高階思維培養下的高中物理課堂教學優化

黃晴晴

(江蘇省邗江中學 225125)

美國教育研究中心的布魯姆教授，提出了一個教育目標分類框架，按照他的理念，思維學習可以分為六個層次，自低到高依次是：記憶、理解、應用、分析、評價、創新.在高中物理課堂教學中，我們的教學重心不能只放在記憶、理解和應用這三個層級，而應該將六層目標都一一體現在課堂教學活動的設計中.在培養學生的過程中強調批判性思維、創造性思維、尊重、溝通、合作和解決問題的能力，也是新課標對我們新課堂的迫切要求.近年來，我校一直研究摸索指向高階思維的混合式教學，課堂教學中指向高階思維的激發，立足核心素養的培養，初見成效.筆者認為，優化課堂教學需要注重以下幾個方面.

1 挖掘生活原型，創設“生活化”的物理情境

人類自古以來就對大自然充滿好奇，自然界的種種神奇現象讓人們驚嘆不已，并強烈渴望弄清其背后的規律和聯系.這種好奇心和人類迫切需要提高生產生活水平的需求，成為自然科學發展的動力，物理學是人類探索自然的重要果實之一.很多學生在接觸高中物理時，畏難情緒嚴重，沒有學習興趣，處理實際問題更是毫無頭緒.教師在課堂中，應努力挖掘生活原型，挑選學生感興趣的素材，創設物理情境，讓學生經歷生活化的探究，體驗探索樂趣，感知生活的美好.

例如，筆者今年在講授《渦流、電磁阻尼和電磁驅動》這一節內容時，就設計了這樣一種生活情境：電磁爐上分別放了一個玻璃容器和一個不銹鋼容器，玻璃容器中還放入了兩條可愛的小金魚，開啟電磁爐，不銹鋼容器中的水很快沸騰了，而玻璃容器中的小魚還在悠閑地游來游去……學生驚呼：“哇塞，煮不死的小金魚耶！”從而提出問題——這是為什么呢？

在此教學環節，教師以問題作為引領，創設了“生活化”的物理情境，點明主旨，激發了學生的學習興趣和探究欲望，讓學生進入了一種渴望求知的學習狀態.

2 巧設“問題鏈”，指向高階思維的激發

2013年，聯合國教科文組織和美國布魯金斯學會聯合發布了《向普及學習邁進——每個孩子應該學什么》，提出了檢測學生學習成果的七個維度，包括身體健康、社會情緒、文化藝術、文字溝通、學習方法與認知、數字與數學、科學與技術.這七個方面也是學生應該具備的核心素養，強調批判性思維和創造性思維，鼓勵學生相互理解和溝通，培養他們合作解決問題的能力，也是新高考新課堂的迫切要求.

例如，筆者在構建“渦流”這一概念時，設置一系列的問題鏈引導學生思考電磁爐為什么會發熱，層層推進課堂教學.

“是不是像鐵板燒一樣，是面板發熱，熱傳遞導致的結果？”

“那鐵質容器是怎樣發熱的呢？”

“如果是電流的熱效應，有電流嗎？如何檢驗？”

“電流是怎樣產生的呢？”

課堂教學在這樣一系列的問題引導下有序展開，學生的思維被打開，探究欲望非常強烈.然后，筆者向大家展示了電磁爐的內部結構，如圖1所示，大家發現其核心元件是一個大大的線圈，接著向大家展示電磁爐的工作原理圖.

圖1

繼而追問：“結合所學知識，你能嘗試解釋電磁爐的工作原理嗎？”

學生的探究欲望被點燃，小組內的討論、交流非常熱烈，于是很自然地得出渦流的概念.

從低階到高階，從形象到抽象，這是思維發展的必經之路.在以學生為中心的新課堂教學中，我們教師應該盡可能地優化提問策略，引發學生的深入思考.不僅要關注學生的知識儲備擴充情況，更要通過情境化的問題來培養學生分析、概括、推理、評價和創新等思維能力，努力讓孩子成為具有獨立分析能力的人.

3 亦步亦趨，立足核心素養的培養

物理學科的核心素養主要包括四個方面，即形成正確的物理觀念，掌握科學的探究方法，具備嚴謹的科學態度，以及應用物理知識的能力.培養學生的核心素養是學生終身學習的關鍵，對學生而言，具有較好的物理學科核心素養，除了具備扎實的物理知識和良好的基本技能外，更為重要的是，要有質疑精神，能夠對生活和學習中各種司空見慣、習以為常的現象刨根問底、學會探究并尋找答案.

