康維祥
新課改和新教材的推行,要求教師在高中物理教學中注重培養學生的批判性思維。但是傳統的教育理念和教學方法,阻礙了學生批判性思維的發展。為了有效提高育人效果,教師應積極轉變教學理念,注重學生批判性思維的培養,采用大單元教學模式,并按照學生物理學習表現設計合理的大單元教學策略,使學生在參與學習中形成良好的批判性思維,不斷強化物理核心素養。
一、批判性思維視角下高中物理大單元教學的必要性
(一)培養學生核心素養
我國新一輪教育改革,大力提倡學生學科核心素養的培養。經研究發現,學生學科核心素養包括人文底蘊、科學精神、學習能力、實踐創新等組成部分,其中科學精神包含批判質疑、理性思維和探索學習等。相較于其他階段的學生,高中生已經具備了基本的理性思維,對物理學科有了基本認識。如何引導學生在已有知識儲備上運用批判思維發展學科核心素養,成為高中物理教學必須解決的問題。而大單元教學能夠充分滿足這一育人需求,可以將整個單元的知識點整合起來,通過某一主題,運用提問引導、合作探究等手段,讓學生根據現有知識儲備,自主對大單元中的知識點進行理性質疑、充分思考、合理判斷,使學生在掌握大單元知識點的過程中形成良好的批判性思維,從而有效培養物理核心素養。
(二)適應物理學科知識結構特征
高中物理學科知識分布結構主要圍繞單元展開,每個單元中的課時知識相互聯系,然而單元與單元之間的知識點缺乏直接關聯。同時高中物理學科中的知識點包含大量具有質疑、批判、創新、發展特征的材料,這些材料由淺入深,逐步抽象,能夠為培養學生批判性思維提供良好的支撐。教師要想協助學生學好物理學科,需要根據物理學科知識結構特征以及學生探索學習能力,選擇合適的教學方法。而大單元教學與物理學科知識結構特征相適應。教師可以以單元為教學單位,按照學生批判思維能力統籌設計教學內容,確保學生在批判質疑中能夠將每個單元的知識點以體系化的形式印刻在腦海中,提高學習效果。
二、高中物理教學中存在的問題
(一)師生互動不充分
部分高中物理教師受高考影響,為了提高學生的物理考試成績,會將整個物理課堂教學時間全部包攬,習慣滿堂灌輸單元知識。在此環境中,學生處于被動聽課狀態,缺乏主動參與知識探索的積極性,不能自主向教師提出自身對有關知識的看法,難以有效發揮個人批判思維,深究有關知識內涵和應用技能,對知識點的理解浮于表面。即使部分教師會在課堂上與學生進行互動,也僅限于教師提問、學生回答,并且整個互動過程以檢查學生對單元知識的掌握程度為主,未能考查學生是否以批判性思維理解相關知識,也沒有深入考查學生是否充分了解大單元知識點,導致學生存在的問題無法得到有效解決,影響了物理教學質量。
(二)教學設計存在不足
學生是批判性思維的主體,也是大單元教學的主要對象。但是部分教師為了在短時間內提高物理教學效率,在教學設計上經常照搬陳舊教案,習慣按照教學經驗講解知識要點,忽視了學生批判性思維的培養,未能從學生角度出發,通過辯論比賽或者設疑實踐等手段,引導學生辯證分享自身對有關知識的看法。甚至部分教師在有限的課堂時間內要求學生大量訓練習題,未能設計與批判性思維培養有關的探索活動,導致學生疲于應付知識鞏固,影響了批判性思維培養質量和大單元教學水平。
(三)教學評價有待改進
現階段部分教師在教學評價中僅側重評價學生對大單元物理知識是否掌握全面、考試成績是否達標,未能針對學生在不同時期的批判性思維培養情況,指出學生批判性思維中存在的問題,也沒有對批判性思維發展速度較快的學生進行鼓勵。在這種情況下,學生受到教師教學評價的影響,習慣將學習重點放在知識背誦和物理考試上,忽視了個人批判性思維的培養,從而降低了教學效果。
三、批判性思維視角下的高中物理大單元教學策略
(一)采用差異化教學模式培養批判性思維
