工科大學物理教學過程中應注重培養學生的批判性思維

張榮+白龍+年磊磊

摘要：培養大學生的創新能力是高等教育的重要目標，批判性思維是創新的源泉。大學物理教學中融入批判性思維是培養創新人才的關鍵。本文闡述了大學物理教學中培養學生批判性思維的重要性，提出培養學生批判性思維的方法。

關鍵詞：大學物理教學;創新;批判性思維

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）18-0001-02

一、工科大學物理教學過程中批判性思維培養現狀

物理學是研究物質、能量和物質之間相互作用的學科，是其他自然科學和工程技術的基礎。教育部對非物理類理工科的大學物理教學提出了明確的要求，要求該課程在為學生系統學習基礎知識的同時，注重培養學生分析和解決實際問題的能力，使學生樹立正確的世界觀，培養學生的探索精神、創新意識和創造力。而培養學生的創新意思和創新能力的關鍵在于使學生具有批判性思維。當前，培養學生的批判性思維已受到國內外教育界的普遍重視，并成為高等教育的重要目標。物理學作為自然科學的基礎之一，物理學領域中的重大突破都是建立在理性批判性思維基礎上的。因此，大學物理教學在培養的大學生的批判性思維方面起著舉足輕重的作用。

中國近些年來一直致力于大力推行素質教育，而素質教育的重要內容就是培養學生的批判性思維和創新能力。然而，在我國的高等教育中，批判性思維和精神的培養普遍缺失，就以理工科《大學物理》課程為例，在大學階段，對考試分數看待相對弱化的情況下，部分學生仍然是為了考試過關、修滿學分為目的在學習大學物理知識。學生在大學物理課堂上僅僅充當聽眾和受眾，在問題面前顯得無力和迷茫，不知從何下手去解決新出現的問題，對老師講的內容不假思索地機械化記憶，沒有加入自己的獨立思考，所以就不具備用批判的思維去審視所學的物理知識。概括起來就是對于書本知識不假思考地贊同，對權威和主流思想的盲從以及對現有研究方法的依賴。這些是不利于學生的發展和社會進步的。

二、注重批判性思維培養的原因

批判性思維和批判性精神伴隨在我們獲取知識、解決問題、做出恰當的決策的過程中，因此在大學物理教學中融入批判性思維是非常必要的。批判性思維也是素質教育要求的“創新思維與實踐能力”的必備條件。在高等教育過程中貫徹培養學生具有靈活性和靈活的批判性思維，主要原因體現在以下方面：

1.培養學生的批判性思維是時代對教育的要求。當今時代是個知識爆炸的時代，海量的知識每時每刻都在不斷增加。“知識經濟”業已成為我們這個時代的標志性特征。科學技術日新月異，正在以巨大的力量改變著世界。在這樣的時代背景下，培養具有良好知識基礎又具備創新思維和能力的復合型人才已經成為世界各國高等教育的首要任務。世界各國的綜合國力的競爭就是人才的競爭，擁有高素質的創新型人才是國家強盛的有力保證。而要培養創新型人才，關鍵是在教育過程中培養學生具有批判性思維，使得學生在抓住知識要領的基礎上，敢于和善于質疑辨析，在事實和邏輯的基礎上理性思考，合理推斷，不斷提高自己的創新思想和創新能力，成為適合社會發展的合格人才。因此，批判性思維的培養已經成為教育特別是高等教育的首要目標，也是時代對教育的要求。

2.培養學生的批判性思維有助于提高學生的理性質疑和科學判斷力。很多人不敢質疑，其實真正的原因是不會質疑，不知道怎樣提出有價值的問題。批判性思維是理性的思維，不論對問題的懷疑還是對客觀事實的評價都是建立在理性判斷的基礎上。這就要求學生要對所懷疑問題進行認真分析和推理，而不是不假思索地對自己提出問題全盤否定，進而提出解決問題的方法。比如我們在講解愛因斯坦的狹義相對論過程中，提出了狹義相對論是建立在相對性原理和光速不變原理上時，一些學生就結合有些報道說發現超光速的物體進而提出問題，提出超光速真的存在的話，現有的以光速為極限的理論是不是都得坍塌？甚至一些學生在學習了狹義相對論后，武斷地認為牛頓的經典力學就被淘汰了。這說明學生也提出了問題，但是缺乏合理質疑和對科學的判斷。這要求老師要引導學生運用理性的批判思維思考問題，給出正確的答案。培養大學生批判性思維就是不要根據直觀的感覺接受已有的知識或者結論，不受外部環境的暗示干擾，善于發現問題并提出質疑，不斷分析解決問題的依據，反復檢查已擬定的假設、計劃和方案。這有利于培養學生善于明辯事非曲直能力，有利于培養他們合理推斷和科學的批判精神。

