定調(diào)查研究計(jì)劃；根據(jù)實(shí)驗(yàn)證據(jù)對(duì)已有的結(jié)論作出評(píng)價(jià)；用工具收集、分析、解釋數(shù)據(jù)；提出解答，解釋和預(yù)測(cè)以及交流結(jié)果。探究要求確定假設(shè)，進(jìn)行批判的和邏輯的思考，并且考慮其他可以替代的解釋。”

在物理探究性學(xué)習(xí)中。學(xué)生需要觀察，需要提出問(wèn)題，需要查閱書刊及其他信息源以便弄清楚哪些是已有的結(jié)論，需要運(yùn)用各種手段來(lái)搜集、分析和解讀數(shù)據(jù)，需要提出答案、解釋和預(yù)測(cè)，并且能通過(guò)比較其他可能的解釋，特別是那些體現(xiàn)科學(xué)性理解的解釋，來(lái)評(píng)價(jià)他們自己的解釋，需要把研究結(jié)果告之于人。在這種“思維型教學(xué)文化”中，學(xué)生依據(jù)思維語(yǔ)言，鼓勵(lì)高層次思維的敏感性、能力和意向，構(gòu)建獨(dú)特的反思的方式和控制自己思維過(guò)程的方式并構(gòu)建積極的運(yùn)用思維策略的態(tài)度，從而能超越事實(shí)信息，關(guān)注知識(shí)是如何創(chuàng)造的、問(wèn)題是如何解決的、證據(jù)是如何收集的，并能從一種情景轉(zhuǎn)向另一種情景的過(guò)程中關(guān)注知識(shí)與策略的聯(lián)系，更廣泛地轉(zhuǎn)向知識(shí)與策略。在這種“思維型教學(xué)文化”中，不是要求學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，而是鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行有益的懷疑，迫使他們提出問(wèn)題，探查假設(shè)，尋求合理性。從這個(gè)意義上說(shuō)，通過(guò)探究性學(xué)習(xí)，學(xué)生的批判性思維就會(huì)得到孕育、培養(yǎng)和發(fā)展，探究性學(xué)習(xí)就成為培養(yǎng)批判性思維的有效教學(xué)方式。探究性學(xué)習(xí)作為一種教學(xué)文化，在實(shí)際的教學(xué)工作中既要避免對(duì)它的神化，也要避免對(duì)它的泛化。并且，在促進(jìn)探究方面的重點(diǎn)也應(yīng)發(fā)生變化，以避免探究被扭曲或只流于形式。

三、在物理探究性學(xué)習(xí)中學(xué)生批判性思維的培養(yǎng)

批判性思維不是在真空中培養(yǎng)的。隨著基礎(chǔ)教育課程改革的不斷推進(jìn)和深化，促使教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式的多樣化，新課程所追求的“知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度和價(jià)值觀”三位一體必將協(xié)調(diào)地融入到我們的物理探究性學(xué)習(xí)中，在物理教育中探究性學(xué)習(xí)將為培養(yǎng)和提高學(xué)生的批判性思維提供堅(jiān)實(shí)的基石。

1鼓勵(lì)學(xué)生挑戰(zhàn)教師和教材(權(quán)威)，樹立敢于批判的勇氣

韓愈日：“弟子不必不如師，師不必賢于弟子。”課本和教師在學(xué)生心目中往往是權(quán)威的代表，學(xué)生普遍認(rèn)為：“書上說(shuō)的肯定是對(duì)的；老師說(shuō)的肯定是正確的”，年齡越小這種心理傾向越濃，因此挑戰(zhàn)教師必須具備一定的勇氣。作為教師可以通過(guò)下列做法幫助學(xué)生樹立敢于批判的勇氣：首先，從鼓勵(lì)學(xué)生指出自己在板書時(shí)的筆誤做起，如錯(cuò)別字，漏寫矢量符號(hào)等，并給予表?yè)P(yáng)。其次，每節(jié)課留給學(xué)生一定的時(shí)間，鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題，包括批判性問(wèn)題，組織學(xué)生討論并小結(jié)。最后，對(duì)于疑難問(wèn)題，教師提出自己觀點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生補(bǔ)充或提出不同的觀點(diǎn)。當(dāng)然，學(xué)生在挑戰(zhàn)教師的過(guò)程中，為了展示自我，難免提一些可笑的或荒謬的問(wèn)題，這時(shí)教師要切忌發(fā)脾氣或不屑一顧，這樣會(huì)影響學(xué)生樹立敢于批判的勇氣。教材及相應(yīng)的各類參考資料，都是由專家、學(xué)者反復(fù)提煉的，是集體智慧的結(jié)晶，教材和參考書在學(xué)生眼里是至高無(wú)上的，學(xué)生向它們挑戰(zhàn)，需要膽識(shí)過(guò)人。其實(shí)，就算是教科書，有時(shí)也難免出現(xiàn)失誤。教學(xué)中首先教師不能迷信教材，應(yīng)用批判的觀點(diǎn)去研究教材，然后指導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題。

