初中物理教學(xué)中批判性思維能力的培養(yǎng)策略

(1. 江蘇省如東縣豐利中學(xué)，江蘇 南通 226408；2. 江蘇省如東縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)，江蘇 南通 226400)

物理課程改革強(qiáng)調(diào)：讓學(xué)生通過觀察、操作、體驗(yàn)等方式，經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力。批判性思維是指對于某種事物、現(xiàn)象和主張，能發(fā)現(xiàn)問題之所在，同時根據(jù)思考提出自己的主張。批判性思維的過程必須經(jīng)過識別、分析和評價，它并非僅僅是一種否定性思維，而是將某些主張、觀點(diǎn)向正確的方向又推進(jìn)了一步。初中生的思維處于形象思維向抽象思維的過渡階段，雖然抽象思維已占主導(dǎo)地位，但大多屬于經(jīng)驗(yàn)型的抽象思維，此時學(xué)生的批判性思維能力較低，他們的思維需要具體形象材料的支持，在物理學(xué)習(xí)中，總是從感性材料中歸納形成物理模型。因此，在物理課堂教學(xué)中，教師必須創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)情境，幫助學(xué)生同化和順應(yīng)知識，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行思維聯(lián)想和批判性思維，使他們的學(xué)習(xí)能力得到培養(yǎng)和發(fā)展。

1 通過開放性問題的交流，為學(xué)生提供批判性思維養(yǎng)成的“土壤”

德國一位學(xué)者做過一個精辟的比喻：如果讓你一口咽下15g食鹽，你難以下咽，但如果把15g食鹽放在一碗美味可口的湯中，你會在享用佳肴時，不知不覺中將15g食鹽全部吸收了。問題之于思維，猶如湯之于鹽，需要將鹽溶入湯中，才能被吸收，思維借助問題，才能得到開展。因此，需要教師有效創(chuàng)設(shè)問題情境，營造良好的思維氛圍，激發(fā)學(xué)生進(jìn)行批判性思維的熱情，為批判性思維的養(yǎng)成提供肥沃的“土壤”。

筆者在教初二物理“聲音是什么”時，首先列舉了大量的實(shí)例，說明了聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，接著，老師手上拿著一面鑼，用棒槌敲了一下，發(fā)出了聲音。

師：鑼為什么發(fā)出了聲音？

生1：鑼面被敲擊后振動了。

師：我們怎么知道它振動了呢？

生2：用手摸，會感覺到振動。

師：對。鑼面的振動幅度很小，僅憑我們的視覺看不出來，但利用觸覺就知道了，這是一個很好的方法。

然后老師又敲了一下，讓一位同學(xué)摸一下。學(xué)生們發(fā)現(xiàn)：手一摸，聲音就停止了。

師：為什么聲音停了呢？

生：鑼的振動停止了。

師：用觸覺感知的方法雖然很好，但只有個別同學(xué)知道，請大家想想，有沒有什么好方法讓大家都看到呢？

生3：把敲響的鑼放到水面上。

生4：方法是對的，但這里沒有這么大的水槽，我想可以把少量的水倒在鑼上再敲，水會振動。

這時老師讓學(xué)生操作了一下，前面的學(xué)生看到了大量的小水珠跳起來了。但由于水珠太小，可視范圍不大，還有學(xué)生沒看到。

師：有沒有其他方法使可視性更大呢？

生6：把紙片放在鑼上。

生7：紙片太重，用紙屑效果會更好。

接著老師按照學(xué)生的回答操作了一下，同學(xué)們都看到紙屑在跳動，驚喜不已，使課堂達(dá)到一個高潮。這樣讓學(xué)生通過思考、判斷、評價，找到了觀察微小振動的方法——轉(zhuǎn)換法，為學(xué)生的批判性思維營造了空間。

心理學(xué)研究表明：創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的、有挑戰(zhàn)性的、在學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的問題情境，會使學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣。好的問題一經(jīng)提出，猶如一石激起千層浪，課堂氣氛立刻活躍起來，學(xué)生有思考的、探詢的、爭論的，人人都有求知欲，給學(xué)生的批判性思維的發(fā)展創(chuàng)造空間，提供多種方案、方法，深刻體驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生深刻理解知識，人人有所得。

