高阶段思维导向下的大学物理教学策略

贺海燕

（陕西科技大学镐京学院，陕西 西安 712000）

0 引言

大学物理教学的目标不仅仅是传授学科知识，更重要的是培养学生的高阶段思维能力。在高阶段思维导向下的大学物理教学中，教师通过一系列策略和方法，旨在激发学生的深度思考、创新能力和问题解决能力。这种教学方法强调学生的自主学习、批判性思考和团队合作，鼓励他们在学习过程中发现问题、探索解决方案，并将所学知识应用于实际生活[1]。通过培养学生的独立思考能力、创造性思维和有效沟通技巧，高阶段思维导向的大学物理教学旨在使学生在物理学习中取得更深入的理解和应用，为其学术研究和职业发展奠定坚实的基础。本文针对高阶段思维导向下的大学物理教学策略展开研究，希望有助于学生从被动的知识接收者转变为主动的学习者和问题解决者，从而更好地应对现实世界的复杂挑战。

1 高阶段思维

1.1 高阶段思维的概念

高阶段思维是指超越基本记忆和理解层次的思考能力，它涉及更深层次的分析、评估、应用和创造。高阶段思维强调学生的批判性思维、问题解决能力、创新能力以及在复杂情境中运用知识的能力。在高阶段思维中，学生被鼓励提出问题、进行独立思考、寻找多种解决方案、进行证明和推理，并将学习与现实世界联系起来。这种思维能力的培养可以培养学生的批判性思维、创造力和解决复杂问题的能力，为其未来的学术和事业成功打下基础。

1.2 高阶段思维的表现

第一，高阶段思维能够分析复杂问题，并从不同角度、不同层次进行综合，将各个部分的认识整合成一个整体的理解。第二，高阶段思维能够对已有观点、理论和结论进行批判性的评估和分析，挑战已有的权威和传统观念。第三，高阶段思维通过结合已有的知识、理论和经验，提出新的思路、解决方案或理论，并能够应用它们解决实际问题。第四，高阶段思维具有深度思考的能力，能够深入探究问题的本质和内在关系，并能够进行扩展思维，将已有的知识和理论与其他学科或领域相结合。

2 高阶段思维导向下的大学物理教学目标

2.1 以知识学习为中心

在高阶段思维导向下的大学物理教学中，以知识学习为中心的教学目标是培养学生对物理学知识的深度理解、应用能力和批判性思维的基础。一方面是要建立坚实的物理基础知识。为了使学生能够在物理学领域展开高阶段思维，首要目标是确保学生掌握牢固的基础知识。这涉及物理学的基本概念、理论和解决问题的方法。学生需要通过系统的知识学习来建立起物理学的框架，为进一步的深入学习和高阶段思维奠定基础。另一方面，物理学是一个高度连接和关联的学科，概念间的联系是形成整体理解的关键。在教学中，应该强调不同概念之间的相互关系和联系，并鼓励学生探索和发现这些关系。通过引导学生思考概念之间的关系，以及它们在问题解决中的应用，可以促进学生的高阶段思维能力的发展。通过以知识学习为中心的教学，学生可以更好地掌握物理学的基础知识，深度理解物理学概念，并培养高阶段思维能力。

2.2 以培养学生独立思考能力为重点

在高阶段思维导向下的大学物理教学中，以培养学生独立思考能力为重点的教学目标是为了激发学生的批判性思维、解决问题的能力和创新能力。首先，培养学生的独立思考能力需要鼓励他们进行自主学习。教师应提供适当的学习资源和指导，但同时给予学生一定的学习自主权，鼓励他们主动寻找和探索物理学知识。通过自主学习，学生能够培养自我管理、自我激励和自主解决问题的能力。其次，为了培养学生独立思考能力，教师应提供具有挑战性的问题和情境，鼓励学生从多个角度思考和探讨。这些问题可以涉及现实世界中的物理应用，或者是开放性的问题，需要学生运用所学的物理原理和概念进行分析和解决。这样的问题激发了学生的独立思考和创新能力。通过将培养学生独立思考能力作为教学目标，可以提高学生的自主学习能力，促进他们的批判性思维和创新能力的发展。

2.3 高阶段思维渗透并落实于大学物理教学目标

在高阶段思维导向下的大学物理教学中，高阶段思维应该渗透到教学的各个环节，并与大学物理教学目标相互落实。第一，高阶段思维着重培养学生的问题解决和应用能力。在大学物理教学中，教师可以通过引入真实世界的问题和应用情境，激发学生来运用所学的物理知识和概念解决问题。二是培养批判性思维和分析能力，在大学物理教学中，高阶段思维应当贯穿于教学的每个环节，培养学生的批判性思维和分析能力。第三，高阶段思维还要注重培养学生的创新能力和创造性思维。在大学物理教学中，教师可以给学生提供开放性的问题，激发他们的创造力，并鼓励他们寻找新颖的解决方案。

