在物理教学中培养学生的批判性思维

胡家良 陈国荣

【摘  要】  学生的批判性思维的培养，直接决定着学生创新意识和能力，更是学生综合发展的基础和关键。在新物理教学标准当中，对于学生批判性思维的培养也变得越来越重要，而探究性物理实验，更是可以引导学生在实验过程当中不断加以反思，进而更好地促进学生批判性思维的培养。

【关键词】  初中物理;批判性思维;物理实验

比起物理理论知识，探究性物理实验开放性更强，更是可以使学生从不同的角度对问题展开探究，所得出的最终结论也没有唯一性，以及在学生探究过程当中所分析的问题、采取的方法、信息的收集，都是基于学生客观评判的基础之上加以调整的，这个过程无疑对于培养学生的批判性思维十分重要。

一、解读探究实验问题，培养学生批判性思维

批判的基础是理解，要想实现对某一个问题或知识点的批判，首先需要做的就是对于这个问题或知识点展开全面、深入、彻底的理解。但是探究性实验当中的问题一般而言都十分复杂，且有着很强的开放性，不同的学生会从不同的角度和层面加以理解，这就造成了分歧，而通过将这类分歧作为教学素材，可以使学生对于问题和知识点展开进一步的深入解读，并加以反省，得到更加全面准确的理解。

例如，在SMTP当中的实验——pulling glasses apart中，这一实验主要就是在两片玻璃之间放一层薄薄的水，研究影响玻璃分开所需的因素。在学生实验过程当中通过探析，学生得出了以下两个结论：

结论一：如果液体表面是弯曲的，那么液体内外的压强有差异，进入产生压强差，那么在水质量不变的情况下，拉开玻璃的力与水膜厚度的平方是成反比的;

结论二：由于液体弯曲处表面存在张力，那么液体内部将产生附加压力，存在压强差，进而拉开玻璃的力与水膜面积成正比，与水膜厚度成反比。

以上两个结论分别从不同的角度入手，但是其本质是否一样呢？哪一种理论更加准确，可行性更高？两个结论之间是否可以相互参考？以上三个问题，其实都需要学生通过批判性思维的引用，来达到一个更加客观科学的评判，以得到一个更为理想化的实验方案展开实验。另外，物理探究实验当中其实还存在着与生活常识不符的地方，比如說在fast chain实验当中，由若干根链条组合而成的木棍两端由两根线连接，悬挂之后使其自由落体，结果发现，相比较于自由落体而言，链条掉落更加快速，由此来引导学生对于影响自由落体运动因素的探讨。这与学生原有的理论认知是具有一定冲突的，这类实验可以帮助学生打破原有的思维模式，探索更深层次的理论，实现对原有知识的批判性认识，最终达到对学生批判性意识的培养。

二、通过对探究实验中信息的收集分析实现学生批判性思维的培养

在展开传统的物理实验当中，学生会将实验结论中有偏差的实验数据直接归纳，而没有意识到对于偏差外的数据内容进行再一次的反思探究。但是探究性物理实验具有创新性，对于各种数据也提出了更高的要求，但是最终的实验数据却不会准确的出现，因而，为了增加实验探究的可信度，就需要对于实验原理、实验方法等多个方面展开深入反省，加以不断调整，从而使自己所收集到的相关信息更加符合预设。

例如，在物理实验boiled egg当中，在不剥开鸡蛋的情况之下，判断鸡蛋是否成熟，以及判断其成熟程度。有学生设计了这一实验方案：根据强光源的照射，基于鸡蛋的透光强度加以判断。在学生的初次实验当中，学生拍摄了很多张鸡蛋透光度的图片，且结合煮的时间制作了相关的表格，不难发现，随着水煮时间的增加，鸡蛋光学参数不断下降，由此可以看出这一方案是可行的，但是也可以发现，其中会存在着一定的波动，偏离了预设的理论。基于这一点，教师就需要引导学生展开再次的反省，对于出现波动偏差的原因加以分析。通过学生的反思，再次采用PHOTOSHOP对于所记录的鸡蛋图片展开了分析，对其通道红、绿以及平均值再次进行了计算，组中发现，在刚刚水煮时，鸡蛋内部的凝固速度非常快，但是随着时间推移，鸡蛋逐渐变熟，内部凝固速度随之下降，鸡蛋的透光能力也是处于这种逻辑规律之下。通过这一反思过程，给予了学生展开批判性思考的机会，实现了对学生批判性意识和能力的培养。

三、通过科学的评价实现对学生批判性思维的培养

对于初中阶段的学生而言，他们的批判性思维依旧出现萌发阶段，很多学生都缺乏一个科学的批判方向。对于这种现象，作为教师就有必要引导学生对于探究性实验加以反思，思考自己的实验步骤是否科学完整，是否全面客观，科学合理。比如说在magnetic hills这一探究性实验当中，教师可以设计以下问题引导学生展开自我评价：

问题一：是否理解铁磁流体在外加磁场当中的磁化过程？

问题二：是否理解磁山结构形成原因？

问题三：是否理解本次实验测量峰高的含义？

问题四：磁山变化有根数变化和形状变化，是否考虑过测量根数的方法？

问题五：可能导致本次实验出现误差的原因有哪几个方面？

……

通过引导学生思考以上问题，学生能够从多个角度反思自己实验过程，并在这个过程当中真正的实现对自身批判性思维的培养，学生批判性思维能力的发展，不仅是自身物理学科核心素养的提高，更是综合素质能力的提高。

可以说，批判性思维的培养，不仅对于学生物理学科的学习而言有着重要的作用和意义，更是对于发展学生创新思维和意识，促进学生创新能力的提高有着更大的价值。批判性思维培养，需要教师在长期的物理探究实验当中实现。教师更是需要鼓励学生大胆质疑，积极创新，促进自身批判性思维的发展。

【参考文献】

[1]陈运保.我国初中物理学生辅助用书的结构与功能研究[D].西南大学，2007.

（作者单位：南京师范大学第二附属初级中学）