淺析高中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力的研究

摘 要：人類社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入到了新的發(fā)展紀(jì)元，在以知識(shí)經(jīng)濟(jì)為主導(dǎo)的5G信息時(shí)代，日新月異的科學(xué)技術(shù)以及知識(shí)體系，不僅為人們的日常生活和學(xué)習(xí)提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)，也對(duì)于新時(shí)期復(fù)合型人才的培育提出了更加嚴(yán)格的要求。高階思維能力是考查學(xué)生認(rèn)知水平以及對(duì)于知識(shí)應(yīng)用水平的重要標(biāo)桿。本文就高中階段的物理課堂如何培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的方法進(jìn)行了探究，以供參考。

關(guān)鍵詞：高中物理教學(xué);高階思維能力;培養(yǎng)策略

科學(xué)技術(shù)及通信技術(shù)的推動(dòng)，使得人類文明進(jìn)入了嶄新的發(fā)展空間，而當(dāng)前隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的不斷加快，人類地球村之間的內(nèi)在聯(lián)系更加緊密，國(guó)與國(guó)之間的經(jīng)濟(jì)、文化，以及政治交流和相互往來更加頻繁，而在這樣的發(fā)展背景下，市場(chǎng)中對(duì)于人才培育的高階思維能力就提出了更加嚴(yán)格的要求。尤其是在素質(zhì)教育的發(fā)展背景下，教育部門提倡不同學(xué)科在教育課堂中更加要注重對(duì)于學(xué)生個(gè)人能力以及綜合素質(zhì)方面的培養(yǎng)，這也與中國(guó)社會(huì)未來的發(fā)展以及市場(chǎng)對(duì)于人才的需求不謀而合。對(duì)于高中階段的物理課堂來說，高階思維能力是能夠體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)于物理現(xiàn)象認(rèn)知水平，以及對(duì)物理原理的拓展應(yīng)用能力的重要標(biāo)桿，而該階段學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的高階思維能力培養(yǎng)，也是高中階段物理教學(xué)過程中的核心出發(fā)點(diǎn)。高階思維能力中包含了全方位、多角度的發(fā)散性思維體系，其中包括了學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的反思、對(duì)于所學(xué)物理原理的高層次認(rèn)知、對(duì)于不合理物理現(xiàn)象的批判性認(rèn)知、對(duì)于基于物理原理?xiàng)l件下的創(chuàng)造性認(rèn)知、對(duì)于物理原理應(yīng)用的合理性認(rèn)知，以及對(duì)物理知識(shí)的分析認(rèn)知思維。

一、高階思維能力的概念

對(duì)于高階思維能力的定義和界限至今都沒有一種準(zhǔn)確的說法，尤其是不同國(guó)家、不同行業(yè)的學(xué)者，在面對(duì)具有差異性的學(xué)習(xí)文化背景，以及對(duì)于高階思維的研究理論依據(jù)過程中均存在著較大的區(qū)別。在學(xué)術(shù)界對(duì)于高階思維能力的理解可謂是百花齊放。高階思維能力的英文寫法為“High order thinking”，在學(xué)術(shù)界中，我們經(jīng)常將高階思維這一學(xué)術(shù)詞語(yǔ)簡(jiǎn)化為“HOTS”，而當(dāng)前，如果想要將高階思維能力的內(nèi)涵價(jià)值進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，通過綜合不同學(xué)術(shù)界學(xué)者的觀點(diǎn)我們可以將高階思維能力大致概括為分析性思維、對(duì)于知識(shí)的質(zhì)疑思維、學(xué)習(xí)過后的反思思維、對(duì)于知識(shí)更高層次的理解思維、合理性思維、對(duì)于知識(shí)體系的創(chuàng)造性思維這幾個(gè)方面的內(nèi)容。

