在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維

胡家良 陳國榮

【摘 ?要】 ?學(xué)生的批判性思維的培養(yǎng)，直接決定著學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力，更是學(xué)生綜合發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。在新物理教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，對于學(xué)生批判性思維的培養(yǎng)也變得越來越重要，而探究性物理實(shí)驗(yàn)，更是可以引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中不斷加以反思，進(jìn)而更好地促進(jìn)學(xué)生批判性思維的培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】 ?初中物理;批判性思維;物理實(shí)驗(yàn)

比起物理理論知識(shí)，探究性物理實(shí)驗(yàn)開放性更強(qiáng)，更是可以使學(xué)生從不同的角度對問題展開探究，所得出的最終結(jié)論也沒有唯一性，以及在學(xué)生探究過程當(dāng)中所分析的問題、采取的方法、信息的收集，都是基于學(xué)生客觀評判的基礎(chǔ)之上加以調(diào)整的，這個(gè)過程無疑對于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維十分重要。

一、解讀探究實(shí)驗(yàn)問題，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維

批判的基礎(chǔ)是理解，要想實(shí)現(xiàn)對某一個(gè)問題或知識(shí)點(diǎn)的批判，首先需要做的就是對于這個(gè)問題或知識(shí)點(diǎn)展開全面、深入、徹底的理解。但是探究性實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的問題一般而言都十分復(fù)雜，且有著很強(qiáng)的開放性，不同的學(xué)生會(huì)從不同的角度和層面加以理解，這就造成了分歧，而通過將這類分歧作為教學(xué)素材，可以使學(xué)生對于問題和知識(shí)點(diǎn)展開進(jìn)一步的深入解讀，并加以反省，得到更加全面準(zhǔn)確的理解。

例如，在SMTP當(dāng)中的實(shí)驗(yàn)——pulling glasses apart中，這一實(shí)驗(yàn)主要就是在兩片玻璃之間放一層薄薄的水，研究影響玻璃分開所需的因素。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中通過探析，學(xué)生得出了以下兩個(gè)結(jié)論：

結(jié)論一：如果液體表面是彎曲的，那么液體內(nèi)外的壓強(qiáng)有差異，進(jìn)入產(chǎn)生壓強(qiáng)差，那么在水質(zhì)量不變的情況下，拉開玻璃的力與水膜厚度的平方是成反比的;

結(jié)論二：由于液體彎曲處表面存在張力，那么液體內(nèi)部將產(chǎn)生附加壓力，存在壓強(qiáng)差，進(jìn)而拉開玻璃的力與水膜面積成正比，與水膜厚度成反比。

以上兩個(gè)結(jié)論分別從不同的角度入手，但是其本質(zhì)是否一樣呢？哪一種理論更加準(zhǔn)確，可行性更高？兩個(gè)結(jié)論之間是否可以相互參考？以上三個(gè)問題，其實(shí)都需要學(xué)生通過批判性思維的引用，來達(dá)到一個(gè)更加客觀科學(xué)的評判，以得到一個(gè)更為理想化的實(shí)驗(yàn)方案展開實(shí)驗(yàn)。另外，物理探究實(shí)驗(yàn)當(dāng)中其實(shí)還存在著與生活常識(shí)不符的地方，比如說在fast chain實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，由若干根鏈條組合而成的木棍兩端由兩根線連接，懸掛之后使其自由落體，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相比較于自由落體而言，鏈條掉落更加快速，由此來引導(dǎo)學(xué)生對于影響自由落體運(yùn)動(dòng)因素的探討。這與學(xué)生原有的理論認(rèn)知是具有一定沖突的，這類實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生打破原有的思維模式，探索更深層次的理論，實(shí)現(xiàn)對原有知識(shí)的批判性認(rèn)識(shí)，最終達(dá)到對學(xué)生批判性意識(shí)的培養(yǎng)。

二、通過對探究實(shí)驗(yàn)中信息的收集分析實(shí)現(xiàn)學(xué)生批判性思維的培養(yǎng)