差異化教學模式是教育體系中結合興趣導向以及天賦差別所組織的人才培養教學活動。通過該活動,教師可以有目的、有計劃、有組織地引導學生自覺學習,推動學生快速提高特殊才能。實踐證明,同年段的學生有學習能力強弱之分,教學容量以及進度應結合學生學情進行區別。因此,在批判性思維視角下,教師組織高中物理大單元教學時,可以采用差異化教學模式培養學生的批判性思維。對學習能力較強的學生,教師應增加教學容量,提高教學進度;對學習能力較弱的學生,教師要控制好教學容量,減緩教學進度,保障全體學生都能在大單元學習中形成良好的批判性思維。
為了提高教學效率和質量,教師可以借助提問組織大單元教學。例如,講到魯科版《運動的描述》單元時,本單元涉及三個課時,分別為《運動、空間和時間》《質點和位移》《速度和加速度》,知識點數量和難度適中,對學習能力較強的學生,可以用一節課傳授完畢。在講述知識點前,教師可以圍繞相關知識提出開放性的問題,如如何描述列車和轎車運動變化快慢的情況?如何判斷運動速度變化規律?然后按照學號進行分組,讓學生在組內針對問題展開討論。這時學生在研究問題的過程中會產生參照物對列車和轎車速度變化快慢產生影響等疑問,教師可以讓學生將產生的疑問記錄下來,并舉手提問,按照學生提出的問題,指明有關探索方向,引導學生運用現有知識和本單元知識點進行深入探索,說出問題答案。教師可以在學生回答的基礎上系統講解本單元知識內涵,分享其他探索技巧,使學生在與教師互動中有效培養批判性思維。
而針對能力較弱的學生,由于這部分學生物理知識儲備較少,理解能力較差,知識掌握速度較慢,教師可以用兩到三節課的時間進行教學。這部分學生物理學習興趣較低,在聽課的過程中極易出現思維分散現象,為了強化教學效果,教師可以根據講課進度,通過具體例題引導,由易到難,不過度加深,確保這部分學生掌握大單元相關知識點即可。
(二)優化教學設計,強化批判性思維
學生一般是有很多疑問的,教師要創造相應的情境,鼓勵學生大膽提問。情境的空間在教學設計時要留有余量,讓學生愿意問,時間充足,有思維碰撞的基礎,這就要求教師以一個單元為整體,進行一種系統化的教學設計。從單元教學設計看課堂教學設計,需要從整體視域下看局部,才能在組織教學設計中有效整合單元知識,降低學習難度,留足提問的空間和時間,從而更好地培養學生的批判性思維。因此,在批判性思維視角下,教師開展高中物理大單元教學時,應積極優化教學設計,強化批判性思維,明確單元和課時數量,按照學生物理學習需求整體規劃單元內容,針對大單元課時補充相應的小專題教學,針對不同能力的學生調整小專題難度,確保整個教學設計過程能夠站位于大單元,圍繞大概念規劃整個單元教學目標、教學重難點和學習活動,切實解決以課時為單位的知識碎片化問題,使單元內容結構化,為發展學生的批判性思維打好基礎。
例如,在魯科版《力與平衡》大單元教學中,其中包含《力的合成》《力的分解》《力的平衡》《平衡條件的應用》四個課時。受篇幅的限制,本文重點講述了《力的合成》和《力的分解》兩個課時的小專題。
在教授《力的分解》時,教師可以設計“力的分解探索實踐”小專題,引導學生在實踐中強化批判性思維。首先,教師可以讓學生在實驗室自主準備實驗器材,如臺秤、鉤碼、砝碼、細繩、薄板鋼條等。其次,教師可以演示實驗,用一根細線提起一個重物以及兩根細線同時提起這一重物。實驗結束后,教師可以提出問題,如一根細線容易斷還是兩根細線容易斷?讓學生按照所學知識形成實驗假設,并通過小組合作的方式進行探索,將獲取的數據記錄下來,基于數據得出結論。這樣學生會發現,通過變換兩根細線之間的夾角,兩根細線中的一根會先斷。最后,實踐活動結束后,教師可以讓每個小組分享實驗過程和結果,并根據學生反饋進行總結,重點強調分解是合成的逆運算,深入分析某些題目,明確有些題目按效果分解方便快捷,有些題目用正交分解更快、更合理。通過對比,學生更直觀地感受到不同題目之間的差異,從而形成良好的批判性思維。