二、高中階段物理教學(xué)課堂中學(xué)生高階思維能力的培育現(xiàn)狀

在教學(xué)領(lǐng)域中的高階思維主要以上世紀(jì)90年代布魯姆等其他學(xué)者所提出的觀念，以及對(duì)高階思維能力的認(rèn)知結(jié)果為代表，將高階思維能力從人類認(rèn)知由低層次到高層次發(fā)展分為六個(gè)思維層次。他們依次為知道、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)，以及創(chuàng)造。其中前三項(xiàng)是對(duì)于知識(shí)的認(rèn)知、理解，以及對(duì)知識(shí)的應(yīng)用，被認(rèn)為是較低層次的思維階段，而后三項(xiàng)是對(duì)于知識(shí)的分析、評(píng)價(jià)，以及再創(chuàng)造則屬于較高層次的思維階段。較低層次的思維階段主要是指學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中對(duì)于知識(shí)的認(rèn)知水平還處在基礎(chǔ)階段，在完成較低階段的思維能力培育時(shí)，需要讓學(xué)生首先對(duì)事物進(jìn)行簡(jiǎn)單的了解，通過實(shí)際性的知識(shí)學(xué)習(xí)從而完成對(duì)知識(shí)的簡(jiǎn)單遷移和應(yīng)用。而較高階段的思維能力則是實(shí)現(xiàn)了第一階段思維能力培育的跨越，較高階段的思維能力培育不僅僅是要求學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)知識(shí)的簡(jiǎn)單記憶，以及不同知識(shí)的組合和檢索能力，而是表現(xiàn)為對(duì)于知識(shí)高層次的理解，更加注重學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的綜合性能力發(fā)散，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過后對(duì)于知識(shí)的拓展，以及延伸發(fā)展能力。例如：學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠具備自身的想法，對(duì)于信息以及相關(guān)知識(shí)提出批判性的評(píng)價(jià)，同時(shí)，在學(xué)習(xí)的過程中，還具有自我學(xué)習(xí)的節(jié)奏，能夠?qū)⒅R(shí)全方位地拓展和應(yīng)用在解決問題的過程中實(shí)現(xiàn)，對(duì)于不同知識(shí)的組合性應(yīng)用，能夠更好地具備對(duì)于知識(shí)的拓展以及創(chuàng)造性發(fā)展思維。我國(guó)著名業(yè)內(nèi)專家鐘志賢認(rèn)為，高階思維能力其實(shí)就是學(xué)生在已經(jīng)具備較高認(rèn)知水平的基礎(chǔ)條件下對(duì)于信息的應(yīng)用，以及創(chuàng)新等反饋能力。高階思維能力主要是由學(xué)生對(duì)問題的解答、對(duì)事物的決策，以及對(duì)信息的批判性思維和拓展創(chuàng)造性思維能力而構(gòu)成。而高階思維與低階思維的關(guān)鍵性區(qū)別就在于，低階思維是指學(xué)生已經(jīng)知道在解決問題時(shí)應(yīng)該如何操作，在這種情況下，學(xué)生面臨的問題僅僅需要其對(duì)已經(jīng)到手的知識(shí)進(jìn)行分析以及應(yīng)用。而高階思維能力則強(qiáng)調(diào)學(xué)生能夠以一種全新的思維方式，將可以收集到的信息以及學(xué)習(xí)原理利用起來，從而去解決一個(gè)未知的難題或任務(wù)。由此可見，高階思維能力包含了學(xué)生在解決問題過程中對(duì)于信息不斷地收集分析、整合概括，以及對(duì)于信息的批判性認(rèn)知和拓展創(chuàng)造能力。擁有高階思維能力的人群在對(duì)信息進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，已經(jīng)不僅僅是對(duì)信息簡(jiǎn)單地記憶和組合，而是通過一種更高層次的行為能力和認(rèn)知水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些信息的批判性認(rèn)知，以及拓展性研究[1]。