2 運(yùn)用探究性實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生批判性思維的熱情和欲望

美國著名心理學(xué)家布魯諾指出：“知識的獲取是一個主動的過程，學(xué)習(xí)者不應(yīng)是信息的被動接受者，而應(yīng)該是知識獲得的參與者。”初中物理教材中的實(shí)驗(yàn)一般都具有典型性、示范性、關(guān)聯(lián)性和發(fā)散性，它們或滲透著某些物理方法、或體現(xiàn)了某種物理思想、或提供了某種重要結(jié)論。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不能只重形式，必須重視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，給學(xué)生發(fā)現(xiàn)操作中出現(xiàn)問題的機(jī)會，鼓勵學(xué)生自己解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，養(yǎng)成善于獨(dú)立思考、不怕失敗、勇于堅(jiān)持的精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。讓他們在操作中，敏銳地觀察，豐富地聯(lián)想，激發(fā)學(xué)生批判性思維的熱情和欲望。

在“探究平面鏡成像規(guī)律”的教學(xué)，筆者的教學(xué)過程如下。

師：我們一起來探究平面鏡成像規(guī)律，在同學(xué)們的桌子上有一面小鏡子和小玻璃板，請用鏡子觀察自己的臉。并思考：要得到平面鏡的成像規(guī)律，應(yīng)探究什么？

生1：探究像的位置和像的大小。

生2：該同學(xué)說得不準(zhǔn)確，因?yàn)槲矬w大小不同，到平面鏡的距離不同，像的大小、位置會不同。應(yīng)該是比較像和物的大小關(guān)系，研究像到平面鏡距離與物到平面鏡距離的大小關(guān)系。

師：很好，該同學(xué)“學(xué)起于思，思源于疑”，你對問題的完善表達(dá)說明你認(rèn)真思考了，請同學(xué)們用課桌上的器材通過實(shí)驗(yàn)完成探究。

同學(xué)們都選用了平面鏡，開始操作，一會兒發(fā)現(xiàn)他們操作停止了，有的小組在討論，有的在沉思，一臉茫然，實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行下去了。

師：操作為什么停了呢？

生3：通過平面鏡看到像在平面鏡后面，但不知道像具體在什么地方。

接著教師引導(dǎo)他們邊操作、邊討論下列問題：

(1) 究竟是平面鏡好還是用玻璃板好？為什么？實(shí)驗(yàn)環(huán)境選擇亮些好還是暗些好？

(2) 兩根蠟燭是否要一樣大？為什么？蠟燭是點(diǎn)燃好還是不點(diǎn)燃好？

在此基礎(chǔ)上再讓他們進(jìn)行操作、測量、分析，得出結(jié)論。

讓學(xué)生動手嘗試體驗(yàn)，重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和自主探究精神的培養(yǎng)，層層深入，不斷完善實(shí)驗(yàn)方案，給予學(xué)生充分的時間和空間，讓他們暴露原生態(tài)的問題，產(chǎn)生思維碰撞，通過器材的選擇，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力。

3 通過物理定律的教學(xué)，體驗(yàn)批判性思維的作用與價值

科學(xué)是在不斷批判和超越的過程中逐步發(fā)展的，一些概念、定律的建構(gòu)過程完美地詮釋了這一點(diǎn)。如在牛頓第一定律的建立過程中，每次飛躍都伴隨著批判性思維的火花。蘇科版物理教材對“牛頓第一定律”發(fā)現(xiàn)歷程的敘述比較簡單，筆者在教學(xué)時適當(dāng)增加了物理學(xué)史內(nèi)容，再現(xiàn)該發(fā)現(xiàn)歷程，將教材中隱性的“批判性思維”元素挖掘、梳理出來，嘗試讓學(xué)生認(rèn)識到批判性思維的作用與價值。

師：靜止的小車，如果不去推它，它就不會運(yùn)動；用力一推，小車運(yùn)動了；撤去推力，小車運(yùn)動一小段距離后又停止運(yùn)動了。這些說明了什么？

生1：說明了沒有力的作用，物體就不能運(yùn)動，即力是物體運(yùn)動的原因。

師：回答得很好，你的結(jié)論和兩千多年前古希臘著名哲學(xué)家亞里士多德的結(jié)論是一樣的。由于他的權(quán)威地位，再加上符合人們的生活經(jīng)驗(yàn)，在之后的兩千多年中大家都認(rèn)為他是正確的。那么這結(jié)論到底有沒有問題呢？

生2：有問題，在剛才的實(shí)驗(yàn)中，撤去了推力后，小車還運(yùn)動了一段距離，而不是立即停止，說明了停止推小車后，小車還在運(yùn)動。

師：為什么小車最后還是停下了？

生2：因?yàn)樾≤囀艿阶枇ψ饔谩?/p>

師：那么阻力對物體的運(yùn)動有什么影響呢？

接著讓學(xué)生用斜面、木板、玻璃板、棉布和小車等器材，按蘇科版物理八年級下冊第66頁“做一做”的步驟進(jìn)行探究，教師強(qiáng)調(diào)了幾個注意點(diǎn)。

