論物理教學中對學生批判性思維的培養

顧建元

摘要：本文論述了在物理教學中培養學生的批判性思維的必要性，并結合例題闡述了在物理教學中培養學生批判性思維的具體途徑。

關鍵詞：批判性思維；培養；物理教學

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A文章編號：1003-6148(2009)2(S)-0063-3

1 批判性思維培養的必要性

1.1 批判性思維培養是課程改革的要求

《課程標準》明確地把“具有敢于堅持真理、勇于創新和實事求是的科學態度和科學精神，具有判斷大眾傳媒有關信息是否科學的意識，有主動與他人合作的精神，有將自己的見解與他人交流的愿望，敢于堅持正確觀點，勇于修正錯誤，具有團隊精神”作為物理課程目標之一。長期以來，學生傾向于接受已有的結論，很少去探究知識的來源，更少對課本或權威提出質疑，這種被動的思維傾向使學生不關心知識的來龍去脈，缺乏深入學習的內在動力，約束了學生創新精神的培養。新課程強調科學探究，把培養學生的批判性思維作為重要內容之一，要求教師積極地引導學生通過探究活動去認識自然、學習科學，讓學生具備敢于批判的精神，養成善于批判的習慣，提高批判性思維能力，從而培養學生的創新精神與實踐能力。因此，批判性思維的培養，對發展學生的思維能力和促進學生對物理知識的學習具有重要作用。

1.2 批判性思維培養是學生成長的要求

目前，我們正處于信息時代，互聯網技術的成熟，為這個世界帶來了包羅萬象的各種信息。對于缺乏批判性思維的學生而言，很可能會被浩如煙海的信息所淹沒。培養學生的批判性思維，能引導學生時刻用批判的眼光看待各種信息和問題，增強對信息和問題的辨別與區分能力，自覺抵制各種消極思想的影響，增強對時代的適應性。因此，批判性思維培養對提高學生的綜合素質，促進學生健康成長具有非常重要的意義。

1.3 批判性思維培養是社會發展的要求

國家的進步、民族的進步、整個人類的進步，都離不開人類的創新活動。有了創新，才使得人類的文明和歷史有真正意義上的進步。然而，批判性思維與創新素質有著密切關系，物理學的重大發現多數是在批判性思維的基礎上建立起來的。伽利略以大無畏的批判精神對亞里士多德闡述的力與運動的關系產生質疑，由此才建立起了牛頓運動定律，從而奠定了經典力學基礎。盧瑟福通過對湯姆生原子模型的質疑，建立了原子的核式結構模型。玻爾從盧瑟福原子模型出發，發現該模型與經典電磁理論之間的矛盾，才有了原子量子模型的提出。因此，所有人類真正意義上的進步，都來自于創新，而創新需要批判性思維作為支撐。

2 批判性思維的概念界定

批判性思維是一種科學的思維方法，包含批判性精神和批判性方法兩個方面，具有邏輯推理、深思熟慮、疑問態度、自主思維等特點。所謂批判性精神，是有意識地進行批判的心理狀態、意愿和傾向，激活個體的批判思維意識，促使個體向某個方向思考，并用審視的眼光來看待問題。所謂批判性方法，是進行有效批判性思維活動所具備的技能和策略。如果說批判性精神的構成要素是“勇于批判”的精神和傾向，那么批判性方法的構成要素是“善于批判”的策略和能力。

3 批判性思維在物理教學中的培養

3.1 在概念辨析中，培養學生的質疑態度

缺乏批判性思維的學生，往往表現為缺乏辨別正誤、區別真偽的信心，缺乏敢于質疑的態度。在教學實踐中發現，概念辨析這種題型能將混淆的現象、概念和規律緊密聯系在一起，教師也容易將混淆的知識有針對性地設計成概念辨析題。讓學生經常性地辨析混淆的知識，通過不斷地辨析對比，能促進學生掌握辨析的方法，提高辨別是非的能力，從而培養學生敢于質疑的態度。

例1 一輛汽車在路面情況相同的公路上沿直線行駛，下面關于車速、慣性、質量和滑行路程的討論正確的是（ ）。A.車速越大，它的慣性越大

B.質量越大，它的慣性越大

C.車速越大，剎車后滑行的路程越大

D.車速越大，剎車后滑行的路程越大，所以慣性越大

從本題立意和考查要求看，主要體現了三個方面：一是抓住了學生的薄弱點，對慣性而言，速度和質量是兩個容易混淆的概念，學生只有真正理解慣性本質才能做出正確判斷。二是滲透了概念辨析的基本方法--排除法，根據質量是物體慣性大小的唯一量度，即可排除錯誤選項A和D。三是將慣性與勻變速直線運動規律相聯系，拓展了對慣性的考查。本題目通過對慣性而言易混淆的速度和質量這兩個概念的辨析和排除，培養了學生的質疑態度，有益于學生的批判性思維的培養。

