大學(xué)物理教材中培養(yǎng)學(xué)生批判性思維之方略初探*

何瑩松

(北方民族大學(xué)預(yù)科教育學(xué)院 寧夏 銀川 750021)

大學(xué)物理教材中培養(yǎng)學(xué)生批判性思維之方略初探*

何瑩松

(北方民族大學(xué)預(yù)科教育學(xué)院 寧夏 銀川 750021)

好的物理教材對教學(xué)起著舉足輕重的作用，學(xué)生思維品質(zhì)的培養(yǎng)對教學(xué)同樣重要.從大學(xué)物理教材入手，以國內(nèi)外優(yōu)秀教材為例，初步探索大學(xué)物理教材在培養(yǎng)學(xué)生批判性思維品質(zhì)方面之方略.

大學(xué)物理教材 批判性思維

批判性思維是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式非常重要的思維品質(zhì).長期以來，傳統(tǒng)教育深深影響著學(xué)生，使其更傾向于接受已有結(jié)論，而很少去追究知識的來源，更少對權(quán)威提出質(zhì)疑.這種被動的思維傾向限制了學(xué)生主動學(xué)習(xí)習(xí)慣的形成，致使學(xué)生不關(guān)心所學(xué)知識的來源，缺乏深入學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力，且約束了學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng).因此，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維品質(zhì)，是教育面臨的亟待解決的問題.一本好的教材是教師教學(xué)和輔助學(xué)生學(xué)習(xí)的工具，對教學(xué)起著舉足輕重的作用，筆者將從大學(xué)物理教材入手，初步探索教材中培養(yǎng)學(xué)生批判性思維之方略.

1 大學(xué)物理學(xué)習(xí)中培養(yǎng)批判性思維品質(zhì)的重要作用

批判性思維品質(zhì)的培養(yǎng)，對學(xué)生思維能力的提升和物理知識的學(xué)習(xí)都有重要的作用.

(1)有助于學(xué)生主動學(xué)習(xí)習(xí)慣的形成

學(xué)生能對所學(xué)知識主動質(zhì)疑，就能提出問題.提出問題是學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，內(nèi)驅(qū)力是主動學(xué)習(xí)的前提.當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)的目的是要解決自己想要解決的問題時，學(xué)習(xí)效果會明顯提高.無論問題解決程度如何，學(xué)生都會有一定的收獲體驗和成就感.學(xué)有所獲的經(jīng)歷會進一步支持學(xué)生主動學(xué)習(xí)的行為.

(2)促進對物理知識的理解和知識結(jié)構(gòu)的形成

物理學(xué)中的概念、規(guī)律都是在觀察、實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)過物理思維的科學(xué)抽象和概括的產(chǎn)物.物理規(guī)律都有一定的適用條件，通過對物理知識來源的追溯，思考物理概念、規(guī)律能否反映我們周圍的客觀現(xiàn)象，可以加深對物理知識的理解； 通過對物理規(guī)律數(shù)學(xué)形式產(chǎn)生過程的思考，避免只注意數(shù)學(xué)表達而不明確物理內(nèi)涵；物理知識之間是相互聯(lián)系的，對知識產(chǎn)生過程的思索，有利于知識結(jié)構(gòu)的形成.

(3)有利于主動運用物理思維方法，提高思維能力

在質(zhì)疑、問題提出中，學(xué)會運用物理思維方法解決問題.運用物理思維方法促進思維能力的不斷提高.

2 當(dāng)前我國大學(xué)物理教學(xué)及教材內(nèi)容探索

(1)大學(xué)物理教學(xué)面臨的困境

當(dāng)前我國大學(xué)物理教學(xué)，由于批判性思維能力的缺失，使學(xué)生不能深入透徹地理解物理概念、規(guī)律，不能掌握物理學(xué)科的思維方法，無法在頭腦中建立起整個物理學(xué)科體系，影響了學(xué)生個人能力的發(fā)展.因此，造成了學(xué)生在面對實際物理問題時，缺乏分析、解決問題的能力，不能做到學(xué)以致用，無法將知識轉(zhuǎn)化為有效生產(chǎn)力，更談不上創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力.

