初中物理教學中批判性思維能力的培養策略

(1. 江蘇省如東縣豐利中學，江蘇 南通 226408；2. 江蘇省如東縣實驗中學，江蘇 南通 226400)

物理課程改革強調：讓學生通過觀察、操作、體驗等方式，經歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養學生的批判性思維能力。批判性思維是指對于某種事物、現象和主張，能發現問題之所在，同時根據思考提出自己的主張。批判性思維的過程必須經過識別、分析和評價，它并非僅僅是一種否定性思維，而是將某些主張、觀點向正確的方向又推進了一步。初中生的思維處于形象思維向抽象思維的過渡階段，雖然抽象思維已占主導地位，但大多屬于經驗型的抽象思維，此時學生的批判性思維能力較低，他們的思維需要具體形象材料的支持，在物理學習中，總是從感性材料中歸納形成物理模型。因此，在物理課堂教學中，教師必須創設符合學生認知規律的教學情境，幫助學生同化和順應知識，促進學生進行思維聯想和批判性思維，使他們的學習能力得到培養和發展。

1 通過開放性問題的交流，為學生提供批判性思維養成的“土壤”

德國一位學者做過一個精辟的比喻：如果讓你一口咽下15g食鹽，你難以下咽，但如果把15g食鹽放在一碗美味可口的湯中，你會在享用佳肴時，不知不覺中將15g食鹽全部吸收了。問題之于思維，猶如湯之于鹽，需要將鹽溶入湯中，才能被吸收，思維借助問題，才能得到開展。因此，需要教師有效創設問題情境，營造良好的思維氛圍，激發學生進行批判性思維的熱情，為批判性思維的養成提供肥沃的“土壤”。

筆者在教初二物理“聲音是什么”時，首先列舉了大量的實例，說明了聲音是由物體的振動產生的，接著，老師手上拿著一面鑼，用棒槌敲了一下，發出了聲音。

師：鑼為什么發出了聲音？

生1：鑼面被敲擊后振動了。

師：我們怎么知道它振動了呢？

生2：用手摸，會感覺到振動。

師：對。鑼面的振動幅度很小，僅憑我們的視覺看不出來，但利用觸覺就知道了，這是一個很好的方法。

然后老師又敲了一下，讓一位同學摸一下。學生們發現：手一摸，聲音就停止了。

師：為什么聲音停了呢？

生：鑼的振動停止了。

師：用觸覺感知的方法雖然很好，但只有個別同學知道，請大家想想，有沒有什么好方法讓大家都看到呢？

生3：把敲響的鑼放到水面上。

生4：方法是對的，但這里沒有這么大的水槽，我想可以把少量的水倒在鑼上再敲，水會振動。

這時老師讓學生操作了一下，前面的學生看到了大量的小水珠跳起來了。但由于水珠太小，可視范圍不大，還有學生沒看到。

師：有沒有其他方法使可視性更大呢？

生6：把紙片放在鑼上。

生7：紙片太重，用紙屑效果會更好。

接著老師按照學生的回答操作了一下，同學們都看到紙屑在跳動，驚喜不已，使課堂達到一個高潮。這樣讓學生通過思考、判斷、評價，找到了觀察微小振動的方法——轉換法，為學生的批判性思維營造了空間。

心理學研究表明：創設符合學生認知規律的、有挑戰性的、在學生最近發展區的問題情境，會使學生對學習產生濃厚的興趣。好的問題一經提出，猶如一石激起千層浪，課堂氣氛立刻活躍起來，學生有思考的、探詢的、爭論的，人人都有求知欲，給學生的批判性思維的發展創造空間，提供多種方案、方法，深刻體驗，促進學生深刻理解知識，人人有所得。

2 運用探究性實驗，激發學生批判性思維的熱情和欲望

美國著名心理學家布魯諾指出：“知識的獲取是一個主動的過程，學習者不應是信息的被動接受者，而應該是知識獲得的參與者。”初中物理教材中的實驗一般都具有典型性、示范性、關聯性和發散性，它們或滲透著某些物理方法、或體現了某種物理思想、或提供了某種重要結論。在物理實驗教學中，不能只重形式，必須重視學生的實驗操作，給學生發現操作中出現問題的機會，鼓勵學生自己解決實驗中出現的問題，養成善于獨立思考、不怕失敗、勇于堅持的精神和實事求是的科學態度。讓他們在操作中，敏銳地觀察，豐富地聯想，激發學生批判性思維的熱情和欲望。

在“探究平面鏡成像規律”的教學，筆者的教學過程如下。

師：我們一起來探究平面鏡成像規律，在同學們的桌子上有一面小鏡子和小玻璃板，請用鏡子觀察自己的臉。并思考：要得到平面鏡的成像規律，應探究什么？

生1：探究像的位置和像的大小。

生2：該同學說得不準確，因為物體大小不同，到平面鏡的距離不同，像的大小、位置會不同。應該是比較像和物的大小關系，研究像到平面鏡距離與物到平面鏡距離的大小關系。

師：很好，該同學“學起于思，思源于疑”，你對問題的完善表達說明你認真思考了，請同學們用課桌上的器材通過實驗完成探究。

同學們都選用了平面鏡，開始操作，一會兒發現他們操作停止了，有的小組在討論，有的在沉思，一臉茫然，實驗無法進行下去了。

師：操作為什么停了呢？

生3：通過平面鏡看到像在平面鏡后面，但不知道像具體在什么地方。

接著教師引導他們邊操作、邊討論下列問題：

(1) 究竟是平面鏡好還是用玻璃板好？為什么？實驗環境選擇亮些好還是暗些好？

(2) 兩根蠟燭是否要一樣大？為什么？蠟燭是點燃好還是不點燃好？

在此基礎上再讓他們進行操作、測量、分析，得出結論。

讓學生動手嘗試體驗，重視學生實驗設計能力和自主探究精神的培養，層層深入，不斷完善實驗方案，給予學生充分的時間和空間，讓他們暴露原生態的問題，產生思維碰撞，通過器材的選擇，培養學生的批判性思維能力。