師：由上述實(shí)驗(yàn)，你能得到什么結(jié)論？

生3：支持面越光滑，小車受到的阻力越小，小車運(yùn)動的路程越長。

師：請大家據(jù)此推理一下，如果小車在水平面上不受阻力作用，那它將怎樣運(yùn)動？

生4：做勻速直線運(yùn)動。

師：三百多年前，意大利物理學(xué)家伽利略采用實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法，也得出了同樣結(jié)論，推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)，說明力不是物體運(yùn)動的原因。英國著名物理學(xué)家牛頓在伽利略等科學(xué)家研究的基礎(chǔ)上，對大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行深入研究，總結(jié)出牛頓第一定律。

上述研究過程包含了批判性思維的要素：會質(zhì)疑、重實(shí)驗(yàn)、講邏輯，是一個經(jīng)典的與“批判性思維”相關(guān)的案例，師生的共同分析、交流使學(xué)生體會到批判性思維的作用與價值。

4 通過拓展性習(xí)題的分析提升學(xué)生批判性思維的品質(zhì)

如何用習(xí)題進(jìn)行思維訓(xùn)練？一位教育家的話給我們指明了方向，他指出：“拿一個有意義但又不復(fù)雜的題目，去幫助學(xué)生發(fā)掘問題的各個方面，使得通過這題目，就好像通過一道門戶，把學(xué)生引入到一個完整的理論領(lǐng)域?！痹谖锢斫虒W(xué)中不妨把問題作為思維的素材，抓住一個具體的、有意義的、但又不是很復(fù)雜的題目，做一番鉆研，通過解題、反思、討論、探究，層層拓展，步步深入，引導(dǎo)、幫助學(xué)生對問題的方方面面進(jìn)行探究，讓學(xué)生在問題解決的活動中，自主弄清楚用到的物理方法，同時提升他們的批判性思維能力。

筆者在“物體的浮與沉”的教學(xué)中，用了這樣一道題：將一物塊A輕輕放入盛滿水的大燒杯中，A靜止后，有72g的水溢出，則A在水中靜止時受到的浮力多大？

此題對于一般的同學(xué)來說并不難，只要根據(jù)阿基米德原理，結(jié)合G=mg，很快得出F浮=0.72N。

師：能求出A的體積嗎？

生1：能，根據(jù)F浮=ρ液V排g，可求出A的體積。

部分學(xué)生贊同，但也有幾位同學(xué)舉手了，表示有話要說。

生2：不對，因?yàn)橹挥蠥完全浸沒在水中時才正確，但A在水中不一定是浸沒的，有可能是漂浮的。

師：如果再將其輕輕放入盛滿酒精的大燒杯中，A靜止后，有64g的酒精溢出，則A在水中靜止時受到的浮力多大？

生3：根據(jù)阿基米德原理，結(jié)合G=mg，浮力是0.64N。

師：那A在兩種液體中為什么浮力不同呢？

生4：如果均漂浮，浮力相同，這說明A在水中漂浮，在酒精中浸沒。

師：如果A在兩種液體中均沉底，浮力相等嗎？

生5：如果A在兩種液體中均沉底，浮力之比為5∶4，而已知的浮力之比為9∶8,說明不可能均沉底。

師：分析得很好，這時能得到A的體積嗎？

生：能。

師：還能求出其他物理量嗎？

生6：還能求出A的密度。A在水中漂浮，A的質(zhì)量就等于溢出水的質(zhì)量，在酒精中求出了A的體積，所以可求出A的密度。

通過一道簡單習(xí)題的層層拓展，讓學(xué)生經(jīng)歷“接受——反思——批判——創(chuàng)新”的學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生的解題活動始終處于積極的狀態(tài)，學(xué)生成為主動的探究者、積極的思考者，開闊了他們的思路，掌握了問題解決的方法，促進(jìn)了學(xué)生批判性思維能力的發(fā)展。

5 結(jié)語

關(guān)注批判性思維的價值，提升學(xué)生批判性思維的意識和能力，無論對學(xué)生還是教師均十分必要。只要我們能抓住契機(jī)，創(chuàng)設(shè)民主、平等、和諧的課堂氛圍，留給學(xué)生思考、想象的空間，提供學(xué)生表達(dá)、質(zhì)疑的機(jī)會，打開學(xué)生思維、批判之門，定會提升他們的批判性思維能力。