高中物理教學中學生高階思維能力的培養研究

摘 要：素質教育提倡各個學科教育要加強對學生綜合素質的培養，針對高中物理教學來說，要重視學生高階思維能力的培養，才能更好地促進學生綜合素質提升。高階思維能力包括很多方面的思維，包括反省、高層次、批判性、創造性、合理性、分析性的思維。物理教師在清楚高階思維包括的具體內容后，分析當前學生思維能力現狀，并探究形成原因，而后提出從教學模式、高階思維課程設計、鼓勵學生質疑，這三個方面融合到高中物理教學中，提出培養學生高階思維能力的策略。

關鍵詞：高中物理教學;高階思維能力;培養

進入20世紀之后，世界經濟和科學技術日益發展，全球內各個地區和各個國家，均有著更加密切的聯系，世界范圍內的人才市場快速成長起來。全球范圍內正在激烈地爭奪著高素質人才，我國社會發展也需要數量龐大的高素質人才。當前，不管是社會上，還是用人單位，都更加關注人才是否具有綜合能力，因此，學習者不但要掌握理論知識，還要具有一定分析決策能力，以及創新能力、適應能力等高層次的思維能力。此種背景下，教育工作要將更多精力放在培養學生高階思維能力方面。高階能力能夠讓學習者更快地適應社會，并發揮出自身價值，同時也能促進學習者綜合素質提升。

一、 高階思維能力的內涵

在何為“高階思維”的研究方面，由于國內、國外的學者，在學習文化、知識背景、理論依據和思維過程，這些方面均存在著差異，所以，不同學者對于高階思維能力的理解并不相同，可謂是仁者見仁，智者見智。高階思維用英語來表達是“HighOrder Thinking”，簡化為“HOTS”。對于該高階思維能力的內涵，綜合各個學者的觀念，分別是分析性思維、合理性思維、創造性思維、批判性思維、高層次思維、反省思維。

而教學中的高階思維，則以布魯姆等人所提出的認知結果（認知教學目標）分類為代表，該理論中將認知發展水平分成6個層次，分別為記憶、理解、應用、分析、評價、創造，每一個層次都有著一定意義以及行為特點。布魯姆等人覺得，這些水平層次中屬于高階思維的是分析、評價、創造。發展該層次的認知水平，則是培養學生的高階思維。教師應當有意識地綜合運用不同教學模式、鼓勵學生質疑、課堂設計，進而實現培養學生高階思維的目的。

二、 高中學生高階思維能力現狀

第一點，從當前高中學生思維表現來看，大部分學生的高階思維能力尚達不到高等水平，一般均出現了思維層次以及認知水平的低層次，對于知識缺少更深度的認知。第二點，學生成績不同，表現出了高階思維能力也不同，將成績按照差、中等、良好、優秀的等級劃分，每個等級的學生，思維能力表現差異較大。并且高中學生的高階思維技能以及高階思維傾向，這兩個方面，存在著明顯差異。第三，高中學生到了高三的時候，高階思維能力的差異表現并不是非常明顯。第四，性別不同的高中學生，在高階思維技能以及高階思維傾向方面的差異，也不是非常顯著，但是男生相對于女生，更擅長深入思考知識，有著明顯的高階思維。個別男生的問題解決能力、批判能力、決策能力、創造能力，均高于女生，也就是高階思維能力強于女生。

三、 影響高中學生高階思維形成的因素

總體上看，高中學生的高階思維表現為缺失的情況，而導致這種情況出現的原因，大體上有以下幾個因素。

第一，在培養學生高階思維能力方面，教師在一定程度上有所忽視。面對著高考的壓力，物理教師想要幫助學生們提升成績，將更多精力放在講解知識方面，所以一定程度上忽視了該能力的培養，對于高階思維能力的理解也不夠深刻。

第二，教學過程中缺少科學化培養學生高階思維能力的方法，即使新課程改革之后，新的教學方法越來越多，可是存在著嚴重形式化的問題，實際操作中，依然不能有效地激發學生主動地思考。

第三，教師所設置的問題，并不能很有效地引發學生思考。問題本質能夠決定思考結果，而思考結果將對思維過程進行控制。傳統教學方法下，所設置的問題，一般比較單調，沒能重視情境和學生生活之間的實際聯系，因此不能促使學生有效從舊知識遷移到新知識，學生也很少能開展高層次思維活動，從而限制了高階思維能力的發展。

第四，教師構建的學習環境，很少能體現高階思維能力的鍛煉。多種多樣的學習環境，能夠將充足的學習支架提供給學習者，因此，現實教學中，教師需要運用各種各樣的教學資源和技術資源，幫助學生構建出豐富的學習環境，同時有著愉悅、輕松、真實的特點，才能誘發學生的思考，但是實際上，教師很少能這樣開展教學活動，也就不能更好地培養高中生該方面能力。

第五，學生自己因素的影響，比較典型的就是，學生對物理學習的興趣，學生思想品質，學生運用的學習方式，都會影響高階思維的發展。

第六，評價方式的影響，對于學生的評價，不管是家長，還是教師以及社會其他人，都認為學習好，成績好，才是真的好，更關注學生成績，但是忽略了學生各項能力的提升，這種診斷性評價，不利于學生高階思維的形成與發展。

四、 高中物理教學中學生高階思維能力的培養策略

（一） 轉變教學觀念，運用多樣化的教學模式

首先，教師應當改變傳統教學觀念中教師是中心的理念，而是要讓學生成為學習活動中的中心。守舊的教學模式下，更加重視完整明確地對內容架構進行界定，因此學生也就只能按部就班地接收知識，不管是教學具體方法以及步驟，還是物理教學中的實驗細節、現象、結論，都是統一規定好的，這種情況下，學生高階思維難以得到提高。所以物理教師要想有效培養高中生的該思維，一定要轉變觀念，對于學生提供的硬性指導要適當減少，加強學生自主學習，提高學生自主探究意識，從而讓學生主動參與到課堂問題思考中，進而發展高階思維能力。另外物理教師的教學活動要能與生活聯系，并讓學生產生理論和現實的共鳴，培養學生創新思維。開放式教學模式下，教師運用多樣方法，引導學生探究，學生參與探究，才能鍛煉自己的思維能力，這有利于高階思維能力的形成。

