自20世紀90年代開始,思維特質的研究就受到越來越多的關注和重視。所謂思維特質就是思維活動的傾向和意愿。對于積極思維特質的種類,盡管數量上有一定的差異,但對于一部分主要的思維特質如開放性、好奇心、獨立性、自信心、堅持性、創造性、元認知等都得到普遍認同。
一、 探究式物理教學與思維特質培養目標的一致性
探究式物理教學要求學生要具備開放的心態和質疑、自主性、創造性、探究性、批判性、元認知等能力,其目標是為了培養學生的綜合實踐能力和科學的思維能力,養成科學的思維習慣,促進學生思維的靈活性與廣闊性、敏捷性與邏輯性、變通性與獨創性。而這些目標和要求正是與思維特質的培養目標相一致的,分別對應著開放性、好奇心、獨立性、創造性、靈感、探究性、批判性、元認知等思維特質。
二、 探究式物理教學與思維特質培養過程的統一性
探究式物理教學模式是從傳統的應試教育向以培養學生能力為主旨的現代教育的過渡,它主要有以下幾個要素:創設情境——質疑發問——猜想假設——探究求證——討論辨析——總結歸納。該模式的產生順應時代發展對人才的需求,符合基礎教育的發展規律,具有開放性、探究性、創造性和實踐性的特點,對培養各種思維特質非常有利。思維特質的培養滲透于探究教學的各個環節中,學生進行探究的過程同時也是思維特質培養的過程,二者在過程上是協調統一的。
(1)在創設情境、質疑發問的過程中培養學生的好奇心和開放性。“思維和驚奇自疑問開始”,問題的提出是科學探究的第一步。在探究的過程中,教師應有意識地引導學生提出問題,培養學生的質疑能力。積極創設探究的情境,激勵學生大膽質疑發問。在創設情境時,教師要根據學生現有的知識儲備、發展趨向和興趣愛好,積極創設誘導性的、啟發性的、貼近生活的、符合學生認知水平的問題或情景,激發學生固有的好奇心,努力創設一個民主、自由、創新的學習氛圍,尊重學生的選擇,寬容學生的錯誤,鼓勵學生的創造,真正發揮學生思維的開放性,使學生帶著好奇心、帶著諸多的想法與疑問進入探究的情境。這樣學生的思維就會由點到面、由表及里、由淺入深,使學生在不自覺中逐步打開了開放的心態,學生考慮的問題就會更全面、動用的知識就會更廣泛、視野也會更開闊,從而有效地培養學生開放性的思維特質。
(2)在猜想假設、設計方案的過程中培養學生的獨立性、創造性和靈感。科學想象是一種創造性的思維形式和研究方法。從歷史的角度來看,許多物理規律的發現都離不開科學的猜想和假設;從發展的觀點看,在現階段的探究式物理教學中培養學生的猜想假設能力具有重要的意義。在猜想假設的過程中,學生充分挖掘自己的知識潛能,發揮自己的思維想象力,經常會有意想不到的創意和靈感火花的閃現,這對培養學生的思維獨立性、創造性和靈感大有裨益。在學生獨立提出了探究的猜想假設后,接下來就要從操作的層面上實現對猜想假設檢驗的具體化和程序化,即制訂計劃或方案。在設計方案時,教師放手發動學生,相信學生,鼓勵學生按照自己的猜想假設,大膽地設計探究方案。同樣的探究目的,應用不同的原理,將會制定出不同的探究方案。因此,教師要鼓勵、引導學生充分發揮個體思維的獨特性和創造性,設計出形式新穎、標新立異的精彩方案。
(3)在進行實驗、探究求證的過程中培養學生的探究性、創造性、堅持性和自信心。按照方案計劃進行實驗、探究求證,這是得出實驗結論的關鍵環節,關系整個實驗探究過程的成敗。在實驗的探究過程中,首先要求學生要有強烈的探究興趣和積極的探究意愿,明確探究方向和目標,自覺主動地進行,認真體驗探究的感受,學會探究的方式、方法。其次,探究中經常會出現一些意想不到的問題或情況,這就需要學生充分發揮個人的創造性,大膽創新,勇于嘗試,敢于突破,想方設法解決面對的問題,為探究的順利進行鋪平道路。第三,在探究中,總會遇到各種困難和麻煩,總會出現分歧和矛盾,此時學生要保持冷靜的頭腦,調整好情緒,要有持之以恒的精神和不達目的誓不罷休的毅力,要邊做、邊想、邊改,堅持進行探究求證,這樣在困境中才會峰回路轉,柳暗花明,出現轉機。第四,對于整個探究過程和探究的結果,學生要有強烈的自信心,這樣才能活躍思維,放開手腳,才不會畏首畏尾、束縛自己,自信更能夠增強學生探究的堅持性,更有利于創造性思想火花和靈感之光的閃現。由此可見,探究求證的過程對培養學生的探究性、創造性、堅持性和自信心具有重要的意義。
(4)在討論辨析、論證評估過程中培養學生的批判性、開放性和元認知能力。在討論辨析、論證評估階段,教師要有意識地組織好小組內的反思和小組間的交流。在小組內的反思中,教師可針對反思的內容提供指導,幫助學生就證據、邏輯推理和解釋進行批判性的反思和評價,最終形成本小組的探究結論。然后,在小組間的交流中,教師要以交流的組織者和管理者的身份出現,一方面組織好各小組學生就各組的結論進行陳述,然后各組間進行討論辨析、論證評估,使交流按著正確的方向進行;一方面指導學生以一個寬容、開放、辯證分析的態度來對待其他學生或小組的解釋,形成一個融洽、開放而富有批判意識的氛圍,培養學生的批判性和開放性思維特質。同時,教師也應提供某些反思的方法和技巧,促進學生元認知能力的發展。
(5)在交流合作、總結歸納的過程中培養學生的元認知能力和嚴謹性。在探究式教學最后,教師要組織學生通過小組交流或全班交流的方式,討論探究活動中所存在的問題,總結歸納得出結論并提出可行性的改進建議,讓學生在交流中相互學習借鑒,在反思中鞏固提高。引導學生從嚴密的角度重新審視整個探究行為過程和獲取信息的可靠性、科學性,讓學生從更全面的角度來重新思考問題、認識問題,這樣會促使學生用嚴謹的態度來進行探究學習,培養學生探究學習的嚴謹性,并在反思回顧的過程中培養學生的元認知能力,讓學生學會在學習的過程中對學習過程本身和思維過程進行反思、監控和調整。通過交流合作和總結歸納,學生在獲得結論的同時,也培養了嚴謹性思維特質和元認知能力。
(南京市天印高級中學)