3.2 在交流合作中，增強學生的表述意識

《課程標準》要求學生具有表述自己觀點的意識，具體表現在當自己的觀點與別人不同時，或者自己的想法別人暫時還沒有想到時所具有的表述自己觀點的愿望。同時，《課程標準》還要求學生注意尊重他人，表現為認真思考別人的觀點，在合作中堅持實事求是的精神，堅持嚴謹的科學態度，堅持用實踐來檢驗理論的觀點，堅持依靠證據結合邏輯分析進行科學探究的方法。教學實踐表明：“交流與合作”為學生創設了一個表述自己觀點的平臺，有利于培養學生的合作精神，增強學生敢于在教師和同學面前表達自己不同觀點的意識。

3.3 在規律運用中，激活學生的批判精神

批判性思維具有深思熟慮、自主思維等特點，缺乏批判性思維的學生，往往表現為不善于獨立思考問題。思維的獨立性，表現為善于獨立地提出問題、分析問題、解決問題，不人云亦云，不迷信權威。教學實踐表明：教師通過創設有效的問題情景，從物理規律出發，引導學生多角度地尋求解決問題的途徑和方法，并引導學生對解題過程進行評價，是激活學生批判精神的有效途徑。

例2 如圖1所示，在傾角為θ的斜面上以速度v0水平拋出一個小球，該斜面足夠長，則從拋出開始計時，經過多長時間小球離開斜面的距離達到最大，最大距離為多少？

第一種解法體現了數理結合的思想方法，后一種解法體現了拋體運動的研究方法，更能體現物理的本質特征。在解決問題時，教師要引導學生從規律出發尋找多條解決問題的途徑，具有批判性精神，不斷開拓創新。在問題解決之后，教師要善于引導學生對不同的解題思路和方法進行評價，旨在讓學生在評價中接受物理思想和研究方法的熏陶，更在于激活學生的批判精神。

3.4 在錯誤評析中，培養學生的糾錯能力

學生在解答問題時，時常由于審題不清、條件干擾、思維定勢、過程不清、機械套用等原因而造成錯解，實質是學生缺乏思維的慎密性。在教學中，教師要善于從學生的回答和解題中發現錯誤，并為學生創造自主發現錯誤、糾正錯誤的機會，幫助學生養成對錯誤成因分析的習慣，從而引導學生從各種復雜的因素中抓住主要矛盾，從本質上把握物理過程和規律。

例3 如圖3甲所示，一根長l的細繩，一端固定在O點，另一端系有質量為m的小球。將細繩拉直，使小球位于圖中的A點，此時細繩與水平方向成θ角。求小球從A點由靜止釋放后到達最低點B的速度大小。

在教學中，教師要積極引導學生對典型錯誤進行質疑。通過質疑，學生不僅認識了小球的運動軌跡，小球是從靜止開始先做自由落體運動至C，由于繩子張力的作用，小球再沿CB作曲線運動至B。同時，學生還找到了錯解的原因，因沒有對小球作細致的受力分析，從而對小球的運動過程產生了錯誤判斷。因此，教師應該從質疑錯誤出發，引導學生找到錯誤的根源，從而培養學生的糾錯和批判能力。

3.5 在推理論證中，培養學生的推理能力

在理性和邏輯面前，任何人都沒有質疑和批判的豁免權。批判性思維要求學生清楚地、有條理地思考，追求合理性和論證性。教學實踐表明：重視對學生進行邏輯推理的習題訓練，有利于促進學生理性地思考問題，促進學生掌握邏輯推理的方法，從而增強學生的推理能力。

例4 如圖4所示的電路中，電池的電動勢為E、內阻為r，R₁和R₂是兩個阻值固定的電阻。當滑動變阻器R的滑片向a點移動時，通過R₁的電流I₁和通過R₂的電流I₂將發生如下的變化：

A．I₁變大，I₂變小

B．I₁變大，I₂變大

C．I₁變小，I₂變大

D．I₁變小，I₂變小

本題除了考查學生對閉合電路歐姆定律以及串并聯電路規律外，更著重于考查學生正確運用規律進行推理的能力。在推理過程中，我們要保證推理的每一步都是有理有據，這樣推理得到的結論才是可靠的。

3.6 在方案評價中，培養學生的評價能力

物理學習的目的不僅在于學習物理知識，更在于讓學生學會學習，學會探究，形成正確的價值觀。新課程背景下，教師應積極創造條件，讓學生在實驗方案的評價中不斷嘗試以懷疑、批判的態度進行審視。

例5 小明利用實驗室所提供的器材，想測量未知電阻R_x（阻值約為1kΩ )的阻值。

實驗室所提供的器材有：電源（電壓約為9V）、滑動變阻器R（100Ω，2A）、電流表（量程為0～0.6A、分度值為0.02A）、電壓表（量程為0～3V、分度值為0.1V）各一個，開關S₁、S₂兩只，導線若干。

小明設計了如圖5所示的電路進行測量。你認為小明是否能測出未知電阻R_x的阻值? 為什么?

本題為學生創設了一個探究實驗方案，旨在引導學生以懷疑、批判的態度對探究過程進行評價，著重考查學生的評價能力，間接培養了學生的批判能力。

總之，培養學生的批判性思維是一個綜合性課題，需要各學科教師一起努力。在物理教學中，注重學生批判性思維的培養，讓學生思維的批判性與深刻性、敏捷性、靈活性、獨創性得到協調發展，從而使學生的思維品質得到進一步優化，這對學生的終身發展具有深遠意義。

(欄目編輯張正嚴)