首先，從當(dāng)前高中階段學(xué)生的思維發(fā)展能力來看，大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，缺乏對(duì)于高階思維能力的應(yīng)用。在解決問題時(shí)，對(duì)于問題的認(rèn)知以及思維層次水平均停留在較低的層次和階段，缺乏對(duì)于知識(shí)的深度認(rèn)知，以及對(duì)于知識(shí)的創(chuàng)新拓展能力。其次，當(dāng)前在高中階段的班級(jí)教學(xué)中，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的劃分，也可以呈現(xiàn)出高階思維能力的差異性。如果我們將同一班級(jí)內(nèi)的學(xué)生按照學(xué)習(xí)能力進(jìn)行劃分，可以劃分為學(xué)困生、中等生、良好生以及優(yōu)秀生這四個(gè)等級(jí)，而處在不同等級(jí)的學(xué)生，在解決物理問題時(shí)，相應(yīng)的思維能力以及對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用方式也會(huì)表現(xiàn)出較大的差異性。除此之外，高中階段的學(xué)生在進(jìn)行物理問題解決，以及物理實(shí)驗(yàn)操作的過程中，對(duì)于實(shí)踐技能的高階應(yīng)用以及思維方式的高階能力，也存在著明顯的差異。再次，由于高中階段的學(xué)生面臨著高考的壓力，對(duì)于物理知識(shí)的學(xué)習(xí)均集中在高一階段和高二階段，到達(dá)高三階段時(shí)更加注重成績(jī)方面的提升，因此在高三階段班級(jí)內(nèi)部，學(xué)生在高階思維能力方面的差異性并不顯著。最后，男生和女生在不同的學(xué)習(xí)階段，學(xué)習(xí)思維能力方面也具有一定的差異性。女生在學(xué)習(xí)過程中更加傾向于形象性的思維，而男生的抽象思維要比女生更有優(yōu)勢(shì)。

三、影響高中階段學(xué)生高階思維培育形成的重要因素

（一）應(yīng)試教育思維的禁錮

在培養(yǎng)高中階段學(xué)生高階思維能力的教育工作中，很多教師受到了應(yīng)試教育思維的禁錮，尤其是在面臨著高三階段高考?jí)毫?，使教師更加傾向于幫助學(xué)生提升卷面成績(jī)，并且將更多的課堂時(shí)間集中在了對(duì)于物理知識(shí)的單方面講解上，因此忽視了對(duì)于學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)，不注重對(duì)于學(xué)生問題解決能力，以及探究能力的提升。除此之外，教師在教學(xué)工作中還缺乏對(duì)于學(xué)生高階思維能力的科學(xué)培育方式，尤其是在新課程改革之后創(chuàng)新型的教學(xué)方式不斷涌現(xiàn)出來，但是很多高中階段的物理教師對(duì)于創(chuàng)新教育手段的應(yīng)用存在著形式化、表面化的問題，在對(duì)這些創(chuàng)新教育手段的實(shí)踐應(yīng)用中，無(wú)法有效地激發(fā)學(xué)生對(duì)于問題的主動(dòng)性思考，以及對(duì)于知識(shí)的拓展性創(chuàng)造。

（二）教師設(shè)置的物理問題無(wú)法引導(dǎo)學(xué)生的思維

物理專業(yè)課程本身就是一門邏輯性較強(qiáng)并且實(shí)踐應(yīng)用性較強(qiáng)的學(xué)科，該學(xué)科的教學(xué)與生活中的實(shí)踐問題之間具有密不可分的聯(lián)系。而問題提出的本質(zhì)就是在于人們對(duì)于問題的解決，以及對(duì)于問題的思考結(jié)果，這一思考過程也是人類對(duì)于自身思維進(jìn)行控制以及塑造的過程。在傳統(tǒng)的物理教學(xué)課堂中，教師所設(shè)置的物理教學(xué)問題通常來說較為單一，這種單調(diào)性的問題只注重學(xué)生對(duì)于單方面知識(shí)的應(yīng)用，卻忽視了對(duì)于學(xué)生的發(fā)散性思維培育，不注重物理問題與生活實(shí)踐之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而無(wú)法拉近學(xué)生與物理知識(shí)之間的距離，無(wú)法很好地實(shí)現(xiàn)學(xué)生解決問題過程中對(duì)于所學(xué)知識(shí)的遷移和應(yīng)用。單純物理問題的設(shè)置讓學(xué)生解決問題的過程只能單方面地尋求答案，無(wú)法開展多層次的思維活動(dòng)，這也在一定程度上阻礙了學(xué)生高階思維能力的培育。

