物理教學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)縣楚門中學浙江臺州317605）摘要：高階思維是學生創(chuàng)新素養(yǎng)的一個核心要素，有效地培養(yǎng)學生的高階思維能力是物理教學的追求。本文闡述了高階思維的基本內涵，提出基于問題的高階思維培養(yǎng)的5種策略。關鍵詞：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。不論是對生活、科學的態(tài)度，還是特長發(fā)展的選擇，或是問題解決的實踐，都離不開思維的發(fā)展，特別是高階思維能力（HighOrderThinkingSkills）的發(fā)展。高階思維是學生創(chuàng)新素養(yǎng)的一個核心要素，有效地培養(yǎng)學生的高階思維能力是物理教學的追求。1高階思維的基本內涵按照心智

2、活動或認知能力，思維分為高階和低階思維。高階思維是指發(fā)生在較高認知水平層次上的心智活動或認知能力。美國學者瑞斯尼克（Resnick）認為，高階思維是不規(guī)則的、復雜的，能夠產生多種解決方法，需要多種應用標準，自動調節(jié)，且包含不確定性。布魯姆對學習者的思維發(fā)展從認知角度細化為具體可操作的六個層次（2001版，右表）。其中，分析、評價和創(chuàng)造稱之為高階思維。國內教育界也認同高階思維是較高認知水平上的心智活動或認知能力，是一種跨學科、跨知識領域，能對思維予以評價的思維。它是生成性思維和批判性思維的互補運用，是一種創(chuàng)造性的跨學科知識的思維。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

3、、決策力和批判性思維能力，是適應知識時代發(fā)展的關鍵能力。2基于問題的高階思維培養(yǎng)策略通過解決問題來學習的思想由來已久，從蘇格拉底的談話法到杜威的問題教學法、布魯姆的發(fā)現(xiàn)學習法，都是以問題為中心的學習方法。物理教學中巧妙地設置各種問題，實現(xiàn)對知識自主建構和深度理解的同時，進而有效培養(yǎng)學生的高階思維能力。2.1設置階梯性物理問題，在低階思維的基礎上提升高階思維把一個復雜的、難度較大的課題分解成若干個相互聯(lián)系的子問題、或把解決某個問題的完整的思維過程分解成幾個小階段專業(yè)....，從而形成的階梯性問題，能有效地把學生的思維引向新的高度。階梯性問題的設置應考慮適應性和針對性，即針對學生已有知識、

4、心理發(fā)展水平和學習材料的難易程度；其次應具有序性和階梯性，即針對知識的系統(tǒng)性和學生認知發(fā)展水平的有序性。階梯性問題坡度適中、排列有序、形成有層次結構的開放性系統(tǒng)，能有效地實現(xiàn)思維由低階向高階的轉換，從而培養(yǎng)高階思維能力。案例1在進行“電阻定律”課題教學中，研究導體電阻的大小究竟與哪些因素有關，我們通過分解形成如下階梯性問題：（1）導體電阻的大小可能與哪些因素有關?試根據(jù)已有知識進行猜測。（2）導體的電阻與各相關因素的關系可能如何?試猜測。（3）如何通過實驗確定導體的電阻和長度、橫截面積、材料的關系?試設計實驗電路。（4）在檢驗導體的電阻與各相關因素的關系時，實驗條件應怎樣進行控制?（5

5、）由本實驗可以看到，對多因素的問題要通過實驗確定各個因素的作用，其基本方法是什么?等等。問題（1）（2）比較簡單，涉及的認知維度是學生已有知識和經驗的回憶和簡單應用，思維的層級是低階思維。在此基礎上提出的問題（3）（4）（5）需要進行有效的分析、運用“控制變量思想”和創(chuàng)新設計實驗方案，并對實驗全過程進行反思和評價，形成物理基本觀念，涉及的認知維度屬高階思維。2.2設置開放性問題，在思維的動態(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，認知和思維是單一的，傳統(tǒng)物理教學問題往往是封閉的。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，導致答案多元

6、化特征；或因條件是變化的，導致分析方法的不同和結果的變化；或者因思維途徑的開放性從而導致解決方法的多樣化。開放性問題的解決，往往需要學生進行深度的分析、評價、創(chuàng)造→分析、評價、創(chuàng)造…。開放性問題有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、獨立思考能力，有效培養(yǎng)學生的高階思維。一題多解、多聯(lián)和多變等開放性問題均可以使學生產生多向聯(lián)想，實現(xiàn)高階思維培養(yǎng)。案例2“探究功與速度變化的關系”課題教學中，教師設置初速度為零的簡單模型，提出如何設計實驗方案?學生在實驗方案的設計過程中不斷調動原有認知和實驗經驗（分析、評價、創(chuàng)造→分析、評價、創(chuàng)造→…），非常有效地實現(xiàn)著高階思維的提升。在設計方案時，需要思考以下兩個問題：

7、一是如何間接或直接測量所做的功W；二是如何測量某時刻的速度V。學生結合對問題的思考，提出了如下可行的方案。⑴借助于改變橡皮筋的根數(shù)改變做的功W。設計如圖1實驗方案（人教版教材中的方案1）。⑵借助于功的定義改變做的功W。①合力不變，改變位移。學生聯(lián)系已學的知識，將“研究自由落體運動”和“探究加速度和力、質量的關系”的實驗裝置遷移過來，形成兩種方案：一、如圖2，借助于刻度尺在紙帶上測出重錘多次下落的位移，計算出相應的速度。……；二，如圖3，“小車”