3 大学物理教学中的高阶段思维导向策略

3.1 激发学生的好奇心和探索欲望

激发学生的好奇心和探索欲望是为了引起他们对物理学的兴趣和热情，并鼓励他们主动参与学习过程，积极探索和发现知识。首先，教师可以通过引入鲜活的现实案例和实际应用，激发学生的好奇心。例如，可以介绍物理学在生活中的应用，如光的折射与反射在光学器件中的运用，电子技术在通信和娱乐领域的应用等。这样的案例和应用能够让学生感受到物理学的实际应用，激发他们对物理学的好奇心。其次，教师可以提出一些引人入胜和具有挑战性的问题，鼓励学生积极思考和探索。这些问题可以是开放性的，需要学生动手实践和运用物理学原理来解决。例如，引导学生设计一个能够最大限度减少能量损失的机械结构，或者解释为什么天空是蓝色的等。通过这些问题的解决过程，学生能够感受到物理学的魅力，激发他们的好奇心和探索欲望。最后，教师还可以鼓励学生进行独立研究和项目设计，培养他们的创新能力和科学精神。例如，要求学生在某个物理学主题上进行深入研究，并通过报告或展示来分享自己的发现和成果。这样的项目任务可以激发学生的探索欲望和求知欲，并培养他们深入理解和独立思考的能力。

3.2 培养学生的批判性思考能力

培养学生的批判性思考能力旨在让他们能够深入思考和评估所学物理知识，并能够合理地质疑和推理。这种能力对于学生的学术发展和日后的职业生涯都具有重要意义。首先，教师可以通过引入实际案例和问题来激发学生的批判性思考。例如，引导学生对物理学原理在实际应用中的有效性进行思考和评估，讨论科学研究中的争议问题等。通过这些案例和问题，学生可以学习到如何用批判性的眼光对待和分析物理学知识，并开始形成自己的观点和见解。其次，教师可以鼓励学生进行辩论和讨论活动，促进他们合理质疑和提出不同观点。例如，组织小组讨论或辩论赛，让学生就某个物理学概念或理论展开辩论，鼓励他们用理性的思维和证据来支持自己的观点。这样的活动可以培养学生的分析能力、逻辑思维和口头表达能力。最后，教师还可以通过开展科学实验和实践活动来培养学生的批判性思维。实验不仅可以加深学生对物理学原理的理解，而且还可以通过观察和数据分析，让他们对结果进行评估和推断[2]。教师可以引导学生审视实验结果，分析误差来源，评估实验设计的合理性，让他们在实践中培养批判性思考能力。

3.3 促进学生的创新和解决问题能力

促进学生的创新和解决问题能力旨在培养学生的独立思考、创造性思维和解决复杂问题的能力。首先，教师可以通过引入开放性的问题和挑战性的任务来激发学生的创新能力。这些问题可以是真实世界中的物理应用问题，或是需要学生运用所学的物理原理和概念来解决的复杂问题。通过面对这样的问题，学生需要思考和运用创造性的思维来找到新颖的解决方案，培养他们的创新能力。其次，教师可以鼓励学生进行科学实验和独立研究，培养他们的科学探究和解决问题的能力。学生可以设计和实施自己的实验，观察和分析数据，发现和解释物理现象。通过这样的实践活动，学生能够培养独立思考、探索和解决问题的能力，并激发他们的创新思维。最后，教师可以引导学生进行科技创新和工程设计，在物理教学中应用技术和工程原理。例如，学生可以设计和构建物理实验装置、计算机模拟程序或物理应用软件等，以解决实际问题或改进现有技术。通过这样的创新活动，学生能够运用所学的物理知识和技能来解决实际问题，培养他们的创新和解决问题的能力。

3.4 培养学生的团队合作和沟通能力

在现实世界中，团队合作和沟通是解决问题和取得成果的关键。在大学物理教学中，培养学生的团队合作和沟通能力不仅有助于他们在学术研究中的合作与创新，也对他们之后的职业生涯具有重要意义。首先，教师可以通过小组合作学习的方式培养学生的团队合作能力。安排学生分成小组并共同合作解决问题，可以让他们学会有效地与他人协作、互相支持和共同努力。通过小组合作学习，学生可以共同整理和分析复杂的物理问题，并彼此讨论和互相指导，达成共识并共同解决问题[3]。教师可以给予小组相应的指导和评估，使学生能够在小组合作中发挥个人特长，提高团队协作能力。其次，教师可以引导学生进行研究项目或实验设计，并要求他们在团队中合作完成。这样的项目任务可以使学生分工合作，在团队中承担不同责任和角色，共同推进项目的进展。教师可以提供项目管理和团队协作的指导，帮助学生建立良好的团队合作氛围和沟通机制。同时，教师可以指导学生学习如何有效地沟通和协商，如何处理团队中的分歧和冲突，以培养学生的沟通能力和团队合作技巧。此外，教师还可以引入角色扮演和模拟活动，培养学生在特定角色中合作和沟通的能力。通过扮演不同的角色，例如科学家、工程师或决策者，学生可以学习如何在团队中协商和分工，如何在角色扮演中进行有效的沟通和决策。

4 结语

传统的大学物理教学侧重于学生对基础概念和计算技能的掌握，而忽视了培养学生的高阶段思维能力。随着社会的进步和知识的快速更新，高阶段思维能力对学生的学习和职业发展变得越来越重要。因此，研究者们开始关注如何通过大学物理教学，引导学生发展高阶段思维能力。本文针对高阶段思维下的大学物理教学策略的研究，希望为相关教师提供指导和借鉴，以培养具有高阶段思维能力的大学物理学习者。