反思性學習助力培養學生的高階思維能力お

權廣仁

在物理教學中，我通過引導學生開展反思性學習，助力培養學生的高階思維能力，收效良好.

1高階思維能力與反思性學習

高階思維是處于較高認識水平層次的心智活動或認知能力，是一種能對思維予以評價的思維，是反思性思維和批判性思維的互補運用，是能夠自富于創造性的跨學科知識的思維.高階思維能力是人的思維水平的重要衡量標準，也是現代社會創新能力、問題解決能力、決策能力和批判思維的核心，對第一線物理教育工作者而言，應既做探究者也做踐行者，不斷落實培養高階思維能力的有效途徑與方法.

“反思”是指對自身研究問題的思維過程、思維結果和思維方法等進行再認識再評價以及再檢驗的過程.從反思問題的性質來看，反思可分為錯誤性反思、經驗性反思、概括性反思和創造性反思.（1）錯誤性反思：注重對知識形成過程的失誤的糾正和辨析，從而找到產生錯誤的根源；（2）經驗性反思：總結解決問題的經驗，著重反思問題涉及了哪些知識，哪些能力；（3）概括性反思：對同一類物理問題的解決方法進行篩遷、概括，形成一種解題思路，進而上升為一種物理思維；（4）創造性反思：對物理問題的重新認識，產生獨特的和新穎的結果.

開展反思性學習，就是讓學生在學習活動過程中主動地甚至自覺的進行反思，不但引導學生重新構建知識的過程與方法，也著力對學生思維的批判性、深刻性和創造性等培養，更是對學生的高階思維能力進行有意識的培養.

2反思性學習助力培養高階思維能力

2.1反思性學習助力培養思維的批判性

學生學習物理知識前已經有許多前科學概念，這既有積極一面，也有消極一面.如果教師能引導學生對前科學概念進行反思性學習，分析產生錯誤的根源，注重對失誤的糾正和辨析.重新構建物理概念和規律，提高他們審視物理問題的方法和策略，就能培養學生思維的批判性.這幾年高考也很重視“辨析糾錯”物理現象對培養學生思維批叛性方面的重要功能，出現了“辨析糾錯”試題.

對學生來說，物體從空中下落運動司空見慣，但卻爭論不休.有些學生從日常生活經驗出發，認為物體下落的快慢是由物體所受的重力決定的.他們還能舉出，石頭明顯比樹葉下落快的例子.

對此，我讓學生計算雨滴從大約在1.5 km左右的高空到達地面時的速度大??？當學生計算得出結論后，自然會問，有這樣的雨滴嗎？這時我說：據資料顯示，落到地面的雨滴速度一般速度不會超過8 m/s.學生很驚奇，差別為什么這么大？接著我引[HJ1.1mm]導學生反思石頭與樹葉的下落現象，學生馬上注意到分析石塊與樹葉下落時，沒有考慮到空氣阻力的影響；這時我抓住有利時機，指導學生對過去學過的物理模型逐一進行反思.這樣就使他們善于用批判的態度審視物理過程、感悟隱含條件等，肯定正確，否定錯誤，培養思維的批判性.

2.2反思性學習助力培養思維的深刻性

物理現象千變萬化，如何利用學科優勢，培養學生思維的深刻性，開展反思性學習，非常重要.

關于運動和力的關系，從初中到高中，多次接觸，但遇到實問題時，還是不甚了了.對此，對學生遇到的運動和力現象，我指導他們進行反思性學習，“異中求同”，“同中求異”，協同認識，培養了學生思維的深刻性.

學生學習電磁學時，對速度選擇器、等離子發電機、電磁流量計和霍爾效應等特別是與高科技相聯系的電磁問題感覺難以把握，而這些恰都是近幾年的高考命題的熱點和難點.這些表面上看是不同的問題，但是從本質上都是同一個物理模型，即微觀上處于平衡（或動態平衡）時，電場力與洛倫茲力平衡，都可以利用Eq=Bqv求解.在學習完電磁學以后，專門就這一類問題引導學生進行反思性學習，反思此類問題有無本質規律，使學生善于從復雜的現象中把握事物本質，培養學生思維的深刻性.

2.3反思性學習助力培養思維的創新性

物理學發展過程中，通過反思，另避溪徑，創新不乏其例.那么，開展反思性學習，就能培養學生思維的創新性.

從創新學習的角度來看，面向過程動態地掌握知識才具有創新價值.因此，不斷拓展物理情景，形成動態的物理過程，開展反思性學習，能有效促進培養學生思維的創新性.

以往對“萬有引力定律”學習，總是難以深入.新課程教學這一節課時，我把萬有引力定律的形成過程動態化，并把學生的反思性學習情景問題化，幫助學生順利進行反思性學習.我編制問題是：

（1）行星的運動軌道簡化成什么模型？為什么？

（2）根據什么規律寫出了行星的運動方程？

（3）為什么要把線速度通過周期來表示？

（4）通過怎樣變形，協同解決，運用了開普勒第三定律.