（三）學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建影響學(xué)生的自我發(fā)展

多元化的教學(xué)環(huán)境構(gòu)建能夠提供給學(xué)生充足的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，同時(shí)，寬松開放的教學(xué)氛圍，也能夠使學(xué)生在接受知識(shí)的過程中思維更加活躍和發(fā)散。因此，在物理課堂教學(xué)過程中，教師需要將多元化的教學(xué)資源，以及現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)應(yīng)用起來，幫助學(xué)生構(gòu)建出更加具有層次性，以及寬松而活潑的學(xué)習(xí)氛圍，使得學(xué)生的大腦能夠在這樣的環(huán)境下更加放松，從而有效地激發(fā)學(xué)生思維的活躍性，誘發(fā)學(xué)生對(duì)物理問題的思考。但是在高中階段的物理教學(xué)工作中，較少有物理教師能夠做到這樣的教學(xué)活動(dòng)開展形式，這也在一定程度上影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)活力，尤其是學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣也會(huì)顯著地降低，而在這樣的教學(xué)環(huán)境下，更是阻礙了對(duì)學(xué)生高階思維能力的發(fā)展和培育。

四、高中階段物理教學(xué)課程中學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)策略

（一）采用多元化的教學(xué)方式，設(shè)計(jì)更加科學(xué)化的教學(xué)方案

高中階段的物理教師想要幫助學(xué)生更快地發(fā)展自身的高階思維能力，就必須將啟發(fā)性的教育思想，以及教育原則貫穿到整個(gè)物理教學(xué)過程中，使教學(xué)的方式能夠更加多元化，并且設(shè)置出相對(duì)科學(xué)的教學(xué)方案。首先，物理教師應(yīng)該從自身的教學(xué)方式中找到問題，切實(shí)考察自身的教學(xué)方式是否與學(xué)生的認(rèn)知能力以及學(xué)習(xí)水平高度匹配，盡可能地以班級(jí)學(xué)生的學(xué)習(xí)特征作為出發(fā)點(diǎn)，從而設(shè)計(jì)出能夠幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)高階思維能力拓展的教學(xué)方案，一步步引導(dǎo)學(xué)生在這樣的教學(xué)活動(dòng)中形成高階思維能力。與此同時(shí)，教師還應(yīng)該進(jìn)行教學(xué)反思，及時(shí)調(diào)整教學(xué)模式以及方法，通過將教學(xué)方式中的薄弱點(diǎn)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，為學(xué)生營(yíng)造更加活躍的教學(xué)環(huán)境。在設(shè)置教學(xué)方案時(shí)，首先，必須在明確本堂課程教學(xué)目的的基礎(chǔ)條件下，才能夠不斷豐富教學(xué)內(nèi)容，使得教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建更加全面。其次，還應(yīng)該找到本堂教學(xué)內(nèi)容的重要切入點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該節(jié)課程的畫龍點(diǎn)睛，注重對(duì)于教材內(nèi)容的深度挖掘[2]。

（二）鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)中的問題進(jìn)行質(zhì)疑，不斷幫助學(xué)生訓(xùn)練高階思維能力

