高階段思維導向下的大學物理教學策略

賀海燕

（陜西科技大學鎬京學院，陜西 西安 712000）

0 引言

大學物理教學的目標不僅僅是傳授學科知識，更重要的是培養學生的高階段思維能力。在高階段思維導向下的大學物理教學中，教師通過一系列策略和方法，旨在激發學生的深度思考、創新能力和問題解決能力。這種教學方法強調學生的自主學習、批判性思考和團隊合作，鼓勵他們在學習過程中發現問題、探索解決方案，并將所學知識應用于實際生活[1]。通過培養學生的獨立思考能力、創造性思維和有效溝通技巧，高階段思維導向的大學物理教學旨在使學生在物理學習中取得更深入的理解和應用，為其學術研究和職業發展奠定堅實的基礎。本文針對高階段思維導向下的大學物理教學策略展開研究，希望有助于學生從被動的知識接收者轉變為主動的學習者和問題解決者，從而更好地應對現實世界的復雜挑戰。

1 高階段思維

1.1 高階段思維的概念

高階段思維是指超越基本記憶和理解層次的思考能力，它涉及更深層次的分析、評估、應用和創造。高階段思維強調學生的批判性思維、問題解決能力、創新能力以及在復雜情境中運用知識的能力。在高階段思維中，學生被鼓勵提出問題、進行獨立思考、尋找多種解決方案、進行證明和推理，并將學習與現實世界聯系起來。這種思維能力的培養可以培養學生的批判性思維、創造力和解決復雜問題的能力，為其未來的學術和事業成功打下基礎。

1.2 高階段思維的表現

第一，高階段思維能夠分析復雜問題，并從不同角度、不同層次進行綜合，將各個部分的認識整合成一個整體的理解。第二，高階段思維能夠對已有觀點、理論和結論進行批判性的評估和分析，挑戰已有的權威和傳統觀念。第三，高階段思維通過結合已有的知識、理論和經驗，提出新的思路、解決方案或理論，并能夠應用它們解決實際問題。第四，高階段思維具有深度思考的能力，能夠深入探究問題的本質和內在關系，并能夠進行擴展思維，將已有的知識和理論與其他學科或領域相結合。

2 高階段思維導向下的大學物理教學目標

2.1 以知識學習為中心

在高階段思維導向下的大學物理教學中，以知識學習為中心的教學目標是培養學生對物理學知識的深度理解、應用能力和批判性思維的基礎。一方面是要建立堅實的物理基礎知識。為了使學生能夠在物理學領域展開高階段思維，首要目標是確保學生掌握牢固的基礎知識。這涉及物理學的基本概念、理論和解決問題的方法。學生需要通過系統的知識學習來建立起物理學的框架，為進一步的深入學習和高階段思維奠定基礎。另一方面，物理學是一個高度連接和關聯的學科，概念間的聯系是形成整體理解的關鍵。在教學中，應該強調不同概念之間的相互關系和聯系，并鼓勵學生探索和發現這些關系。通過引導學生思考概念之間的關系，以及它們在問題解決中的應用，可以促進學生的高階段思維能力的發展。通過以知識學習為中心的教學，學生可以更好地掌握物理學的基礎知識，深度理解物理學概念，并培養高階段思維能力。

2.2 以培養學生獨立思考能力為重點

在高階段思維導向下的大學物理教學中，以培養學生獨立思考能力為重點的教學目標是為了激發學生的批判性思維、解決問題的能力和創新能力。首先，培養學生的獨立思考能力需要鼓勵他們進行自主學習。教師應提供適當的學習資源和指導，但同時給予學生一定的學習自主權，鼓勵他們主動尋找和探索物理學知識。通過自主學習，學生能夠培養自我管理、自我激勵和自主解決問題的能力。其次，為了培養學生獨立思考能力，教師應提供具有挑戰性的問題和情境，鼓勵學生從多個角度思考和探討。這些問題可以涉及現實世界中的物理應用，或者是開放性的問題，需要學生運用所學的物理原理和概念進行分析和解決。這樣的問題激發了學生的獨立思考和創新能力。通過將培養學生獨立思考能力作為教學目標，可以提高學生的自主學習能力，促進他們的批判性思維和創新能力的發展。

2.3 高階段思維滲透并落實于大學物理教學目標

在高階段思維導向下的大學物理教學中，高階段思維應該滲透到教學的各個環節，并與大學物理教學目標相互落實。第一，高階段思維著重培養學生的問題解決和應用能力。在大學物理教學中，教師可以通過引入真實世界的問題和應用情境，激發學生來運用所學的物理知識和概念解決問題。二是培養批判性思維和分析能力，在大學物理教學中，高階段思維應當貫穿于教學的每個環節，培養學生的批判性思維和分析能力。第三，高階段思維還要注重培養學生的創新能力和創造性思維。在大學物理教學中，教師可以給學生提供開放性的問題，激發他們的創造力，并鼓勵他們尋找新穎的解決方案。