在展開傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，學(xué)生會(huì)將實(shí)驗(yàn)結(jié)論中有偏差的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)直接歸納，而沒有意識(shí)到對于偏差外的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行再一次的反思探究。但是探究性物理實(shí)驗(yàn)具有創(chuàng)新性，對于各種數(shù)據(jù)也提出了更高的要求，但是最終的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)卻不會(huì)準(zhǔn)確的出現(xiàn)，因而，為了增加實(shí)驗(yàn)探究的可信度，就需要對于實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法等多個(gè)方面展開深入反省，加以不斷調(diào)整，從而使自己所收集到的相關(guān)信息更加符合預(yù)設(shè)。

例如，在物理實(shí)驗(yàn)boiled egg當(dāng)中，在不剝開雞蛋的情況之下，判斷雞蛋是否成熟，以及判斷其成熟程度。有學(xué)生設(shè)計(jì)了這一實(shí)驗(yàn)方案：根據(jù)強(qiáng)光源的照射，基于雞蛋的透光強(qiáng)度加以判斷。在學(xué)生的初次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，學(xué)生拍攝了很多張雞蛋透光度的圖片，且結(jié)合煮的時(shí)間制作了相關(guān)的表格，不難發(fā)現(xiàn)，隨著水煮時(shí)間的增加，雞蛋光學(xué)參數(shù)不斷下降，由此可以看出這一方案是可行的，但是也可以發(fā)現(xiàn)，其中會(huì)存在著一定的波動(dòng)，偏離了預(yù)設(shè)的理論?；谶@一點(diǎn)，教師就需要引導(dǎo)學(xué)生展開再次的反省，對于出現(xiàn)波動(dòng)偏差的原因加以分析。通過學(xué)生的反思，再次采用PHOTOSHOP對于所記錄的雞蛋圖片展開了分析，對其通道紅、綠以及平均值再次進(jìn)行了計(jì)算，組中發(fā)現(xiàn)，在剛剛水煮時(shí)，雞蛋內(nèi)部的凝固速度非?？欤请S著時(shí)間推移，雞蛋逐漸變熟，內(nèi)部凝固速度隨之下降，雞蛋的透光能力也是處于這種邏輯規(guī)律之下。通過這一反思過程，給予了學(xué)生展開批判性思考的機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)了對學(xué)生批判性意識(shí)和能力的培養(yǎng)。

三、通過科學(xué)的評價(jià)實(shí)現(xiàn)對學(xué)生批判性思維的培養(yǎng)

對于初中階段的學(xué)生而言，他們的批判性思維依舊出現(xiàn)萌發(fā)階段，很多學(xué)生都缺乏一個(gè)科學(xué)的批判方向。對于這種現(xiàn)象，作為教師就有必要引導(dǎo)學(xué)生對于探究性實(shí)驗(yàn)加以反思，思考自己的實(shí)驗(yàn)步驟是否科學(xué)完整，是否全面客觀，科學(xué)合理。比如說在magnetic hills這一探究性實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，教師可以設(shè)計(jì)以下問題引導(dǎo)學(xué)生展開自我評價(jià)：

問題一：是否理解鐵磁流體在外加磁場當(dāng)中的磁化過程？

問題二：是否理解磁山結(jié)構(gòu)形成原因？

問題三：是否理解本次實(shí)驗(yàn)測量峰高的含義？

問題四：磁山變化有根數(shù)變化和形狀變化，是否考慮過測量根數(shù)的方法？

問題五：可能導(dǎo)致本次實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差的原因有哪幾個(gè)方面？

……

通過引導(dǎo)學(xué)生思考以上問題，學(xué)生能夠從多個(gè)角度反思自己實(shí)驗(yàn)過程，并在這個(gè)過程當(dāng)中真正的實(shí)現(xiàn)對自身批判性思維的培養(yǎng)，學(xué)生批判性思維能力的發(fā)展，不僅是自身物理學(xué)科核心素養(yǎng)的提高，更是綜合素質(zhì)能力的提高。

可以說，批判性思維的培養(yǎng)，不僅對于學(xué)生物理學(xué)科的學(xué)習(xí)而言有著重要的作用和意義，更是對于發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新思維和意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高有著更大的價(jià)值。批判性思維培養(yǎng)，需要教師在長期的物理探究實(shí)驗(yàn)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)。教師更是需要鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑，積極創(chuàng)新，促進(jìn)自身批判性思維的發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳運(yùn)保.我國初中物理學(xué)生輔助用書的結(jié)構(gòu)與功能研究[D].西南大學(xué)，2007.

（作者單位：南京師范大學(xué)第二附屬初級(jí)中學(xué)）