在物理課堂教學(xué)中，想要切實(shí)幫助學(xué)生從低階思維不斷向高階思維發(fā)展，就應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)當(dāng)下學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行質(zhì)疑，同時(shí)，不斷探索解決問題的正確答案，這樣才能夠啟發(fā)學(xué)生的辯證性思維，還能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)更深層次的探索。只有學(xué)生在問題中產(chǎn)生了質(zhì)疑，教師才能夠得到學(xué)生對(duì)于知識(shí)學(xué)習(xí)的反饋，以便教師找到調(diào)整教學(xué)方案的切入點(diǎn)，切實(shí)提升本堂物理教學(xué)課程的有效性。因此，高中階段的物理教育工作者應(yīng)該在設(shè)置問題時(shí)采用循序漸進(jìn)的方式，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)質(zhì)疑，并且鼓勵(lì)學(xué)生提出問題，從而促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)物理問題的深入探索[3]。

例如：在學(xué)習(xí)牛頓第三定律時(shí)，定律內(nèi)容中講述了兩個(gè)物體之間的作用力以及反作用力的特性，當(dāng)學(xué)生已經(jīng)基本了解牛頓第三定律的內(nèi)容時(shí)，教師就可以讓學(xué)生提出自己的疑問。這時(shí)有學(xué)生就會(huì)提出自己對(duì)于牛頓第三定律的質(zhì)疑：牛頓第三定律中所說的兩個(gè)物體之間的作用力以及反作用力，總是方向相反、大小相等并且作用在同一水平線上是在任何情況下都能夠成立的嗎？ 那么，按照這樣的推理，如果處在同一水平線上，并且方向相反、大小相等的力就是一對(duì)作用力與反作用力嗎？當(dāng)學(xué)生提出問題時(shí)，教師首先應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)牛頓第三定律提出的質(zhì)疑，然后為學(xué)生答疑解惑，同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生解決學(xué)生所提出的問題，在這一過程中，潛移默化地鍛煉學(xué)生的高階思維能力。

（三）積極轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，運(yùn)用多元化的教學(xué)方法

想要在物理課堂中切實(shí)提升學(xué)生的高階思維能力，首先，必須要明確學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體，只有積極地轉(zhuǎn)變物理課堂中教師與學(xué)生之間的地位，才能幫助學(xué)生更好地在探索物理知識(shí)的道路上實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。在傳統(tǒng)的教育模式下，學(xué)生主要作為課堂中知識(shí)的被動(dòng)接受者，按部就班地接納教師所傳遞的理論知識(shí)，即使是物理課堂中的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，也都是在教師統(tǒng)一規(guī)劃好的情況下才能夠進(jìn)行，這也在一定程度上為學(xué)生的高階思維發(fā)展樹立起了阻礙的高墻。因此，在新的教育教學(xué)工作中，物理教師應(yīng)該突破傳統(tǒng)教學(xué)觀念的禁錮，盡可能地采用引導(dǎo)式、開放式的教學(xué)方式，讓學(xué)生更加主動(dòng)地參與到問題的解答以及設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高階思維能力的培養(yǎng)對(duì)于學(xué)生拓寬未來的發(fā)展道路，實(shí)現(xiàn)人生價(jià)值具有重要意義，因此高中物理教師應(yīng)該在課堂中設(shè)計(jì)更加科學(xué)、合理的教學(xué)方案，一步步引導(dǎo)學(xué)生在探索物理知識(shí)的道路上實(shí)現(xiàn)對(duì)物理問題的質(zhì)疑和物理知識(shí)的創(chuàng)新，從而幫助學(xué)生打通學(xué)會(huì)高階思維方式的道路。

參考文獻(xiàn)

[1]王靖，崔鑫.深度學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、策略與高階思維能力關(guān)系模型構(gòu)建研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2018：41-52.

[2]馬云秀.通過科學(xué)探究培養(yǎng)高階思維能力：以“機(jī)械能守恒定律”一課教學(xué)為例[J].物理教師，2018：16-18，22.

[3]呂俊君.通過“一題多解”提升學(xué)生的高階思維能力[J].物理教師，2020：90-92，94.

作者簡(jiǎn)介：游穎曦（1982— ），女，漢族，福建龍巖人，福建省龍巖第一中學(xué)，中學(xué)一級(jí)，本科，理學(xué)學(xué)士。研究方向：中學(xué)物理教學(xué)。