3 大學物理教學中的高階段思維導向策略

3.1 激發學生的好奇心和探索欲望

激發學生的好奇心和探索欲望是為了引起他們對物理學的興趣和熱情，并鼓勵他們主動參與學習過程，積極探索和發現知識。首先，教師可以通過引入鮮活的現實案例和實際應用，激發學生的好奇心。例如，可以介紹物理學在生活中的應用，如光的折射與反射在光學器件中的運用，電子技術在通信和娛樂領域的應用等。這樣的案例和應用能夠讓學生感受到物理學的實際應用，激發他們對物理學的好奇心。其次，教師可以提出一些引人入勝和具有挑戰性的問題，鼓勵學生積極思考和探索。這些問題可以是開放性的，需要學生動手實踐和運用物理學原理來解決。例如，引導學生設計一個能夠最大限度減少能量損失的機械結構，或者解釋為什么天空是藍色的等。通過這些問題的解決過程，學生能夠感受到物理學的魅力，激發他們的好奇心和探索欲望。最后，教師還可以鼓勵學生進行獨立研究和項目設計，培養他們的創新能力和科學精神。例如，要求學生在某個物理學主題上進行深入研究，并通過報告或展示來分享自己的發現和成果。這樣的項目任務可以激發學生的探索欲望和求知欲，并培養他們深入理解和獨立思考的能力。

3.2 培養學生的批判性思考能力

培養學生的批判性思考能力旨在讓他們能夠深入思考和評估所學物理知識，并能夠合理地質疑和推理。這種能力對于學生的學術發展和日后的職業生涯都具有重要意義。首先，教師可以通過引入實際案例和問題來激發學生的批判性思考。例如，引導學生對物理學原理在實際應用中的有效性進行思考和評估，討論科學研究中的爭議問題等。通過這些案例和問題，學生可以學習到如何用批判性的眼光對待和分析物理學知識，并開始形成自己的觀點和見解。其次，教師可以鼓勵學生進行辯論和討論活動，促進他們合理質疑和提出不同觀點。例如，組織小組討論或辯論賽，讓學生就某個物理學概念或理論展開辯論，鼓勵他們用理性的思維和證據來支持自己的觀點。這樣的活動可以培養學生的分析能力、邏輯思維和口頭表達能力。最后，教師還可以通過開展科學實驗和實踐活動來培養學生的批判性思維。實驗不僅可以加深學生對物理學原理的理解，而且還可以通過觀察和數據分析，讓他們對結果進行評估和推斷[2]。教師可以引導學生審視實驗結果，分析誤差來源，評估實驗設計的合理性，讓他們在實踐中培養批判性思考能力。

3.3 促進學生的創新和解決問題能力

促進學生的創新和解決問題能力旨在培養學生的獨立思考、創造性思維和解決復雜問題的能力。首先，教師可以通過引入開放性的問題和挑戰性的任務來激發學生的創新能力。這些問題可以是真實世界中的物理應用問題，或是需要學生運用所學的物理原理和概念來解決的復雜問題。通過面對這樣的問題，學生需要思考和運用創造性的思維來找到新穎的解決方案，培養他們的創新能力。其次，教師可以鼓勵學生進行科學實驗和獨立研究，培養他們的科學探究和解決問題的能力。學生可以設計和實施自己的實驗，觀察和分析數據，發現和解釋物理現象。通過這樣的實踐活動，學生能夠培養獨立思考、探索和解決問題的能力，并激發他們的創新思維。最后，教師可以引導學生進行科技創新和工程設計，在物理教學中應用技術和工程原理。例如，學生可以設計和構建物理實驗裝置、計算機模擬程序或物理應用軟件等，以解決實際問題或改進現有技術。通過這樣的創新活動，學生能夠運用所學的物理知識和技能來解決實際問題，培養他們的創新和解決問題的能力。

3.4 培養學生的團隊合作和溝通能力

在現實世界中，團隊合作和溝通是解決問題和取得成果的關鍵。在大學物理教學中，培養學生的團隊合作和溝通能力不僅有助于他們在學術研究中的合作與創新，也對他們之后的職業生涯具有重要意義。首先，教師可以通過小組合作學習的方式培養學生的團隊合作能力。安排學生分成小組并共同合作解決問題，可以讓他們學會有效地與他人協作、互相支持和共同努力。通過小組合作學習，學生可以共同整理和分析復雜的物理問題，并彼此討論和互相指導，達成共識并共同解決問題[3]。教師可以給予小組相應的指導和評估，使學生能夠在小組合作中發揮個人特長，提高團隊協作能力。其次，教師可以引導學生進行研究項目或實驗設計，并要求他們在團隊中合作完成。這樣的項目任務可以使學生分工合作，在團隊中承擔不同責任和角色，共同推進項目的進展。教師可以提供項目管理和團隊協作的指導，幫助學生建立良好的團隊合作氛圍和溝通機制。同時，教師可以指導學生學習如何有效地溝通和協商，如何處理團隊中的分歧和沖突，以培養學生的溝通能力和團隊合作技巧。此外，教師還可以引入角色扮演和模擬活動，培養學生在特定角色中合作和溝通的能力。通過扮演不同的角色，例如科學家、工程師或決策者，學生可以學習如何在團隊中協商和分工，如何在角色扮演中進行有效的溝通和決策。

4 結語

傳統的大學物理教學側重于學生對基礎概念和計算技能的掌握，而忽視了培養學生的高階段思維能力。隨著社會的進步和知識的快速更新，高階段思維能力對學生的學習和職業發展變得越來越重要。因此，研究者們開始關注如何通過大學物理教學，引導學生發展高階段思維能力。本文針對高階段思維下的大學物理教學策略的研究，希望為相關教師提供指導和借鑒，以培養具有高階段思維能力的大學物理學習者。