在物理探究性學習中培養寫生批判性思維

陳業心

縱觀整個物理學發展史，許多重大發現都離不開批判性思維，它是推動物理學乃至社會前進的主動力。物理學發展史其實就是一部充滿批判的歷史，它告訴我們，誰不迷信權威，敢于與傳統觀念“決裂”，敢于提出新問題、新思想、新見解，誰就能做出創造性的發現?？梢姡囵B學生批判性思維，不僅應該引起廣大教師的重視，更是我們應該肩負的時代使命。

一、批判性思維

在思維領域中，關于批判性思維的概念，有多種觀點。但綜合有關觀點，我們不妨這樣認為——批判性思維是在獲取知識時所進行的一種高層次的思維，它是指一個人對事物及其關系的判斷能力，包括評判力、斷定力、鑒賞力、審定力等等。一個人只有具備了這種批判性能力，才能對客觀世界有自己的認識、理解和感悟，才能做出正確的判斷，為創新準備牢固的基礎和有力的保證?？梢娕行运季S能力是創新的前提，是創新教育中不可缺少的重要內涵。批判性思維既有“探查和評價‘批判性地探討他人的主張及其根據、‘提煉自己的主張之類的思考”；也有“盡量運用手頭的、現成的信息，作出推理”之類的解決問題欲望；還有“在探討中的問題領域運用適當的反省性懷疑”之類的懷疑精神。理想的批判性思維不但具備認知能力、思維策略與思維技能，而且具備探究、質詢、澄清、智力冒險以及批判性想像的傾向。因此，批判性思維不僅是一種綜合思維能力的表現，也是一種人文精神的表現。批判性思維作為一種高層次的思維，在知識觀、思維觀和思維策略上與非批判性思維有著明顯的區別，如下表所示：

二、探究性學習

傳統的物理教學，總是老師講授學生聽，老師板書學生記，老師演示學生看，老師出題學生做，老師提問學生答，處處以老師為中心，學生圍繞老師轉，這種灌輸式的教學方法，無疑磨損了學生的個性，抑制了學生的創造精神，正如美國的2061計劃第一個標志性成果《面向全體美國人的科學》一書導言中所指出的那樣：“現在的理科和數學課程過于拘謹和貧乏。它們更強調學習現成的答案而不是對問題的探索；把主要的精力花費在記憶上卻犧牲了批判性思維；強調記憶零碎的知識而不是在背景中的理解系統的知識；強調復述而缺乏爭論，學而不做。他們也不鼓勵學生一起學習，彼此之間自由地共享觀點和信息，或者使用現代的工具去擴展他們的心智能力”，這無疑是與創新教育背道而馳的。

正是這種灌輸的教學模式，導致了今天的物理教學的危機，使物理課堂教學變得枯燥無味、抽象、遠離生活和實際，學生對學習物理缺乏興趣，甚至討厭物理。在這種記憶型教學模式中，教師的作用是向學生傳遞信息，學生的作用是接受、存儲信息，并且按照這些信息行動。這種教學模式使學生被動接受知識，而不是積極地收集和評價信息，從而成了儲藏知識的機器。要擺脫這種危機，必須改革我們的教學模式。參閱美國的《國家科學教育標準》，或許我們會得一些啟發，它在教學和科學內容標準方面具有鮮明的特點：強調探究、理解、個人和社會。

在國家課程標準中，科學探究不僅被作為重要的理念強調，作為教學建議提出，而且被列入了課程目標和內容標準之中，作為必須實施的內容要求，是面向未來、面向世界和實現國家發展戰略的需要在課程改革中的具體體現，如果師生的教與學的方式依舊，培養創新精神、實踐能力就會成為一句空話。

探究性學習是一種積極的學習過程，是學生自己探索問題的學習方式。要研究探究性學習，首先要明確什么是探究。美國國家科學教育標準中對探究的定義是：“探究是多層面的活動，包括觀察，提出問題，通過瀏覽書籍和其他信息資源發現什么是已經知道的結論，制定調查研究計劃；根據實驗證據對已有的結論作出評價；用工具收集、分析、解釋數據；提出解答，解釋和預測以及交流結果。探究要求確定假設，進行批判的和邏輯的思考，并且考慮其他可以替代的解釋?！?/p>

在物理探究性學習中。學生需要觀察，需要提出問題，需要查閱書刊及其他信息源以便弄清楚哪些是已有的結論，需要運用各種手段來搜集、分析和解讀數據，需要提出答案、解釋和預測，并且能通過比較其他可能的解釋，特別是那些體現科學性理解的解釋，來評價他們自己的解釋，需要把研究結果告之于人。在這種“思維型教學文化”中，學生依據思維語言，鼓勵高層次思維的敏感性、能力和意向，構建獨特的反思的方式和控制自己思維過程的方式并構建積極的運用思維策略的態度，從而能超越事實信息，關注知識是如何創造的、問題是如何解決的、證據是如何收集的，并能從一種情景轉向另一種情景的過程中關注知識與策略的聯系，更廣泛地轉向知識與策略。在這種“思維型教學文化”中，不是要求學生被動地接受知識，而是鼓勵學生進行有益的懷疑，迫使他們提出問題，探查假設，尋求合理性。從這個意義上說，通過探究性學習，學生的批判性思維就會得到孕育、培養和發展，探究性學習就成為培養批判性思維的有效教學方式。探究性學習作為一種教學文化，在實際的教學工作中既要避免對它的神化，也要避免對它的泛化。并且，在促進探究方面的重點也應發生變化，以避免探究被扭曲或只流于形式。