在教授《力的平衡》時,教師可以將“力的平衡探究”作為教學小專題,通過微課講解知識,提前錄制與本課時有關的微課視頻,分別講解合成分解法、圖解法、相似三角形法、整體隔離法等常見的解決共點力平衡的方法。課堂上,教師可以通過電子設備播放微課視頻。對于學生能力較強的班級,教師可以將微課與翻轉課堂融合起來,使學生在探究學習中提升批判性思維。傳授知識點前,教師先制定一份講課清單,清單中標明需要學習和掌握的各種方法,并做成學案,分發給學生。然后根據學生的物理學習能力進行分組,每個小組中都有不同物理學習能力的學生,要求學生相互探討講課清單中有關知識點的講解方法。這樣學生可以在準備講課階段,通過組內交流對有關知識產生其他理解,學會從不同的角度探究知識的含義,從而形成批判性思維。學生探索結束后,教師可以讓每個小組輪流講課,一旦發現學生對有關知識點存在認知誤區,就可以針對性地闡述微課中的知識點,使學生在掌握基礎知識的基礎上有效形成批判性思維。對于學生能力較弱的班級,教師可以將微課與講授法結合起來,圍繞微課內容逐個講解每種方法的解題技巧,通過例題強化來夯實學生能力,確保學生在教師的引導下,能夠針對不同題目運用不同的解法,各種方法互相融合,逐漸形成批判性思維。
(三)采用SOLO分類評價法培養批判性思維
針對傳統教育的弊端,陶行知提出“三力論”,要求教師注重培養具有生活力、自制力和創造力的高素質學生。在此背景下,傳統教學評價無法滿足育人需求,教師應采用SOLO分類評價法培養學生的批判性思維,針對學生在大單元中的學習表現,從質疑精神、探索態度以及學習方法等角度出發,指出學生批判性思維的優勢和不足,向學生傳授正確的批判性思維培養對策,確保學生在后期學習中能夠有效培養批判性思維。
例如,在基于理論的習題課教學評價過程中,教師可以將SOLO思維水平分為前結構、單一結構、多點結構、關聯結構、拓展結構、學生自評和教師評價等。在前結構中,教師可以先通過學生自評的方式,引導其分析自身是否掌握了大單元中的基本公式、理論知識內涵及應用技能。教師可以針對學生的做題表現和自評內容進行補充評價,引導學生發現自身的不足,從而在后期有針對性地彌補知識缺陷,形成良好的批判性思維。在單一結構中,教師可以先讓學生根據做題體驗,自評是否系統化梳理了大單元題目,是否歸納了大單元中相關物理情境條件,然后根據學生自評指明哪些方面需要改進,使學生在教師的引導下逐漸養成批判性思維。在多點結構中,教師可以讓學生在自評中分析自身在做題中是否能夠進行力學方向分析和運動學方向分析,并對無法靈活運用力學方向和運動學方向進行分析的學生,針對具體題目傳授運用技巧以及解題步驟,協助學生充分理解大單元知識。在關聯結構和拓展結構中,教師可以讓學生評價自身是否可以根據不同題目條件以及題目意圖建立圖像模型、是否可以根據模型規律找出相應的臨界條件、是否能夠選擇合適的解題方法進行求解,并按照學生評價以及做題表現判斷學生的解題能力達到的層次,根據實情提出改正對策,幫助學生不斷強化解題能力,發展批判性思維。
四、結語
綜上所述,高中生物理批判性思維的培養不僅需要長期引導,還需要創造一定的條件,給足空間和時間,讓學生以主動的態度參與其中,這樣才能在學習中形成科學的質疑精神和獨立思考習慣,進而促進學生批判性思維的發展。為了提高教學效果,教師應積極組織大單元教學,系統分析目前教學中存在的不足,針對相關問題制定解決策略,采用差異化教學模式培養學生的批判性思維,確保學生在高中物理學習中有效發展核心素養。