（5）對于開普勒第三定律的常量k，我指導學生依次提出兩個猜想.

猜想1：由于所有行星都是繞太陽作橢圓運動，且所有行星的橢圓軌道的半長軸的立方與其周期的平方之比均等于常量k，所以常量k應與太陽的某種因素相關.

猜想2：一方面由牛頓第三定律知，行星對太陽的引力F′與太陽的對行星的引力的大小相等，即

F=F′=4π2k[SX（]m[]r2[SX）]. 圖片 編輯 刪除

另一方面考慮到：既然太陽對行星的引力F與行星的質量m成正比，那么行星對太陽的引力F′也應與太陽的質量m′成正比.

在上述兩個合理猜想的基礎上開普勒第三定律中的常量k與太陽的質量m′間的關系為4π2k=Gm′.其中，G是與任何因素均無關系的普適常量.

（6）太陽與行星間的引力公式是什么？

（7）怎樣把上述結論推廣到質量分別為m1和m的任意兩個質點間.

（8）什么是著名的“月地檢檢驗”在內的大量的檢驗.

（9）最終概括得出的萬有引力定律是怎樣表述的.

這一反思性學習的設計，重在對萬有引力發現動態分析，重溫了前人的思維過程，涉及抽象、應用向心力的知識分析實際問題、合理猜想、歸納、合理推廣、實驗檢驗的科學思維過程.

3在高中物理教學中實施反思性學習

前蘇聯著名教育家沙塔洛夫說過：“教師的創造性是學生創造性的源泉”.而傳統的教法是以傳授正確的知識為主，對知識的理解能力求一步到位，很少顧及學生自己對問題的思考過程，更少通過反思暴露錯誤想法，這樣很難開展反思性學習.因此，在指導學生反思性學習，教師應率先做一個反思性型教師，并在教學過程中和學生一起踐行.

指導學生進行反思性學習，課堂教學非常重要.首先應注意分析新課程各模塊經常會有哪些方面的問題？針對具體內容可以提什么樣的問題？運用“問題情景法”、“探究發現法”等創設“反思性學習情景”，通過精心的鋪設臺階，把學生引入到“反思性學習”的角色活動.其次是積極鼓勵學生進行反思學習.初次接觸教材時鼓勵學生就教材的問題提出自己的看法，并和教材內容比較后然后進行反思自己的認識；在學生深入學習教材時誘導學生思維；在課堂教學中留出適當時間和空間給學生反思性學習；課后鼓勵學生反思性學習，將反思性學習向課外或后繼續課程拓展等.

物理學的發展史上，人們對很多問題的認識都經歷過迷惑不解，甚至錯誤的認識，通過反思甚至多次反思，提高認識，最終形成物理學知識的例子屢見不鮮，一部物理學史在某種意義上，可以說是經過不斷反思，不斷認識的歷史.課堂教學中，教師如果能善于利用這些歷史素材，向學生展示前人不斷反思自己的認識的思維軌跡，學習前人反思性學習的方法，能有效促進反思性學習.

重視課堂教學素材的重建，能把反思性學習引向深入.首先教師要善于發揮自己的聰明才智，結合不同教法特點，創造性地組織教學內容，和學生一起收集各種教學素材，使教學內容具有生成性，打造適合于學生進行反思性學習的生態型課堂教學.其次，教師要精心地、科學地構思教案整體結構，認真敲打每一個教學細節，使靜態的教學內容成為探究性反思問題，誘導學生進行探究和反思性學習.

例在“變壓器”一節理想變壓器的原理的教學中，教學內容后，我組織了這樣的反思性學習.

（1）按如圖1所示，要求學生反思，副線圈中有電流嗎？并要求學生用實驗驗證.[TP1GW16.TIF，Y#]

（2）討論：為什么副線圈的電流很?。咳绾卧龃箅娏?？如何實現？

（3）用鐵蕊將磁場進行約束.閉合？不閉合？并用實驗驗證？

（4）設計得出變壓器模型.

復習課也是開展反思性學習的重要途徑.這是由于復習課不僅是知識與技能形成知識結構的過程，也是情感態度與價值觀全面提升的重要契機，更重要的是要通過復習，有效提高物理思維品質，滋養物理核心素養.然而，大多數學生復習不會主動進行反思性學習，缺乏反思的意識和能力.他們在物理總復習過程中，主要是回憶和記憶，低級地重復，這樣很不利于思維品質的提高.在高三復習過程中，學生要做大量的練習題，參加多次各級各類考試，如何順勢而為，充分挖掘問題情景，創設“閃光點”是培養學生反思性學習的重要資源，我經常利用這些有效素材編制一些“糾錯題”試題幫助學生進行反思性學習，提高學生理解物理概念和規律的能力，提高學生認識和構建物理模型的能力，提高學生分析物理過程的能力等，都能有效培養學生的高階思維能力.

總之，反思性學習，是培養學生高階思維能力的有效途徑和方法，我們應結合高中物理學科特點，深入探究與踐行，增強其實效性與針對性，不斷拓展培養學生高階思維能力的有效途徑與方法.