筆者在教學(xué)中意識到這些問題的存在和對人才培養(yǎng)的不利時，試圖改變的意愿與日俱增.筆者認(rèn)為，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維，物理教材所發(fā)揮的重要作用不可忽視.

(2)大學(xué)物理教材普遍問題分析

目前大學(xué)物理教材種類較多，但大都相似，內(nèi)容體系沒有太大不同，且較重視知識內(nèi)容的完整性和體系性，缺乏內(nèi)容的廣度和延展性.如大學(xué)物理教材內(nèi)容基本上由力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理學(xué)五大板塊組成(農(nóng)科、醫(yī)科高校根據(jù)自己的需要有所取舍)，理論推理嚴(yán)密、簡潔、邏輯性較強，理論聯(lián)系實際不多，主要是概念的定性闡述和推導(dǎo)，內(nèi)容有一定的深度.一般按照歷史發(fā)展順序，經(jīng)典物理內(nèi)容(力、熱、電、光)放在教材的前面，近代物理內(nèi)容放在后面，有的教材把近代部分的狹義相對論力學(xué)放在經(jīng)典物理的牛頓力學(xué)后面，以方便進行兩種時空觀的對比研究.經(jīng)典部分的內(nèi)容用經(jīng)典物理的觀點和方法講解，近代部分的內(nèi)容用近代物理的觀點和方法講解，經(jīng)典物理部分和近代物理部分內(nèi)容之比大約為 8∶2[1].教材中習(xí)題和例題的題量不是很多，與實際生產(chǎn)和生活內(nèi)容相聯(lián)系較少，更加注重定量計算，近幾年才出現(xiàn)計算機應(yīng)用方面的問題.教材里面插入的圖片不多，沒有豐富多彩的實際生活圖片.我國大多數(shù)高等學(xué)校由學(xué)院物理教研組統(tǒng)一安排大學(xué)物理教材、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程，教師對大學(xué)物理教材的選取缺少自主權(quán).

綜上所述，我國物理教材普遍存在的上述特點非常不利于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維.由此引發(fā)的教學(xué)中長期被動接受，無形中忽視學(xué)生的問題意識和質(zhì)疑態(tài)度，致使學(xué)生在大學(xué)階段很難具備創(chuàng)新能力.

3 探索大學(xué)物理教材培養(yǎng)學(xué)生批判性思維品質(zhì)的可行方略

當(dāng)前，需明確人才培養(yǎng)目標(biāo)，并具體落到實處，教材內(nèi)容編寫應(yīng)重視批判性思維品質(zhì)的培養(yǎng).學(xué)生在應(yīng)試教育背景下，基礎(chǔ)知識相對扎實，而對知識的內(nèi)化應(yīng)用極為缺乏.因此，大學(xué)物理教材可從深化內(nèi)容入手，培養(yǎng)批判性思維為核心，提高學(xué)生創(chuàng)新態(tài)度、創(chuàng)新意識.