三、在物理探究性學習中學生批判性思維的培養

批判性思維不是在真空中培養的。隨著基礎教育課程改革的不斷推進和深化，促使教學方式和學習方式的多樣化，新課程所追求的“知識與技能、過程與方法、情感態度和價值觀”三位一體必將協調地融入到我們的物理探究性學習中，在物理教育中探究性學習將為培養和提高學生的批判性思維提供堅實的基石。

1鼓勵學生挑戰教師和教材(權威)，樹立敢于批判的勇氣

韓愈日：“弟子不必不如師，師不必賢于弟子?！闭n本和教師在學生心目中往往是權威的代表，學生普遍認為：“書上說的肯定是對的；老師說的肯定是正確的”，年齡越小這種心理傾向越濃，因此挑戰教師必須具備一定的勇氣。作為教師可以通過下列做法幫助學生樹立敢于批判的勇氣：首先，從鼓勵學生指出自己在板書時的筆誤做起，如錯別字，漏寫矢量符號等，并給予表揚。其次，每節課留給學生一定的時間，鼓勵學生提出問題，包括批判性問題，組織學生討論并小結。最后，對于疑難問題，教師提出自己觀點，鼓勵學生補充或提出不同的觀點。當然，學生在挑戰教師的過程中，為了展示自我，難免提一些可笑的或荒謬的問題，這時教師要切忌發脾氣或不屑一顧，這樣會影響學生樹立敢于批判的勇氣。教材及相應的各類參考資料，都是由專家、學者反復提煉的，是集體智慧的結晶，教材和參考書在學生眼里是至高無上的，學生向它們挑戰，需要膽識過人。其實，就算是教科書，有時也難免出現失誤。教學中首先教師不能迷信教材，應用批判的觀點去研究教材，然后指導學生去發現問題、提出問題。

2多開展手腦并用活動，引導學生萌發批判性思維

動手動腦的科學活動不同于動手活動，在動手的

科學活動中，學生在教師和書本的指導下具體操作科學實驗或活動，比如課堂上的演示實驗和學生做的驗證性實驗或知識應用的實驗都是按照既定的原理或預設的實驗步驟來完成的，這些實驗對于培養學生獲取知識的能力，激發學生的創新精神，沒有直接的促進作用；而在動手動腦的科學活動中，要求學生清晰地闡述問題，尋找答案，批判評價結果，它是一種對課題的深入研究。在具體的教學中，我們要有計劃地把以物理問題的實驗探究和以物理知識體系構建為特征的兩種實施形態有機結合起來，使“學知”與“學做”相結合，精心設計物理概念和規律的形成過程和應用過程，挖掘這些過程中的創造性成分，充分體現實驗教學的功能，將實驗設計、實驗制作、科技產品制作、案例調查、實驗探索、課題研究有機結合起來，積極開展動手動腦的科學活動，給學生提供鍛煉批判性思維的機會，將問題與真實的世界聯系起來，使我們的教學不脫離生活，不脫離實際，在解決問題的過程中發展能力。

3創設物理情境，培養學生的批判性思維

批判性的思維，要求學生既能按照常規運用原理、原則思考和解決問題；又能靈活地運用已掌握的方法和知識，質疑求異而不盲從，對前人積累的知識能提出自己的看法。要培養學生的批判性思維能力，教師就必須在課堂教學過程中善于創設問題情境，特別是有爭議的物理問題情境或悖論的教學情境，啟發學生積極思維，使他們能夠對傳統觀念和現成的結論持分析、鑒別的態度，勇于提出自己的見解，逐漸培養學生的批判性思維能力。例如，在高一物理學習“功率”時，可創設下述悖論教學情境讓學生分析討論。

汽車在平直的公路上勻速前進，若汽車所受阻力不變，當牽引力增大時，根據牛頓運動定律可知，加速度越大，汽車的速度也不斷增大。有人提出相反的觀點：汽車發動機的功率一定，根據功率公式P—Fv推斷，當牽引力增大時，速度應當減小。你認為哪一種分析正確?

4探究媒體報道中的物理問題，幫助學生養成批判性思考的習慣

媒體報道中有不少與物理科學相關的內容，但也有一些報道是不切實際的、錯誤的，甚至是偽科學的。在物理教學中教師應引導學生探究媒體報道中的有關不切實際的問題，從物理學的觀點來剖析所報道的事實真相。不僅能使學生認識到物理學在實際生活中是有用的，有利于激發學生學習物理的興趣，有利于發展學生在解決問題中的創造性思維，而且有利于培養學生對任何事物(不光是物理方面的)具有批判性思考的習慣，使他們具有判斷大眾傳媒是否符合科學規律的意識。

例如，××報登載了這樣一則消息：“×年×月×日，×國發射了一顆人造月球衛星……衛星的周期為72 min……”教師可就此問題請學生根據下面提供的已知數據進行探究，判斷這則新聞的真實性。已知月球的半徑為地球半徑的1/4，月球表面的重力速度約為地球的1/6，R地=6.4×10⁶m，地球表面的重力加速度g地取9.8 m／s^Z。

探究時可讓學生根據上述數據，運用物理學的知識，用多種方法進行分析判斷。既可以直接根據已知條件和圓周運動公式求得月球環繞衛星運動的最小周期(表面運行衛星)T大于72 min來斷定這則新聞是假新聞；也可在假設該新聞真實的基礎上，通過計算該衛星的軌道半徑小于月球半徑，計算該衛星的速度大于月球的第一宇宙速度或計算該衛星的加速度大于月球表面的加速度等多種方法，推出假設的不成立。

綜上可知，要培養具有批判性思維的學生，就要有具有批判性思維的教師。因此，在我們的物理教學中，我們只有鼓勵學生進行質疑，虛心接受學生對你的挑戰，才無愧于時代賦予我們的重任。