高中物理教學中對培養學生批判性思維能力的思考

王婕，劉軍

摘 要：物理學科的核心素養之一是科學思維，科學思維中包括質疑創新，這是批判性思維的表現。批判性思維是對原有觀點、視角和表達方式等的重新“檢驗”和“再思考”，從而對做什么和相信什么作出合理的決策。批判性思維能力的培養尤其能夠突出地提升學生的創造性思維品質和促進學生核心素養的形成，文章將在自己的實踐基礎上提出幾條在高中物理教學中培養學生批判性思維能力的有效途徑與各位同行分享。

關鍵詞：思維品質；高中物理教學；核心素養

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 收稿日期：2018-02-01

作者簡介：王 婕（1994—），女，山東省青島第三十九中學教師，研究方向：中學物理教學實踐及研究工作。

一、上好物理規律新授課

批判性思維的特質之一是合乎邏輯地思考和質疑。在如今的高中物理學習中，部分學生非常被動地接受教師傳授的知識，沒有對教師所傳授的內容進行辨別和思考的習慣，這對學生批判性思維的培養非常不利。

學生養成這種習慣的原因之一，是部分教師在物理教學中常把規律課上成習題課，課堂上沒有給學生充分思考和探究活動的機會，就把規律直接地展現給學生。長此以往，學生的思維并沒有進步，他們對知識并沒有自己深層次的認識，也不會對教師的講授提出質疑，因此就有了“教師說什么就是什么”的心理。因此，上好物理規律新授課是培養學生批判性思維能力的重要途徑。

在人教版物理選修3-2《探究感應電流產生的條件》一課中，從做完課本提供的三個實驗到最終得出“閉合回路的磁通量發生變化是產生感應電流的條件”，學生在認知上還是要跨越不小的臺階。

此時教師一定不要直接給出產生感應電流的條件，可以引導學生思考，比較這幾個實驗有怎樣的共同點，并給學生時間討論交流與總結。學生可以得出在閉合回路的部分導體切割磁感線實驗中磁感應強度B不變，有效面積S改變；在磁鐵插入和拔出線圈實驗中磁感應強度B改變，有效面積S不變；在電鍵斷開閉合和滑動變阻器滑片迅速移動實驗中磁感應強度B改變、有效面積S不變。教師引導與B和S都有關的物理量是磁通量Φ=BS，因此產生感應電流的條件是穿過閉合回路的磁通量Φ改變。

部分教師于此可能就結束探討給出前人的研究結論了，但是這里可以再向學生提問：“能否再增加一個實驗驗證這個結論的正確性？”經過討論后，有的學生會提出，如果讓穿過閉合回路的磁感應強度B改變，有效面積S也改變，但是B與S的乘積不變，觀察是否有感應電流產生，這就徹底證明了感應電流的產生究竟是與Φ有關，還是與B和S有關。

此時教師可以拿出提前準備好的與磁鐵相連的喇叭口形的實驗模具，線圈緊貼喇叭口在模具上上下運動時，B改變S也改變但是B與S的乘積不變即Φ不變，觀察到與線圈相連的電流計指針不發生偏轉，即閉合回路中沒有感應電流產生。這就真正證明了“閉合回路的磁通量發生變化是產生感應電流的條件”，而并非“只要B和S改變，閉合回路中就一定會產生感應電流”。

教師應在物理規律新授課中慢下來，給學生充分思考鍛煉的機會，并抓住可質疑的點向學生提問，引導學生嚴謹思考、合理質疑。日積月累，學生的批判性思維能力就會提高。

再如，在物理規律得出之前，人們往往需要先進行猜想和檢驗，如果教師直接告訴學生前人是如何猜想的，就會限制學生的思考。

在探究電荷間相互作用力的影響因素時，有學生問：“為什么課本沒有討論庫侖力與質量關系？”在研究平行板電容器的影響因素時，有學生質疑：“為什么電容與極板的厚度無關？”這些問題，有的并不難作答，有的可能在所謂的高考考點中顯得并不那么重要，但這些提問說明學生對課本直接給出的答案和前人的研究經過了自己的辨別和思考，能夠不拘泥于書本的結論而提出自己的看法，這是批判性思維的表現，也是難能可貴的。作為教師，我們應該對學生的表現進行肯定和正向引導，并注意在教學中給學生提供更多思維進步的機會。

