基于學(xué)生高階思維培養(yǎng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

摘要：實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的根，思維是物理教學(xué)的魂，只有進(jìn)行試驗(yàn)才能使學(xué)生有所感知。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，需要變走馬觀花為尋根究底，變?nèi)P接收為質(zhì)疑創(chuàng)新。通過(guò)高階思維培養(yǎng)下的課題研究，能夠激發(fā)廣大學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)物理的研究興趣，同時(shí)也能培養(yǎng)廣大學(xué)生的物理高階邏輯思維能力。

關(guān)鍵詞：高階思維;實(shí)驗(yàn)教學(xué);創(chuàng)造性

美國(guó)著名教育家布盧姆曾將思維過(guò)程從教學(xué)整體性的認(rèn)知邏輯思維管理角度，由低到高細(xì)分為六個(gè)思維等級(jí)，即教學(xué)整體思維過(guò)程目標(biāo)：記憶、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)和重新操作。

本文以物質(zhì)密度探究進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，變走馬觀花為尋根究底，變?nèi)P接受為批判質(zhì)疑，變依葫蘆畫瓢為拓展探究，不僅激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣，而且以

幫助學(xué)生豐富感性知識(shí)，掌握正確的物理觀念，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。

一、學(xué)非探其花，要自拔其根

變走馬觀花為尋根究底，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，針對(duì)教材的實(shí)驗(yàn)方案，教師稚化追問(wèn)，提出新的問(wèn)題，為什么要進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn)？實(shí)驗(yàn)方案為什么要這樣設(shè)計(jì)？還有別的實(shí)驗(yàn)方法可以代替嗎？從而避免學(xué)生走馬觀花，引導(dǎo)學(xué)生在面對(duì)新問(wèn)題時(shí)如何正確分析、推理和判斷，從而培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。

例如，在一次測(cè)量小石塊的密度實(shí)驗(yàn)中，教師可以先組織學(xué)生之間相互交流，討論實(shí)驗(yàn)方案，再按照教材的方案（如圖1）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，先調(diào)節(jié)天平使其平衡，再測(cè)石塊的質(zhì)量，把量筒中裝入適量水，用線把石塊浸入量筒的水中，兩次取得的、讀數(shù)的差值就是石塊的體積，最后，教師追問(wèn)并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)推理。

問(wèn)題1：為什么要在量筒內(nèi)裝適量的水？如果水過(guò)多或過(guò)少，對(duì)實(shí)驗(yàn)有什么影響？經(jīng)過(guò)學(xué)生討論，大家一致認(rèn)為，量筒上方?jīng)]有刻度，水過(guò)多的話會(huì)無(wú)法讀數(shù)，還可能水滿溢出水，要是水過(guò)少則可能無(wú)法浸沒(méi)石塊，測(cè)量石塊的體積就不正確。

問(wèn)題2：如果石塊很大，根本放不進(jìn)去，這個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該如何改進(jìn)？經(jīng)過(guò)全體學(xué)生一番熱烈討論，大家一致表示贊同一并認(rèn)為，如我們的圖2，在燒杯中加水到標(biāo)記，取出石塊再補(bǔ)充水，將量筒中的水倒入杯中到標(biāo)記，但是，學(xué)生認(rèn)為這種測(cè)量可能會(huì)帶來(lái)誤差，石塊從燒杯中取出時(shí)會(huì)殘留水，體積偏大，做標(biāo)記時(shí)不準(zhǔn)確，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的密度偏小，也有學(xué)生提出，可以利用溢水杯，在溢水杯中倒?jié)M水，把石塊浸沒(méi)水中，把溢出的水倒入量筒，水的體積就是石塊的體積。

問(wèn)題是思維的源泉。學(xué)生對(duì)教材的實(shí)驗(yàn)方案有很多的質(zhì)疑、疑惑困惑。本文在教學(xué)引導(dǎo)案例中，教師基于案例分析，培訓(xùn)學(xué)生的各種思維迷思建立思維引導(dǎo)概念，通過(guò)教學(xué)案例稚析強(qiáng)化學(xué)生獨(dú)立追問(wèn)，用高階思維引導(dǎo)方法對(duì)其進(jìn)行教學(xué)引導(dǎo)，可以幫助培訓(xùn)學(xué)生獨(dú)立思考解決社會(huì)實(shí)際問(wèn)題，避免教師引導(dǎo)培訓(xùn)學(xué)生走馬觀花，不僅能夠培訓(xùn)教育學(xué)生獨(dú)立解決分析實(shí)際社會(huì)問(wèn)題的獨(dú)立思維能力，而且可以極大促進(jìn)有效培訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)高級(jí)基礎(chǔ)社會(huì)科學(xué)知識(shí)的深入系統(tǒng)理解，還有助于培養(yǎng)學(xué)生的各種高級(jí)基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)思維。