3.培養學生的批判性思維有助于提高學生的科學實踐和創新能力。沒有絕對真理，只有相對真理。在人類知識發展的長河中任何一條固有知識都可以被質疑，沒有任何一個理論能夠成為知識向前發展的不可動搖的基石。知識的新舊更替過程絕不是新知識的簡單疊加在舊知識之上，而是伴隨著對舊知識進行合理修正和揚棄的過程，這是一個否定之否定的過程。知識創新過程就是運用批判性思維在舊知識基礎上推陳出新的過程。例如在大學物理教學中，一些學生發現了書本上有些知識的不足之處，卻不能提出解決或者進一步完善的方法，就不利于推進知識的進步。而批判性思維就是在原有知識的基礎上，對舊知識提出合理的質疑，運用科學的思維方法進行理性探究，最終找到可靠的知識和真理。這一過程必然伴隨有突破固有的思維模式，大膽質疑前人的學說，提出合理的假設和推斷。如果在教育過程中，注重這種批判性思維的培養必然有助于提高學生創造性地提出問題和解決實際問題的能力，不斷提高他們的科學實踐能力和勇于創新精神。

三、大學物理課程中培養學生的批判性思維的途徑

當今的中國正處于發展和變革時期，如何培養當代大學生的批判性思維，使其成為符合現代社會發展需要的創新型人才，關乎到中華民族偉大復興的“中國夢”的實現。這也是現代高等教育工作者們關注和熱議的話題，在我國一些大學的教學改革中，培養學生的批判性思維也成為教學改革的目標之一。物理學是在人類對自然界的規律的認識和生產實踐中產生和發展起來的，所以利用大學物理教學過程發展學生的批判性思維與批判性精神理所當然地充當重要的角色。我們認為在大學物理教學過程中，應該在以下方面開展批判性思維教學。endprint

1.必須改變只注重知識傳授的傳統教學模式，在教授學生學好基本知識的基礎上，引導學生對學過的知識進行反思，引導學生批判性地思考問題，反思自己思維的不足之處進而更好地獲取知識。例如講解麥克斯韋的位移電流假說的時候，很多學生對此概念的提出要么就不去想物理本質，要么簡單地從字面上把它和傳統的傳導電流混為一談。這個時候教師要引導學生思考安培環路定理在非恒定電流情形下遇到的矛盾，面對這樣的困難，提出我們是否存在對一些物理概念理解的誤區或者不足。然后講解麥克斯韋為了解決這個困局，并且利用電流的連續原理和高斯定理導出了非恒定情形下的安培環路定理，認為變化的電場也產生磁場，提出了“位移電流”概念，并且進行了有效論證。這樣使學生明白在學習知識的過程中批判性思考的巨大價值，啟發學生運用批判性思維解決問題。

2.在大學物理教學過程中，老師要善于鼓勵學生勇于挑戰權威，提出自己的觀點。在教學中允許學生提出不同意見，培養學生對知識進行質疑，這樣可以激發學生探索知識的興趣。特別是在講解物理歷史中一個新理論產生的過程時，教師要注重向學生展現這些大物理學家們在遇到問題時所突現出來的敢于突破固有觀念束縛的批判性精神，引導激勵學生嘗試去建立自己獨立的思維方式。例如講解量子論的誕生過程的時候，首先把黑體輻射的實驗規律與經典物理給出的結果的矛盾展現出來，陳述很多物理學家在經典物理學的基礎上做了相當大的努力但遭到失敗的事實。教師鼓勵學生提出自己的觀點并進行評判，然后講解普朗克是如何批判性地提出與經典物理學概念格格不入的能量量子化假設而使得問題得以解決，能量量子化概念沖破了經典物理框架的束縛破繭而出。這樣彰顯了勇于向傳統理論提出質疑的批判性精神的重要性。

3.教師要注重培養培養大學生批判性思維的意愿和技巧。有的學生善于用批判性的思維去思考物理問題，但是缺乏批判性思維的技巧，相反有的學生掌握了批判性思維的技巧卻沒有運用批判性思維的主觀能動性。造成這一現象的原因有很多，所以老師在大學物理教學過程中要兼顧培養起學生運用批判性思維的意愿和技巧，因為二者的相互促進是培養批判性思維的關鍵所在。這要求我們在教學過程中遵循循序漸進的原則，充分理解學生的認知規律，鼓勵學生積極思考。例如講解實物粒子的波粒二象性的時候，教師要善于引導學生思考物質運動的個性和共性，激發學生的積極思考的主觀能動性。然后講解德布羅意的物質波假設是在光的二象性的啟發下提出的，他是以科學類比的方式提出一個科學命題，并對此命題展具體論證。引導學生學會用科學類比等方法思考問題，逐步培養批判性思維的技巧。

四、結論

總之，培養學生的批判性思維是一個師生共同建設的過程。在大學物理教學過程中，應該鼓勵學生在學好基本知識的基礎上，鼓勵學生批判性地思考問題，敢于大膽質疑，不迷信，不盲從。培養學生積極地運用批判性思維在尊重經驗和客觀事實基礎上，從不同的角度思考問題，對所懷疑事物給出合理的詮釋和合理論證。在大學物理教學過程中如果忽略或者弱化培養學生的批判性思維就是在抑制其創新能力的生長，教師在教學過程中一定要引導、激發、鼓勵學生參與知識形成的過程，培養學生的批判性思維能力。只要堅持做下去，就能使學生在潛移默化中養成批判性思維方式，進而提高大學生的科學思維能力。

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