在物理探究性学习中培养写生批判性思维

陈业心

纵观整个物理学发展史，许多重大发现都离不开批判性思维，它是推动物理学乃至社会前进的主动力。物理学发展史其实就是一部充满批判的历史，它告诉我们，谁不迷信权威，敢于与传统观念“决裂”，敢于提出新问题、新思想、新见解，谁就能做出创造性的发现。可见，培养学生批判性思维，不仅应该引起广大教师的重视，更是我们应该肩负的时代使命。

一、批判性思维

在思维领域中，关于批判性思维的概念，有多种观点。但综合有关观点，我们不妨这样认为——批判性思维是在获取知识时所进行的一种高层次的思维，它是指一个人对事物及其关系的判断能力，包括评判力、断定力、鉴赏力、审定力等等。一个人只有具备了这种批判性能力，才能对客观世界有自己的认识、理解和感悟，才能做出正确的判断，为创新准备牢固的基础和有力的保证。可见批判性思维能力是创新的前提，是创新教育中不可缺少的重要内涵。批判性思维既有“探查和评价‘批判性地探讨他人的主张及其根据、‘提炼自己的主张之类的思考”；也有“尽量运用手头的、现成的信息，作出推理”之类的解决问题欲望；还有“在探讨中的问题领域运用适当的反省性怀疑”之类的怀疑精神。理想的批判性思维不但具备认知能力、思维策略与思维技能，而且具备探究、质询、澄清、智力冒险以及批判性想像的倾向。因此，批判性思维不仅是一种综合思维能力的表现，也是一种人文精神的表现。批判性思维作为一种高层次的思维，在知识观、思维观和思维策略上与非批判性思维有着明显的区别，如下表所示：

二、探究性学习

传统的物理教学，总是老师讲授学生听，老师板书学生记，老师演示学生看，老师出题学生做，老师提问学生答，处处以老师为中心，学生围绕老师转，这种灌输式的教学方法，无疑磨损了学生的个性，抑制了学生的创造精神，正如美国的2061计划第一个标志性成果《面向全体美国人的科学》一书导言中所指出的那样：“现在的理科和数学课程过于拘谨和贫乏。它们更强调学习现成的答案而不是对问题的探索；把主要的精力花费在记忆上却牺牲了批判性思维；强调记忆零碎的知识而不是在背景中的理解系统的知识；强调复述而缺乏争论，学而不做。他们也不鼓励学生一起学习，彼此之间自由地共享观点和信息，或者使用现代的工具去扩展他们的心智能力”，这无疑是与创新教育背道而驰的。

正是这种灌输的教学模式，导致了今天的物理教学的危机，使物理课堂教学变得枯燥无味、抽象、远离生活和实际，学生对学习物理缺乏兴趣，甚至讨厌物理。在这种记忆型教学模式中，教师的作用是向学生传递信息，学生的作用是接受、存储信息，并且按照这些信息行动。这种教学模式使学生被动接受知识，而不是积极地收集和评价信息，从而成了储藏知识的机器。要摆脱这种危机，必须改革我们的教学模式。参阅美国的《国家科学教育标准》，或许我们会得一些启发，它在教学和科学内容标准方面具有鲜明的特点：强调探究、理解、个人和社会。

在国家课程标准中，科学探究不仅被作为重要的理念强调，作为教学建议提出，而且被列入了课程目标和内容标准之中，作为必须实施的内容要求，是面向未来、面向世界和实现国家发展战略的需要在课程改革中的具体体现，如果师生的教与学的方式依旧，培养创新精神、实践能力就会成为一句空话。

探究性学习是一种积极的学习过程，是学生自己探索问题的学习方式。要研究探究性学习，首先要明确什么是探究。美国国家科学教育标准中对探究的定义是：“探究是多层面的活动，包括观察，提出问题，通过浏览书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论，制定调查研究计划；根据实验证据对已有的结论作出评价；用工具收集、分析、解释数据；提出解答，解释和预测以及交流结果。探究要求确定假设，进行批判的和逻辑的思考，并且考虑其他可以替代的解释。”

在物理探究性学习中。学生需要观察，需要提出问题，需要查阅书刊及其他信息源以便弄清楚哪些是已有的结论，需要运用各种手段来搜集、分析和解读数据，需要提出答案、解释和预测，并且能通过比较其他可能的解释，特别是那些体现科学性理解的解释，来评价他们自己的解释，需要把研究结果告之于人。在这种“思维型教学文化”中，学生依据思维语言，鼓励高层次思维的敏感性、能力和意向，构建独特的反思的方式和控制自己思维过程的方式并构建积极的运用思维策略的态度，从而能超越事实信息，关注知识是如何创造的、问题是如何解决的、证据是如何收集的，并能从一种情景转向另一种情景的过程中关注知识与策略的联系，更广泛地转向知识与策略。在这种“思维型教学文化”中，不是要求学生被动地接受知识，而是鼓励学生进行有益的怀疑，迫使他们提出问题，探查假设，寻求合理性。从这个意义上说，通过探究性学习，学生的批判性思维就会得到孕育、培养和发展，探究性学习就成为培养批判性思维的有效教学方式。探究性学习作为一种教学文化，在实际的教学工作中既要避免对它的神化，也要避免对它的泛化。并且，在促进探究方面的重点也应发生变化，以避免探究被扭曲或只流于形式。