(1)培養(yǎng)學(xué)生以批判精神為內(nèi)驅(qū)力，養(yǎng)成基于問題分析的良好思維習(xí)慣

“興趣是最好的老師”.將提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)熱情作為教材編寫的宗旨，激發(fā)學(xué)生的求知欲是人才培養(yǎng)的源動力.以基于問題情境的設(shè)計思路、質(zhì)疑的態(tài)度，引發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣.如基礎(chǔ)力學(xué)問題，教材在編寫中要考慮學(xué)生已有知識經(jīng)驗，以貼近生活實踐的親身體會引發(fā)思考.這里以國外評價較高的物理學(xué)教材(美國哈里德等人著的《物理學(xué)基礎(chǔ)》)為例，力學(xué)部分一開篇講測量時，作者設(shè)計了一個問題情境：當(dāng)你躺在海灘上看到太陽消失在平靜的海面，如果緊接著站起來，會再次看到太陽落下.如果能測出這兩次太陽落下對應(yīng)的時間間隔，你就可估計出地球的半徑[2].接下來，問題來了，那么這樣一個簡易的觀察是如何用來測量地球的？當(dāng)學(xué)生看到這樣一個既有意思，又具有挑戰(zhàn)性的問題時，一定愿意親自試一試，思考加動手動腦，問題迎刃而解.此教材的一大特點就是如上例一樣，每章都會設(shè)計一個能吸引讀者，并引發(fā)思考的問題，讓讀者有很大的思考空間.筆者在研讀國外一些較有影響力的物理教材時，發(fā)現(xiàn)這些教材可讀性很強，每一個內(nèi)容都能使讀者腦洞大開，引發(fā)思考.在環(huán)環(huán)相扣的問題質(zhì)疑中解決問題，破解疑惑，從而將物理概念、物理理論內(nèi)化，比單純的做題效果好，且能培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì).這也是國內(nèi)教材需要借鑒和完善的內(nèi)容，發(fā)揮教材對學(xué)生物理學(xué)習(xí)所起的重要作用.筆者曾將這一內(nèi)容引入到力學(xué)教學(xué)中，并設(shè)計了問題情境，引發(fā)了學(xué)生的興趣，學(xué)生在層層問題的解決中，激發(fā)了積極思維，也能自己主動提出問題，并解決問題(筆者這里所指的問題是學(xué)生針對測量地球半徑所提的相關(guān)問題).

(2)發(fā)揮教材優(yōu)勢，深入淺出引領(lǐng)學(xué)生在物理學(xué)發(fā)展歷程中歷練思維品質(zhì)

雖然國內(nèi)大學(xué)物理教材大同小異，但每本教材都有其自身優(yōu)勢，現(xiàn)行教材中大都關(guān)注物理學(xué)史(主要從物理概念、物理理論的科學(xué)背景出發(fā))對物理學(xué)習(xí)的重要作用.縱觀物理學(xué)的發(fā)展，我們不難發(fā)現(xiàn)物理學(xué)每一次突破性進展或劃時代意義的重大發(fā)現(xiàn)都是物理學(xué)家們掙脫傳統(tǒng)束縛、批判性思維和創(chuàng)新精神起關(guān)鍵作用的背景下提出的.科學(xué)的發(fā)展一刻都不能沒有質(zhì)疑，只有科學(xué)家的不斷質(zhì)疑才能推動科學(xué)的不斷前行.筆者以國內(nèi)比較受歡迎的中國大學(xué)資源共享課教材《物理與文化——物理思想與人文精神的融合》(倪光炯、王炎森編著)其中一章“打開微觀世界大門的三大發(fā)現(xiàn)”為例進行剖析.19世紀(jì)末20世紀(jì)初物理學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)：X射線、放射性、電子源于陰極射線管射出物質(zhì)本質(zhì)的研究，在此過程中學(xué)術(shù)爭論始終伴隨其中，物理學(xué)家們在不斷質(zhì)疑中解疑，在不斷解疑中質(zhì)疑，在學(xué)術(shù)難題面前不言放棄，不迷信權(quán)威，才最終發(fā)現(xiàn)了X射線、放射性和電子，才使科學(xué)研究深入微觀世界[3].這一章的編寫，作者也是本著挖掘科學(xué)家科學(xué)探索精神，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者科學(xué)修養(yǎng)為目的展開的.筆者在這一內(nèi)容教學(xué)中，除了使學(xué)生了解三大發(fā)現(xiàn)的歷史背景外，在潛移默化中讓學(xué)生意識到質(zhì)疑是科學(xué)不斷前進的源泉.以史為鏡，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機、質(zhì)疑意識，逐步養(yǎng)成良好思維習(xí)慣.