2多開展手腦并用活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生萌發(fā)批判性思維

動(dòng)手動(dòng)腦的科學(xué)活動(dòng)不同于動(dòng)手活動(dòng)，在動(dòng)手的

科學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生在教師和書本的指導(dǎo)下具體操作科學(xué)實(shí)驗(yàn)或活動(dòng)，比如課堂上的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生做的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)或知識(shí)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)都是按照既定的原理或預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)步驟來(lái)完成的，這些實(shí)驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，沒有直接的促進(jìn)作用；而在動(dòng)手動(dòng)腦的科學(xué)活動(dòng)中，要求學(xué)生清晰地闡述問(wèn)題，尋找答案，批判評(píng)價(jià)結(jié)果，它是一種對(duì)課題的深入研究。在具體的教學(xué)中，我們要有計(jì)劃地把以物理問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)探究和以物理知識(shí)體系構(gòu)建為特征的兩種實(shí)施形態(tài)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使“學(xué)知”與“學(xué)做”相結(jié)合，精心設(shè)計(jì)物理概念和規(guī)律的形成過(guò)程和應(yīng)用過(guò)程，挖掘這些過(guò)程中的創(chuàng)造性成分，充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)制作、科技產(chǎn)品制作、案例調(diào)查、實(shí)驗(yàn)探索、課題研究有機(jī)結(jié)合起來(lái)，積極開展動(dòng)手動(dòng)腦的科學(xué)活動(dòng)，給學(xué)生提供鍛煉批判性思維的機(jī)會(huì)，將問(wèn)題與真實(shí)的世界聯(lián)系起來(lái)，使我們的教學(xué)不脫離生活，不脫離實(shí)際，在解決問(wèn)題的過(guò)程中發(fā)展能力。

3創(chuàng)設(shè)物理情境，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維

批判性的思維，要求學(xué)生既能按照常規(guī)運(yùn)用原理、原則思考和解決問(wèn)題；又能靈活地運(yùn)用已掌握的方法和知識(shí)，質(zhì)疑求異而不盲從，對(duì)前人積累的知識(shí)能提出自己的看法。要培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力，教師就必須在課堂教學(xué)過(guò)程中善于創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，特別是有爭(zhēng)議的物理問(wèn)題情境或悖論的教學(xué)情境，啟發(fā)學(xué)生積極思維，使他們能夠?qū)鹘y(tǒng)觀念和現(xiàn)成的結(jié)論持分析、鑒別的態(tài)度，勇于提出自己的見解，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力。例如，在高一物理學(xué)習(xí)“功率”時(shí)，可創(chuàng)設(shè)下述悖論教學(xué)情境讓學(xué)生分析討論。

汽車在平直的公路上勻速前進(jìn)，若汽車所受阻力不變，當(dāng)牽引力增大時(shí)，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知，加速度越大，汽車的速度也不斷增大。有人提出相反的觀點(diǎn)：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定，根據(jù)功率公式P—Fv推斷，當(dāng)牽引力增大時(shí)，速度應(yīng)當(dāng)減小。你認(rèn)為哪一種分析正確?

4探究媒體報(bào)道中的物理問(wèn)題，幫助學(xué)生養(yǎng)成批判性思考的習(xí)慣

媒體報(bào)道中有不少與物理科學(xué)相關(guān)的內(nèi)容，但也有一些報(bào)道是不切實(shí)際的、錯(cuò)誤的，甚至是偽科學(xué)的。在物理教學(xué)中教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生探究媒體報(bào)道中的有關(guān)不切實(shí)際的問(wèn)題，從物理學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)剖析所報(bào)道的事實(shí)真相。不僅能使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)在實(shí)際生活中是有用的，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，有利于發(fā)展學(xué)生在解決問(wèn)題中的創(chuàng)造性思維，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)任何事物(不光是物理方面的)具有批判性思考的習(xí)慣，使他們具有判斷大眾傳媒是否符合科學(xué)規(guī)律的意識(shí)。

例如，××報(bào)登載了這樣一則消息：“×年×月×日，×國(guó)發(fā)射了一顆人造月球衛(wèi)星……衛(wèi)星的周期為72 min……”教師可就此問(wèn)題請(qǐng)學(xué)生根據(jù)下面提供的已知數(shù)據(jù)進(jìn)行探究，判斷這則新聞的真實(shí)性。已知月球的半徑為地球半徑的1/4，月球表面的重力速度約為地球的1/6，R地=6.4×10⁶m，地球表面的重力加速度g地取9.8 m／s^Z。

探究時(shí)可讓學(xué)生根據(jù)上述數(shù)據(jù)，運(yùn)用物理學(xué)的知識(shí)，用多種方法進(jìn)行分析判斷。既可以直接根據(jù)已知條件和圓周運(yùn)動(dòng)公式求得月球環(huán)繞衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的最小周期(表面運(yùn)行衛(wèi)星)T大于72 min來(lái)斷定這則新聞是假新聞；也可在假設(shè)該新聞?wù)鎸?shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算該衛(wèi)星的軌道半徑小于月球半徑，計(jì)算該衛(wèi)星的速度大于月球的第一宇宙速度或計(jì)算該衛(wèi)星的加速度大于月球表面的加速度等多種方法，推出假設(shè)的不成立。

綜上可知，要培養(yǎng)具有批判性思維的學(xué)生，就要有具有批判性思維的教師。因此，在我們的物理教學(xué)中，我們只有鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行質(zhì)疑，虛心接受學(xué)生對(duì)你的挑戰(zhàn)，才無(wú)愧于時(shí)代賦予我們的重任。