比如教授“電子的發現”該部分內容的時候，教師轉變原有教學觀念，將課堂還給了學生，更重視學習過程，實施了開放式教學，引導學生自主學習和探究。在帶領學生閱讀課本內容之后，通過多媒體技術介紹了有關本節課的知識，而后提出了幾個問題，讓學生自行解答。問題一：什么是陰極射線？問題二：是通過什么手段，或者怎樣發現電子的？問題三：為何說電子是原子的組成部分？當學生回答完畢這些問題后，教師再次指出了教材中實驗部分的內容，發出看這樣的疑問：教材中怎樣測定了電子比荷？是不是只要確定了陰極射線比荷之后，就可以確定出它是通過電子組成的？然后組織學生討論，并展示出討論結果和自己的觀點。而后引導學生解決帶電粒子電場勻速周運動的相關問題。通過這種學生自主學習的方式，學生掌握了所要學習的知識，還在探究過程中，鍛煉了分析問題、解決問題的能力，也就鍛煉了高階思維能力。

（二） 豐富教學方法，合理設計課堂教學方案

物理教師要幫助學生構建高階思維能力，就必須將這種思想貫穿在整合課堂教學中，不斷豐富教學方法，合理地設計出課堂教學方案。首先，物理教師要能思考自身教學，與學生認知程度是否相匹配，盡力為學生設計出可以推動學生思維能力發展的教學方案，也能促進學生創造思維的形成。教師還應當不斷總結經驗，調整教學方法，提高教學質量。教學方案的設計應當遵循兩個原則，內容全面而豐富，教學目標則更明確;教學設計可以畫龍點睛，有巧妙的地方，也必須與教材內容相契合。

比如，“重力 基本相互作用”的第一課時，教學方案可以這樣設計：

1. 新課導入：在初中你們已經學過了力，今天我們來進一步學習力。

2. 新課教學：學習內容是力和力的圖示。

首先，教師做了演示，用手壓鋸條、拉皮筋等，學生觀察現象，是什么原因導致這種變化呢？扔掉手中的粉筆，拖動桌面上的書等，又有什么現象，又是什么原因引起這種變化呢？引導學生說出，鋸條、皮筋的形狀發生了改變，粉筆、書的運動狀態發生了改變，這些都是由于這些物體受到了其他物體的力的作用的結果。最后教師總結，在物理學中，人們把改變物體的運動狀態，產生形變的原因，即物體與物體之間的相互作用稱作“力”。

其次，教師帶領學生觀察力的作用效果，總結得出，力使物體發生形變;力使物體的運動狀態發生改變（大小、作用、方向）。得出力的定義：物體與物體之間的相互作用。教師再次提出問題1：力可以離開物體而單獨存在嗎？引出力的物質性;問題2：我們用手拍打桌子時，是手給桌子ー個力，可為什么我們的手也會感到疼痛呢？引出問題的相互性（讓學生用力打桌子，體會手的感覺）;問題3：用大小相等的力沿不同的方向拖動桌面上的書，書的運動一樣嗎？引出力的矢量性。

最后，教師提出，如何通過作圖來表示力昵？力的圖示，引導學生從課本中尋找，力的三要素（大小、作用點、方向），進而將力表示出來;力的示意圖，只畫出力的作用點和方向，表示這個物體在這個方向上受到了力。提出力的單位：牛頓，符號N。

3. 鼓勵學生大膽質疑，促進學生高階思維發展

物理課堂的實際教學中，要想更好地培養學生該種能力，就應當鼓勵學生進行質疑，以啟發學生的高階思維，還能提高學習興趣。學生有了質疑，教師才能了解到學生學習的真實情況，也就能調整方案，提升教學效率。物理教師要運用合適的方法，引導學生質疑，鼓勵學生質疑，從而促使學生進行探索，并解決問題。

譬如，講授“電感和電容對交變電流的影響”知識時，物理教師先用實驗的方法，幫助學生總結出結論，除電阻外，電容、電感對自流和交變電流的影響程度是不同的。為了保證課堂的連貫性，以及鼓勵學生質疑，教師提出了這樣的問題：感抗同交變電流頻率存在何種聯系;感抗同自感系數又有著何種聯系;其與交變電流存在何種聯系;容抗同交變電流頻率存在何種聯系;感抗同電容C之間的聯系。這些問題的設置，讓學生思維變得活躍起來，也敢于提出質疑，進而鍛煉了學生思考問題和分析問題，以及解決問題的能力，從而有效培養了學生高階思維能力。

五、 結語

綜上所述，高中物理教學中，為了能更有效的培養學生高階思維能力，教師需要轉變教學觀念，運用多樣化的教學模式，同時豐富教學方法，合理設計更多課堂教學方案，并且鼓勵學生大膽質疑，才能更好地培養高中生的高階思維能力。

參考文獻：

[1]王集峰.高中物理教學中高階思維能力培養現狀探究[J].新課程（下），2017（10）：7.

[2]張建龍.高中物理教學中關于高階思維能力的培養[J].考試周刊，2017（23）：85-86.

[3]曾志旺.基于實驗探究教學，培養高階思維能力[J].中學物理教學參考，2017（7）：52-55.

作者簡介：

李懷喜，安徽省宿州市，安徽省泗縣第一中學。