三、在物理探究性学习中学生批判性思维的培养

批判性思维不是在真空中培养的。随着基础教育课程改革的不断推进和深化，促使教学方式和学习方式的多样化，新课程所追求的“知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观”三位一体必将协调地融入到我们的物理探究性学习中，在物理教育中探究性学习将为培养和提高学生的批判性思维提供坚实的基石。

1鼓励学生挑战教师和教材(权威)，树立敢于批判的勇气

韩愈日：“弟子不必不如师，师不必贤于弟子。”课本和教师在学生心目中往往是权威的代表，学生普遍认为：“书上说的肯定是对的；老师说的肯定是正确的”，年龄越小这种心理倾向越浓，因此挑战教师必须具备一定的勇气。作为教师可以通过下列做法帮助学生树立敢于批判的勇气：首先，从鼓励学生指出自己在板书时的笔误做起，如错别字，漏写矢量符号等，并给予表扬。其次，每节课留给学生一定的时间，鼓励学生提出问题，包括批判性问题，组织学生讨论并小结。最后，对于疑难问题，教师提出自己观点，鼓励学生补充或提出不同的观点。当然，学生在挑战教师的过程中，为了展示自我，难免提一些可笑的或荒谬的问题，这时教师要切忌发脾气或不屑一顾，这样会影响学生树立敢于批判的勇气。教材及相应的各类参考资料，都是由专家、学者反复提炼的，是集体智慧的结晶，教材和参考书在学生眼里是至高无上的，学生向它们挑战，需要胆识过人。其实，就算是教科书，有时也难免出现失误。教学中首先教师不能迷信教材，应用批判的观点去研究教材，然后指导学生去发现问题、提出问题。

2多开展手脑并用活动，引导学生萌发批判性思维

动手动脑的科学活动不同于动手活动，在动手的

科学活动中，学生在教师和书本的指导下具体操作科学实验或活动，比如课堂上的演示实验和学生做的验证性实验或知识应用的实验都是按照既定的原理或预设的实验步骤来完成的，这些实验对于培养学生获取知识的能力，激发学生的创新精神，没有直接的促进作用；而在动手动脑的科学活动中，要求学生清晰地阐述问题，寻找答案，批判评价结果，它是一种对课题的深入研究。在具体的教学中，我们要有计划地把以物理问题的实验探究和以物理知识体系构建为特征的两种实施形态有机结合起来，使“学知”与“学做”相结合，精心设计物理概念和规律的形成过程和应用过程，挖掘这些过程中的创造性成分，充分体现实验教学的功能，将实验设计、实验制作、科技产品制作、案例调查、实验探索、课题研究有机结合起来，积极开展动手动脑的科学活动，给学生提供锻炼批判性思维的机会，将问题与真实的世界联系起来，使我们的教学不脱离生活，不脱离实际，在解决问题的过程中发展能力。

3创设物理情境，培养学生的批判性思维

批判性的思维，要求学生既能按照常规运用原理、原则思考和解决问题；又能灵活地运用已掌握的方法和知识，质疑求异而不盲从，对前人积累的知识能提出自己的看法。要培养学生的批判性思维能力，教师就必须在课堂教学过程中善于创设问题情境，特别是有争议的物理问题情境或悖论的教学情境，启发学生积极思维，使他们能够对传统观念和现成的结论持分析、鉴别的态度，勇于提出自己的见解，逐渐培养学生的批判性思维能力。例如，在高一物理学习“功率”时，可创设下述悖论教学情境让学生分析讨论。

汽车在平直的公路上匀速前进，若汽车所受阻力不变，当牵引力增大时，根据牛顿运动定律可知，加速度越大，汽车的速度也不断增大。有人提出相反的观点：汽车发动机的功率一定，根据功率公式P—Fv推断，当牵引力增大时，速度应当减小。你认为哪一种分析正确?

4探究媒体报道中的物理问题，帮助学生养成批判性思考的习惯

媒体报道中有不少与物理科学相关的内容，但也有一些报道是不切实际的、错误的，甚至是伪科学的。在物理教学中教师应引导学生探究媒体报道中的有关不切实际的问题，从物理学的观点来剖析所报道的事实真相。不仅能使学生认识到物理学在实际生活中是有用的，有利于激发学生学习物理的兴趣，有利于发展学生在解决问题中的创造性思维，而且有利于培养学生对任何事物(不光是物理方面的)具有批判性思考的习惯，使他们具有判断大众传媒是否符合科学规律的意识。

例如，××报登载了这样一则消息：“×年×月×日，×国发射了一颗人造月球卫星……卫星的周期为72 min……”教师可就此问题请学生根据下面提供的已知数据进行探究，判断这则新闻的真实性。已知月球的半径为地球半径的1/4，月球表面的重力速度约为地球的1/6，R地=6.4×10⁶m，地球表面的重力加速度g地取9.8 m／s^Z。

探究时可让学生根据上述数据，运用物理学的知识，用多种方法进行分析判断。既可以直接根据已知条件和圆周运动公式求得月球环绕卫星运动的最小周期(表面运行卫星)T大于72 min来断定这则新闻是假新闻；也可在假设该新闻真实的基础上，通过计算该卫星的轨道半径小于月球半径，计算该卫星的速度大于月球的第一宇宙速度或计算该卫星的加速度大于月球表面的加速度等多种方法，推出假设的不成立。

综上可知，要培养具有批判性思维的学生，就要有具有批判性思维的教师。因此，在我们的物理教学中，我们只有鼓励学生进行质疑，虚心接受学生对你的挑战，才无愧于时代赋予我们的重任。