二、變?nèi)P接受為質(zhì)疑創(chuàng)新

質(zhì)疑是創(chuàng)新的基礎(chǔ)，創(chuàng)新是質(zhì)疑的深化，質(zhì)疑是提出問(wèn)題，創(chuàng)新是提出解決問(wèn)題的方法。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)中時(shí)，教師首先要特別注重的是引導(dǎo)學(xué)生們培養(yǎng)思考的思維能力，使其能夠提出自己的實(shí)驗(yàn)見(jiàn)解，通過(guò)思考，找出一個(gè)實(shí)驗(yàn)中可能存在的實(shí)驗(yàn)誤差及其原因，引導(dǎo)學(xué)生們對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、質(zhì)疑、反思，鼓勵(lì)學(xué)生們通過(guò)進(jìn)行多樣的思維活動(dòng)解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，進(jìn)而不斷培養(yǎng)學(xué)生們的高階實(shí)驗(yàn)思維。

例如，關(guān)于測(cè)量食鹽水的液體密度，教師立即設(shè)問(wèn)，根據(jù)液體密度公式，你認(rèn)為是否能直接測(cè)量鹽水的密度呢？那么需要直接測(cè)量哪些液體的質(zhì)量？有的學(xué)生教師認(rèn)為，需要直接測(cè)量食鹽水的液體質(zhì)量和被測(cè)體積，教師立即設(shè)問(wèn)，那如何直接測(cè)量食鹽水的液體質(zhì)量和被測(cè)體積呢？有的學(xué)生教師認(rèn)為，先通過(guò)測(cè)量食鹽水的液體質(zhì)量，考慮到食鹽水本身是一種液體，不能直接把水倒在測(cè)量托盤上，所以，先通過(guò)測(cè)量空鹽水燒杯的測(cè)液體質(zhì)量，把食鹽水直接倒入空燒杯，再直接測(cè)量食鹽水和空燒杯的液體質(zhì)量，最后把食鹽水直接倒入到計(jì)量筒中，再測(cè)出水的體積。立即有學(xué)生教師提出另一種測(cè)量方案，先通過(guò)測(cè)量食鹽水的測(cè)量體積和空鹽水燒杯的液體質(zhì)量，把食鹽水直接倒入空燒杯，測(cè)量食鹽水和空燒杯的液體質(zhì)量（如圖3）。

教師設(shè)問(wèn)：你認(rèn)為哪種方案更準(zhǔn)確？有的認(rèn)為第一種方案好，也有的認(rèn)為第二種方案好。教師提供實(shí)驗(yàn)器材，要求學(xué)生同意第一種選第一種，同意第二種就選第二種進(jìn)行試驗(yàn)，并匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生發(fā)現(xiàn)第一種方案普遍比第二種方案偏大。

教師追問(wèn)：兩種方案測(cè)量結(jié)果為什么不同？產(chǎn)生誤差的原因是什么？有的學(xué)生認(rèn)為第一種方案的結(jié)果錯(cuò)誤，有的學(xué)生認(rèn)為第二種方案的結(jié)果錯(cuò)誤。老師一起進(jìn)行實(shí)例演示：往燒杯內(nèi)倒水，然后把燒杯內(nèi)的食鹽水平均倒入量筒，再讓兩個(gè)學(xué)生一起進(jìn)行觀察燒杯，學(xué)生發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)有少量水殘留，學(xué)生討論產(chǎn)生誤差的原因，第一種產(chǎn)生測(cè)量誤差方案中食鹽水的質(zhì)量正確，從燒杯倒入量筒時(shí)，有少量食鹽水殘留，體積偏小，導(dǎo)致測(cè)出的密度偏大。第二種產(chǎn)生測(cè)量誤差的方案，食鹽水的體積正確，從量筒倒入燒杯時(shí)，有少量食鹽水殘留，質(zhì)量偏小，導(dǎo)致兩個(gè)學(xué)生測(cè)出的密度偏大。

誤差是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中普遍存在的現(xiàn)象。本案例，教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察物理教材實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的誤差，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，變?nèi)P接受為質(zhì)疑創(chuàng)新，開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)操作，進(jìn)行科學(xué)論證，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題能力。學(xué)生經(jīng)歷了選擇、判斷和創(chuàng)作的過(guò)程，發(fā)展了學(xué)生的高階思維能力。

三、結(jié)語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)方式貫通于整個(gè)實(shí)踐管理活動(dòng)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種讓廣大學(xué)生通過(guò)多層次互動(dòng)思維的學(xué)習(xí)方式。在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可以進(jìn)行問(wèn)題評(píng)價(jià)分析，并獨(dú)立自主參與問(wèn)題的思考與解答，整個(gè)過(guò)程能有效的提高廣大學(xué)生對(duì)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的深層含義的理解和基本技能的掌握。因此，開(kāi)展高階思維化的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲诰驈V大學(xué)生的知識(shí)、思維、創(chuàng)新潛力，提升廣大學(xué)生的思維自主性和創(chuàng)造性。

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作者簡(jiǎn)介：白玉（1977.07—），女，漢族，籍貫：河北阜城縣人，工作單位：遼寧省沈陽(yáng)市第二十三中學(xué)（南昌中學(xué)），學(xué)士學(xué)位，專業(yè)：物理教育