(3)通過教材打通思維，達到綜合思維能力的提高

雖然中美教材(筆者在這里是指中美教材中普遍認(rèn)可度較高的教材)在主導(dǎo)思想和內(nèi)容上有諸多差異，但有一點相同，都在尋求學(xué)習(xí)者認(rèn)知的提升、思維能力的鍛煉，只是目標(biāo)不同罷了.國內(nèi)教材內(nèi)容體系完整，對學(xué)習(xí)者思維縝密性和邏輯思維能力的鍛煉極有益處.美國教材重視內(nèi)容的廣度、應(yīng)用價值，對學(xué)習(xí)者視野的擴大，綜合思維能力的提高大有裨益.所以，我國教材在保留自身優(yōu)點的同時需學(xué)習(xí)借鑒國外教材在培養(yǎng)學(xué)生完善的思維特質(zhì)方面多做努力.如：可從教材入手，教師要全方位多角度關(guān)注“思維型教學(xué)文化”(即在教學(xué)中挖掘教材在培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)中的作用).教材中基于問題探究的活動、始于觀察動手的操作性實驗……都是構(gòu)建學(xué)生批判性思維的有利素材，在教學(xué)中教師要做好“引領(lǐng)”工作，才能更有效激活學(xué)生的批判性思維.教材要給予教師更大的自由度，使教師有駕馭教材的能力，才能使教材更精準(zhǔn)地發(fā)揮培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)的作用.學(xué)生只有在思維特質(zhì)達到一定層次后，才能在知識觀、思維觀和思維策略方面具備高層次思維品質(zhì)——批判性思維.因此，筆者在大學(xué)物理教學(xué)中，吸收國內(nèi)外教材優(yōu)秀的素材、優(yōu)秀的理念，適當(dāng)用于自己的教學(xué)中，對教學(xué)效果及學(xué)生批判性思維的培養(yǎng)都起到了良好作用.

4 結(jié)束語

從學(xué)生思維品質(zhì)培養(yǎng)的角度分析，批判性思維與思維的其他品質(zhì)相互關(guān)聯(lián)、相互促進,在培養(yǎng)學(xué)生批判性思維品質(zhì)的同時,使學(xué)生思維品質(zhì)都得到提升.良好思維品質(zhì)的培養(yǎng)是一個長期的積淀過程，在物理教學(xué)中,筆者從教材入手，充分利用教學(xué)各個環(huán)節(jié)和情境,激發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑意識,激活學(xué)生的批判性思維.當(dāng)然這只是筆者在教學(xué)中的一點經(jīng)驗之談，后續(xù)要做的工作還很多，需要繼續(xù)不斷地努力.挖掘大學(xué)物理教材在培養(yǎng)學(xué)生批判性思維品質(zhì)的更多方法，達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目標(biāo).

1 梅妍，石華，于游.中美大學(xué)物理教材比較研究.教育理論研究，2017(02)

2 哈里德，瑞斯尼克，沃克著.物理學(xué)基礎(chǔ).張三慧，李春,等譯.北京：機械工業(yè)出版社，2016

3 倪光炯，王炎森.物理與文化——物理思想與人文精神的融合.北京：高等教育出版社，2016

PreliminaryExplorationonStrategyofTrainingStudents′CriticalThinkinginUniversityPhysicsTeachingMaterials

He Yingsong

(School of Preparatory Education, North Minzu University，Yinchuan，Ningxia 750021)

Good physics teaching material plays an important role in teaching,the cultivation of students′ thinking quality of teaching is also important.This article obtains from the university physical teaching material,the excellent teaching material domestic and overseas,for example,a preliminary explore the university physics teaching material in terms of the quality of training students′ critical thinking of the strategy.

university physical teaching material ;critical thinking

2017-05-03)

**北方民族大學(xué)2016年校級教學(xué)改革項目階段性成果,項目編號：2016JY2102

何瑩松(1975- )，女，碩士，副教授，主要研究方向為物理課程與教學(xué)論.