高階思維培養(yǎng)下的高中物理課堂教學(xué)優(yōu)化

黃晴晴

摘 要：普通高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)要求培養(yǎng)學(xué)生具有科學(xué)的思維，鼓勵教師采用多樣化的教學(xué)方式，通過探索指向高階思維的混合式教學(xué)方式，全面落實新課程“以人為本、以學(xué)生的發(fā)展為本”的核心理念.本文結(jié)合這種教學(xué)理念，對選修3-2《渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動》這一課例進行了教學(xué)改進，在課堂教學(xué)中，努力給學(xué)生提供較多生活情境和參與的平臺，形成深刻的感受，力求優(yōu)化課堂教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.

關(guān)鍵詞：高階思維;核心素養(yǎng);教學(xué)優(yōu)化

中圖分類號：G632?? 文獻標(biāo)識碼：A?? 文章編號：1008-0333（2022）06-0095-03

美國教育研究中心的布魯姆教授，提出了一個教育目標(biāo)分類框架，按照他的理念，思維學(xué)習(xí)可以分為六個層次，自低到高依次是：記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價、創(chuàng)新.在高中物理課堂教學(xué)中，我們的教學(xué)重心不能只放在記憶、理解和應(yīng)用這三個層級，而應(yīng)該將六層目標(biāo)都一一體現(xiàn)在課堂教學(xué)活動的設(shè)計中.在培養(yǎng)學(xué)生的過程中強調(diào)批判性思維、創(chuàng)造性思維、尊重、溝通、合作和解決問題的能力，也是新課標(biāo)對我們新課堂的迫切要求.近年來，我校一直研究摸索指向高階思維的混合式教學(xué)，課堂教學(xué)中指向高階思維的激發(fā)，立足核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，初見成效.筆者認(rèn)為，優(yōu)化課堂教學(xué)需要注重以下幾個方面.

1 挖掘生活原型，創(chuàng)設(shè)“生活化”的物理情境

人類自古以來就對大自然充滿好奇，自然界的種種神奇現(xiàn)象讓人們驚嘆不已，并強烈渴望弄清其背后的規(guī)律和聯(lián)系.這種好奇心和人類迫切需要提高生產(chǎn)生活水平的需求，成為自然科學(xué)發(fā)展的動力，物理學(xué)是人類探索自然的重要果實之一.很多學(xué)生在接觸高中物理時，畏難情緒嚴(yán)重，沒有學(xué)習(xí)興趣，處理實際問題更是毫無頭緒.教師在課堂中，應(yīng)努力挖掘生活原型，挑選學(xué)生感興趣的素材，創(chuàng)設(shè)物理情境，讓學(xué)生經(jīng)歷生活化的探究，體驗探索樂趣，感知生活的美好.

例如，筆者今年在講授《渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動》這一節(jié)內(nèi)容時，就設(shè)計了這樣一種生活情境：電磁爐上分別放了一個玻璃容器和一個不銹鋼容器，玻璃容器中還放入了兩條可愛的小金魚，開啟電磁爐，不銹鋼容器中的水很快沸騰了，而玻璃容器中的小魚還在悠閑地游來游去……學(xué)生驚呼：“哇塞，煮不死的小金魚耶！”從而提出問題——這是為什么呢？

在此教學(xué)環(huán)節(jié)，教師以問題作為引領(lǐng)，創(chuàng)設(shè)了“生活化”的物理情境，點明主旨，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，讓學(xué)生進入了一種渴望求知的學(xué)習(xí)狀態(tài).

2 巧設(shè)“問題鏈”，指向高階思維的激發(fā)

2013年，聯(lián)合國教科文組織和美國布魯金斯學(xué)會聯(lián)合發(fā)布了《向普及學(xué)習(xí)邁進——每個孩子應(yīng)該學(xué)什么》，提出了檢測學(xué)生學(xué)習(xí)成果的七個維度，包括身體健康、社會情緒、文化藝術(shù)、文字溝通、學(xué)習(xí)方法與認(rèn)知、數(shù)字與數(shù)學(xué)、科學(xué)與技術(shù).這七個方面也是學(xué)生應(yīng)該具備的核心素養(yǎng)，強調(diào)批判性思維和創(chuàng)造性思維，鼓勵學(xué)生相互理解和溝通，培養(yǎng)他們合作解決問題的能力，也是新高考新課堂的迫切要求.