二、重視物理學史的育人功能

批判性思維的重要表現是不盲從教師、書本，不迷信權威，不輕易放過疑問，而批判性思維在物理學的發展過程中得到了很好的體現。因此，教師應重視物理學史的育人功能，借助物理學家們的研究經歷與優秀品質感染和培養學生。

在研究行星間的運動規律時，開普勒原本受世俗及導師第谷的影響，認為行星繞太陽做勻速圓周運動。但是這樣的研究結果始終與第谷的觀測數據存在8'的誤差。他相信第谷的觀測數據是正確的，因此開始質疑行星的運動并非勻速圓周運動。又經過多年嘗試，他最終確定行星的運動軌道是橢圓，其運動也并非勻速率，并把自己的發現總結成了行星運動的三大定律——開普勒行星運動定律。地心說和日心說都保留了人們心中最完美的圖形——圓，這在一定程度上也代表了古人的審美觀點。開普勒能夠最終放棄這一世世代代為人們所信仰的完美圖形，而堅信第谷的觀測數據是精確的，這需要批判性的科學精神與勇氣。

除此外，伽利略對亞里士多德“重的物體比輕的物體下落快”“力是維持物體運動狀態的原因”等被人們信奉了兩千多年的觀點進行批判，并通過合理的實驗或理論推導證實了自己的觀點，也是具有批判性思維的典范。相信伽利略這種不迷信權威、科學思考的態度也會給學生以啟發。

教師若利用好物理學史的育人功能，經常將科學家們的質疑思維過程呈現給學生。長此以往，學生遇到問題也會多想想這個問題這樣理解是否真的正確、老師的所說所講是否存在漏洞，這樣學生的批判性思維能力也會提高。另外，教師應讓學生認識到，沒有事情是一成不變的，物理學的每一次突破都需要批判性思維，物理學也是在這樣不斷被質疑、修正的過程中發展起來的。正所謂思維無批判、科學無發展。

三、培養學生的質疑習慣

愛因斯坦說，提出一個問題比解決一個問題更重要。高中物理教學時間緊、任務大。學生對知識往往還沒有進行深入的思考內化，就進入了記憶和訓練的環節。在這樣的現狀下，教師應幫助學生養成合理質疑的習慣。比如，讓學生每天回顧課堂所學，將不確信或覺得結論有其他可能的問題和知識作為作業記錄下來，反饋給教師。

有學生提問，他理解安培力可以對通電導線做功，也理解洛倫茲力對帶電粒子不做功，但不理解——既然安培力是洛倫茲力的宏觀表現，為什么安培力可以做功而洛倫茲力一定不做功。還有學生提問，在回旋加速器加速粒子的問題中，從推導后的公式可看出粒子加速獲得的最大動能與狹縫間的電勢差U無關，但是不能直觀明白既然是電場讓粒子得以加速的，為什么最大動能與電勢差U無關。這些問題是學生深入思考后對教師的教學結論提出的質疑，也是他們對物理問題進行真正思考的表現，教師若能通過自己的解答或者是學生間的互評處理好這些疑問，學生的批判性思維品質將得到極大的提升。

四、結語

通過長期堅持批判性思維的有效教學途徑，學生的科學思維和核心素養將得到發展，學生的物理學習將得到真正的進步。這將對學生其他思維能力的提高產生積極影響，讓學生從中受益無窮。培養學生批判性思維能力的教學研究是教育工作者關注的課題。

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