物理教學(xué)中基于問題的高階思維培養(yǎng)策略新

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1、物理教學(xué)中基于問題的高階思維培養(yǎng)策略曾志旺（玉環(huán)縣楚門中學(xué)浙江臺(tái)州317605)摘要：高階思維是學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的一個(gè)核心要素，有效地培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力是物理教學(xué)的追求。本文闡述了高階思維的基本內(nèi)涵，提出基于問題的高階思維培養(yǎng)的5種策略。關(guān)鍵詞：基于問題高階思維培養(yǎng)策略思維能力從來就被視為創(chuàng)新能力的重要因素。不論是對(duì)生活、科學(xué)的態(tài)度，還是特長(zhǎng)發(fā)展的選擇，或是問題解決的實(shí)踐，都離不開思維的發(fā)展，特別是高階思維能力（HighOrderThinkingSkills）的發(fā)展。高階思維是學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的一個(gè)核心要

2、素，有效地培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力是物理教學(xué)的追求。1高階思維的基本內(nèi)涵按照心智活動(dòng)或認(rèn)知能力，思維分為高階和低階思維。高階思維是指發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的心智活動(dòng)或認(rèn)知能力。美國(guó)學(xué)者瑞斯尼克（Resnick）認(rèn)為，高階思維是不規(guī)則的、復(fù)雜的，能夠產(chǎn)生多種解決方法,需要多種應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)調(diào)節(jié)，且包含不確定性。布魯姆對(duì)學(xué)習(xí)者的思維發(fā)展從認(rèn)知角度細(xì)化為具體可操作的六個(gè)層次（2001版，右表）。其中，分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造稱之為高階思維。國(guó)內(nèi)教育界也認(rèn)同高階思維是較高認(rèn)知水平上的心智活動(dòng)或認(rèn)知能力，是一種跨學(xué)科、

3、跨知識(shí)領(lǐng)域，能對(duì)思維予以評(píng)價(jià)的思維。它是生成性思維和批判性思維的互補(bǔ)運(yùn)用，是一種創(chuàng)造性的跨學(xué)科知識(shí)的思維。高階思維是高階能力的核心，直接表現(xiàn)為創(chuàng)新能力、問題求解能力、決策力和批判性思維能力，是適應(yīng)知識(shí)時(shí)代發(fā)展的關(guān)鍵能力。2基于問題的高階思維培養(yǎng)策略認(rèn)知層次行為動(dòng)詞思維分類記憶再識(shí)、識(shí)別、回憶、追憶低階思維理解解釋、舉例、分類、總結(jié)、推斷、比較、分析應(yīng)用執(zhí)行（熟悉的任務(wù)應(yīng)用）、利用（不熟悉的任務(wù)應(yīng)用）分析辨別、區(qū)分、集中、選擇、整合、分解、概述、構(gòu)造高階思維評(píng)價(jià)檢查、探測(cè)、監(jiān)控、測(cè)試、評(píng)論、判斷創(chuàng)造產(chǎn)生

4、、假設(shè)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、創(chuàng)作、制作、發(fā)明BLOOM教育目標(biāo)分類一認(rèn)知維度通過解決問題來學(xué)習(xí)的思想由來已久，從蘇格拉底的談話法到杜威的問題教學(xué)法、布魯姆的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法，都是以問題為中心的學(xué)習(xí)方法。物理教學(xué)中巧妙地設(shè)置各種問題,實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)自主建構(gòu)和深度理解的同時(shí)，進(jìn)而有效培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。2.1設(shè)置階梯性物理問題，在低階思維的基礎(chǔ)上提升高階思維把一個(gè)復(fù)雜的、難度較大的課題分解成若干個(gè)相互聯(lián)系的子問題、或把解決某個(gè)問題的完整的思維過程分解成幾個(gè)小階段，從而形成的階梯性問題，能有效地把學(xué)生的思維引向新的高度。

5、階梯性問題的設(shè)置應(yīng)考慮適應(yīng)性和針對(duì)性，即針對(duì)學(xué)生已有知識(shí)、心理發(fā)展水平和學(xué)習(xí)材料的難易程度；其次應(yīng)具有序性和階梯性，即針對(duì)知識(shí)的系統(tǒng)性和學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平的有序性。階梯性問題坡度適屮、排列有序、形成有層次結(jié)構(gòu)的開放性系統(tǒng)，能有效地實(shí)現(xiàn)思維由低階向高階的轉(zhuǎn)換，從而培養(yǎng)高階思維能力。案例1在進(jìn)行“電阻定律”課題教學(xué)屮，研究導(dǎo)體電阻的大小究竟與哪些因素有關(guān)，我們通過分解形成如下階梯性問題：（1）導(dǎo)體電阻的大小可能與哪些因素有關(guān)？試根據(jù)已有知識(shí)進(jìn)行猜測(cè)。（2）導(dǎo)體的電阻與各相關(guān)因素的關(guān)系可能如何？試猜測(cè)。（3）

6、如何通過實(shí)驗(yàn)確定導(dǎo)體的電阻和長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系？試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路。（4）在檢驗(yàn)導(dǎo)體的電阻與各相關(guān)因素的關(guān)系時(shí)，實(shí)驗(yàn)條件應(yīng)怎樣進(jìn)行控制？（5）由本實(shí)驗(yàn)可以看到，對(duì)多因素的問題要通過實(shí)驗(yàn)確定各個(gè)因素的作用，其基本方法是什么？等等。問題（1）（2）比較簡(jiǎn)單，涉及的認(rèn)知維度是學(xué)生己有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的回憶和簡(jiǎn)單應(yīng)用，思維的層級(jí)是低階思維。在此基礎(chǔ)上提出的問題（3）（4）（5）需要進(jìn)行有效的分析、運(yùn)用“控制變量思想”和創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)實(shí)驗(yàn)全過程進(jìn)行反思和評(píng)價(jià)，形成物理基本觀念，涉及的認(rèn)知維度屬高階思維。2

7、.2設(shè)置開放性問題，在思維的動(dòng)態(tài)變化中培養(yǎng)高階思維封閉性問題具有靜態(tài)、唯一的特征，沒有灰色地帶，認(rèn)知和思維是單一的，傳統(tǒng)物理教學(xué)問題往往是封閉的。開放性問題是一類思維要求很高的問題，具有智力挑戰(zhàn)性。它或因條件是多維的，導(dǎo)致答案多元化特征；或因條件是變化的，導(dǎo)致分析方法的不同和結(jié)果的變化；或者因思維途徑的開放性從而導(dǎo)致解決方法的多樣化。開放性問題的解決，往往需要學(xué)生進(jìn)行深度的分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造一分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造…。開放性問題有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、獨(dú)立思考能力，有效培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。一題多解、多聯(lián)和多變

8、等開放性問題均可以使學(xué)生產(chǎn)生多向聯(lián)想，實(shí)現(xiàn)高階思維培養(yǎng)。案例2“探究功與速度變化的關(guān)系”課題教學(xué)屮，教師設(shè)置初速度為零的簡(jiǎn)單模型，提出如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案？學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)過程屮不斷調(diào)動(dòng)原有認(rèn)知和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)（分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造?分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造一），非常有效地實(shí)現(xiàn)著高階思維的提升。在設(shè)計(jì)方案時(shí)，需要思考以下兩個(gè)問題：一是如何間接或直接測(cè)量所做的功肌二是如橡皮筋圖1何測(cè)量某時(shí)刻的速度V。學(xué)生結(jié)合對(duì)問題的思考，提出了如下可行的方案。（1）借助于改變橡皮筋的根數(shù)改