3 通過物理定律的教學，體驗批判性思維的作用與價值

科學是在不斷批判和超越的過程中逐步發展的，一些概念、定律的建構過程完美地詮釋了這一點。如在牛頓第一定律的建立過程中，每次飛躍都伴隨著批判性思維的火花。蘇科版物理教材對“牛頓第一定律”發現歷程的敘述比較簡單，筆者在教學時適當增加了物理學史內容，再現該發現歷程，將教材中隱性的“批判性思維”元素挖掘、梳理出來，嘗試讓學生認識到批判性思維的作用與價值。

師：靜止的小車，如果不去推它，它就不會運動；用力一推，小車運動了；撤去推力，小車運動一小段距離后又停止運動了。這些說明了什么？

生1：說明了沒有力的作用，物體就不能運動，即力是物體運動的原因。

師：回答得很好，你的結論和兩千多年前古希臘著名哲學家亞里士多德的結論是一樣的。由于他的權威地位，再加上符合人們的生活經驗，在之后的兩千多年中大家都認為他是正確的。那么這結論到底有沒有問題呢？

生2：有問題，在剛才的實驗中，撤去了推力后，小車還運動了一段距離，而不是立即停止，說明了停止推小車后，小車還在運動。

師：為什么小車最后還是停下了？

生2：因為小車受到阻力作用。

師：那么阻力對物體的運動有什么影響呢？

接著讓學生用斜面、木板、玻璃板、棉布和小車等器材，按蘇科版物理八年級下冊第66頁“做一做”的步驟進行探究，教師強調了幾個注意點。

師：由上述實驗，你能得到什么結論？

生3：支持面越光滑，小車受到的阻力越小，小車運動的路程越長。

師：請大家據此推理一下，如果小車在水平面上不受阻力作用，那它將怎樣運動？

生4：做勻速直線運動。

師：三百多年前，意大利物理學家伽利略采用實驗和邏輯推理相結合的方法，也得出了同樣結論，推翻了亞里士多德的觀點，說明力不是物體運動的原因。英國著名物理學家牛頓在伽利略等科學家研究的基礎上，對大量的實驗事實進行深入研究，總結出牛頓第一定律。

上述研究過程包含了批判性思維的要素：會質疑、重實驗、講邏輯，是一個經典的與“批判性思維”相關的案例，師生的共同分析、交流使學生體會到批判性思維的作用與價值。

4 通過拓展性習題的分析提升學生批判性思維的品質

如何用習題進行思維訓練？一位教育家的話給我們指明了方向，他指出：“拿一個有意義但又不復雜的題目，去幫助學生發掘問題的各個方面，使得通過這題目，就好像通過一道門戶，把學生引入到一個完整的理論領域。”在物理教學中不妨把問題作為思維的素材，抓住一個具體的、有意義的、但又不是很復雜的題目，做一番鉆研，通過解題、反思、討論、探究，層層拓展，步步深入，引導、幫助學生對問題的方方面面進行探究，讓學生在問題解決的活動中，自主弄清楚用到的物理方法，同時提升他們的批判性思維能力。

筆者在“物體的浮與沉”的教學中，用了這樣一道題：將一物塊A輕輕放入盛滿水的大燒杯中，A靜止后，有72g的水溢出，則A在水中靜止時受到的浮力多大？

此題對于一般的同學來說并不難，只要根據阿基米德原理，結合G=mg，很快得出F浮=0.72N。

師：能求出A的體積嗎？

生1：能，根據F浮=ρ液V排g，可求出A的體積。

部分學生贊同，但也有幾位同學舉手了，表示有話要說。

生2：不對，因為只有A完全浸沒在水中時才正確，但A在水中不一定是浸沒的，有可能是漂浮的。

師：如果再將其輕輕放入盛滿酒精的大燒杯中，A靜止后，有64g的酒精溢出，則A在水中靜止時受到的浮力多大？

生3：根據阿基米德原理，結合G=mg，浮力是0.64N。

師：那A在兩種液體中為什么浮力不同呢？

生4：如果均漂浮，浮力相同，這說明A在水中漂浮，在酒精中浸沒。

師：如果A在兩種液體中均沉底，浮力相等嗎？

生5：如果A在兩種液體中均沉底，浮力之比為5∶4，而已知的浮力之比為9∶8,說明不可能均沉底。

師：分析得很好，這時能得到A的體積嗎？

生：能。

師：還能求出其他物理量嗎？

生6：還能求出A的密度。A在水中漂浮，A的質量就等于溢出水的質量，在酒精中求出了A的體積，所以可求出A的密度。

通過一道簡單習題的層層拓展，讓學生經歷“接受——反思——批判——創新”的學習過程，使學生的解題活動始終處于積極的狀態，學生成為主動的探究者、積極的思考者，開闊了他們的思路，掌握了問題解決的方法，促進了學生批判性思維能力的發展。

5 結語

關注批判性思維的價值，提升學生批判性思維的意識和能力，無論對學生還是教師均十分必要。只要我們能抓住契機，創設民主、平等、和諧的課堂氛圍，留給學生思考、想象的空間，提供學生表達、質疑的機會，打開學生思維、批判之門，定會提升他們的批判性思維能力。