對渦流所受安培力的研究也是一個教學重點，筆者設計了以下環節得出電磁阻尼和電磁驅動的概念.

環節1：演示實驗——磁鐵帶動鋁盤轉

如圖2所示，鋁盤與磁鐵原本并不相吸，但在強磁鐵的牽引下，鋁盤可以在水平桌面上轉起來，并且想轉就轉，想停即停，真的很神奇.學生的探究欲望一下子就被打開了，課堂非常活躍，他們相互討論，彼此不服氣卻又被彼此說服，課堂真正成為了孩子們的課堂.于是便循序漸進地得出結論：電磁阻尼和電磁驅動.

圖2

環節2：分組實驗——大家動手來嘗試

利用：鐵架臺、彈簧、用細繩懸掛的磁鐵、鋁環等器材，如圖3所示.

圖3

你能讓靜止的小磁塊動起來嗎？

你能讓振動的小磁塊盡快停下來嗎？

你能嘗試解釋期中的原理嗎？

下面請同學們交流討論，動手實驗，解釋現象.

分析中學生還發現了電磁阻尼與電磁驅動的區別和聯系.

環節3：電磁阻尼和電磁驅動的實例分析.

新的高中物理課程目標要求學生能正確認識科學的本質，關心國內外科技發展的現狀與趨勢，培養學生熱愛科學的責任感.筆者在此教學環節向大家展示旋轉磁場、交流感應電動機、電磁炮、航母電磁彈射器，引導學生分析磁電式儀表(如圖4)在運輸過程中為何要將正負極接線柱短接，讓學生感受到電磁阻尼與電磁驅動與現代社會高新技術緊密相連，培養學生的學習熱情.

圖4

環節4：開放式例題和作業設計

物理作業僅靠一本資料是很難提高學生的綜合能力的，教師在選題方面要下功夫，選題還應符合現代教學特征，精選優選才能不浪費學生時間，提高學生學習效率.

近年來，我校一直探索“混合式”教學，利用新校區無線網絡全覆蓋以及一體化智慧黑板和云錄播設備等資源優勢，鼓勵學生隨時隨地進行線上自主學習，并且課堂上還可以隨時調取線上學習資源，讓云上探究滲透在課前、課中與課后.

研究發現，更多的學生愿意寫小論文，做調查報告，分析科學原理，將理論知識解釋的很到位，只有極少數同學愿意花時間去制作一個利用電磁感應現象工作的模型，這是長期以來我們關注學生的應試能力而忽略學生動手能力培養的結果.我們的課堂要改革，要創新，迫在眉睫.

4 堅持“自主-合作”，探究“混合式”教學的新課堂

新課堂的“新”包含了四個方面的內容，即新形勢、新目標、新方式和新理念.新課堂對“自主-導學”教學規則的四個模塊“自主學習、小組合作、展示生成、探究反思”進行優化，解讀為“云上探究、步入情境、自主聯結、評價創新”四個環節.對于這四個環節，我們不能理解為規則或者模式，更不能機械地套用，而是指向學生高級思維培養的課堂基本模塊，讓老師們有章可尋，并可以根據課堂教學的需求靈活運用.

如若真正能將這些教育觀念和方式落實到常規課堂，就勢必在一定程度上打亂原有的“秩序”，用一種新的秩序來代替.如若教師能夠巧用“任務驅動”，用問題串起知識網絡，通過課堂問題引領學生積極思考，這樣就會讓學生加深知識的理解，構建良好的知識結構，提高解決問題的能力，起到事半功倍的效果.

現在，我們的課堂，已經初步實現讓學生由后臺走上前臺，變聽為講.很多課堂都是學生在講解、在質疑、在互答，教師融在學生中間，跟著學生思維走，在新的模式下，教與學都發生深刻的變化.

在杜郎口中學的校園文化中，有這樣一句話——在活動中學習，在合作中增知，在主動中發展，在探究中創新.從我們學習實踐過程已深切地感覺到“在主動中發展”，主動是一種狀態，而活動、合作、探究是一種教育教學方式，當我們的教育活動激發出學生強烈的求知欲和表現欲時，這時的學生是一種積極的存在.每一節成功的課堂，都應該努力將主體地位還給學生，教師要學會淡出課堂.高中物理課堂教學改革成功、要深入，教師不僅要改變觀念、更應該努力地付諸行動.