例如，筆者在構(gòu)建“渦流”這一概念時，設(shè)置一系列的問題鏈引導(dǎo)學(xué)生思考電磁爐為什么會發(fā)熱，層層推進課堂教學(xué).

“是不是像鐵板燒一樣，是面板發(fā)熱，熱傳遞導(dǎo)致的結(jié)果？”

“那鐵質(zhì)容器是怎樣發(fā)熱的呢？”

“如果是電流的熱效應(yīng)，有電流嗎？如何檢驗？”

“電流是怎樣產(chǎn)生的呢？”

課堂教學(xué)在這樣一系列的問題引導(dǎo)下有序展開，學(xué)生的思維被打開，探究欲望非常強烈.然后，筆者向大家展示了電磁爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖1所示，大家發(fā)現(xiàn)其核心元件是一個大大的線圈，接著向大家展示電磁爐的工作原理圖.

繼而追問：“結(jié)合所學(xué)知識，你能嘗試解釋電磁爐的工作原理嗎？”

學(xué)生的探究欲望被點燃，小組內(nèi)的討論、交流非常熱烈，于是很自然地得出渦流的概念.

從低階到高階，從形象到抽象，這是思維發(fā)展的必經(jīng)之路.在以學(xué)生為中心的新課堂教學(xué)中，我們教師應(yīng)該盡可能地優(yōu)化提問策略，引發(fā)學(xué)生的深入思考.不僅要關(guān)注學(xué)生的知識儲備擴充情況，更要通過情境化的問題來培養(yǎng)學(xué)生分析、概括、推理、評價和創(chuàng)新等思維能力，努力讓孩子成為具有獨立分析能力的人.

3 亦步亦趨，立足核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)主要包括四個方面，即形成正確的物理觀念，掌握科學(xué)的探究方法，具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，以及應(yīng)用物理知識的能力.培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)是學(xué)生終身學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，對學(xué)生而言，具有較好的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，除了具備扎實的物理知識和良好的基本技能外，更為重要的是，要有質(zhì)疑精神，能夠?qū)ι詈蛯W(xué)習(xí)中各種司空見慣、習(xí)以為常的現(xiàn)象刨根問底、學(xué)會探究并尋找答案.

對渦流所受安培力的研究也是一個教學(xué)重點，筆者設(shè)計了以下環(huán)節(jié)得出電磁阻尼和電磁驅(qū)動的概念.

環(huán)節(jié)1：演示實驗——磁鐵帶動鋁盤轉(zhuǎn)

如圖2所示，

鋁盤與磁鐵原本并不相吸，但在強磁鐵的牽引下，鋁盤可以在水平桌面上轉(zhuǎn)起來，并且想轉(zhuǎn)就轉(zhuǎn)，想停即停，真的很神奇.學(xué)生的探究欲望一下子就被打開了，課堂非?；钴S，他們相互討論，彼此不服氣卻又被彼此說服，課堂真正成為了孩子們的課堂.于是便循序漸進地得出結(jié)論：電磁阻尼和電磁驅(qū)動.

環(huán)節(jié)2：分組實驗——大家動手來嘗試

利用：鐵架臺、彈簧、用細繩懸掛的磁鐵、鋁環(huán)等器材，如圖3所示.

你能讓靜止的小磁塊動起來嗎？

你能讓振動的小磁塊盡快停下來嗎？

你能嘗試解釋期中的原理嗎？

下面請同學(xué)們交流討論，動手實驗，解釋現(xiàn)象.

分析中學(xué)生還發(fā)現(xiàn)了電磁阻尼與電磁驅(qū)動的區(qū)別和聯(lián)系.

環(huán)節(jié)3：電磁阻尼和電磁驅(qū)動的實例分析.

新的高中物理課程目標(biāo)要求學(xué)生能正確認(rèn)識科學(xué)的本質(zhì)，關(guān)心國內(nèi)外科技發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的責(zé)任感.筆者在此教學(xué)環(huán)節(jié)向大家展示旋轉(zhuǎn)磁場、交流感應(yīng)電動機、電磁炮、航母電磁彈射器，引導(dǎo)學(xué)生分析磁電式儀表（如圖4）在運輸過程中為何要將正負極接線柱短接，讓學(xué)生感受到電磁阻尼與電磁驅(qū)動與現(xiàn)代社會高新技術(shù)緊密相連，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.

環(huán)節(jié)4：開放式例題和作業(yè)設(shè)計

物理作業(yè)僅靠一本資料是很難提高學(xué)生的綜合能力的，教師在選題方面要下功夫，選題還應(yīng)符合現(xiàn)代教學(xué)特征，精選優(yōu)選才能不浪費學(xué)生時間，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率.近年來，我校一直探索“混合式”教學(xué)，利用新校區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋以及一體化智慧黑板和云錄播設(shè)備等資源優(yōu)勢，鼓勵學(xué)生隨時隨地進行線上自主學(xué)習(xí)，并且課堂上還可以隨時調(diào)取線上學(xué)習(xí)資源，讓云上探究滲透在課前、課中與課后.

研究發(fā)現(xiàn)，更多的學(xué)生愿意寫小論文，做調(diào)查報告，分析科學(xué)原理，將理論知識解釋的很到位，只有極少數(shù)同學(xué)愿意花時間去制作一個利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的模型，這是長期以來我們關(guān)注學(xué)生的應(yīng)試能力而忽略學(xué)生動手能力培養(yǎng)的結(jié)果.我們的課堂要改革，要創(chuàng)新，迫在眉睫.

4 堅持“自主-合作”，探究“混合式”教學(xué)的新課堂

新課堂的“新”包含了四個方面的內(nèi)容，即新形勢、新目標(biāo)、新方式和新理念.新課堂對“自主-導(dǎo)學(xué)”教學(xué)規(guī)則的四個模塊“自主學(xué)習(xí)、小組合作、展示生成、探究反思”進行優(yōu)化，解讀為“云上探究、步入情境、自主聯(lián)結(jié)、評價創(chuàng)新”四個環(huán)節(jié).對于這四個環(huán)節(jié)，我們不能理解為規(guī)則或者模式，更不能機械地套用，而是指向?qū)W生高級思維培養(yǎng)的課堂基本模塊，讓老師們有章可尋，并可以根據(jù)課堂教學(xué)的需求靈活運用.

如若真正能將這些教育觀念和方式落實到常規(guī)課堂，就勢必在一定程度上打亂原有的“秩序”，用一種新的秩序來代替.如若教師能夠巧用“任務(wù)驅(qū)動”，用問題串起知識網(wǎng)絡(luò)，通過課堂問題引領(lǐng)學(xué)生積極思考，這樣就會讓學(xué)生加深知識的理解，構(gòu)建良好的知識結(jié)構(gòu)，提高解決問題的能力，起到事半功倍的效果.

現(xiàn)在，我們的課堂，已經(jīng)初步實現(xiàn)讓學(xué)生由后臺走上前臺，變聽為講.很多課堂都是學(xué)生在講解、在質(zhì)疑、在互答，教師融在學(xué)生中間，跟著學(xué)生思維走，在新的模式下，教與學(xué)都發(fā)生深刻的變化.

在杜郎口中學(xué)的校園文化中，有這樣一句話——在活動中學(xué)習(xí)，在合作中增知，在主動中發(fā)展，在探究中創(chuàng)新.從我們學(xué)習(xí)實踐過程已深切地感覺到“在主動中發(fā)展”，主動是一種狀態(tài)，而活動、合作、探究是一種教育教學(xué)方式，當(dāng)我們的教育活動激發(fā)出學(xué)生強烈的求知欲和表現(xiàn)欲時，這時的學(xué)生是一種積極的存在.每一節(jié)成功的課堂，都應(yīng)該努力將主體地位還給學(xué)生，教師要學(xué)會淡出課堂.高中物理課堂教學(xué)改革成功、要深入，教師不僅要改變觀念、更應(yīng)該努力地付諸行動.

參考文獻：

[1] 廖伯琴.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）解讀

[M].北京：高等教育出版社，2018：48.

[責(zé)任編輯：李 璟]