高中生物理学习中的高阶思维能力的培养探究

发表时间:2017/3/16   来源:《科技中国》2017年1期   作者:赵丹烁
[导读] 通过物理学习培养高阶思维能力,不仅仅是教育的需求,也是我们个人的需求。

( 邢台一中  河北邢台 050000)
【摘要】 物理,是贯彻我们从义务教育到高等教育学习历程中的一门重要科目,而且其本身与数学学习具有相似性,具有较强的逻辑性、应用性与方向性,而且在不断进行物理学习过程中,对于我们各项能力也具有较大的影响。而思维能力就是其中一类,而不同的同学学习效果的差异也主要是受到思维能力的影响,特别是一些成绩优异的同学,往往具有反思能力与总结能力,而这些独有的思维能力也就是所谓的高阶思维能力。当然,高阶思维能力的运用也极为广泛,不仅仅局限于我们在某类特定科目的学习过程中,也体现在今后个人的工作、生活之中,因而通过物理学习培养高阶思维能力,不仅仅是教育的需求,也是我们个人的需求。
【关键词】高中生;物理学习;高阶思维;培养研究
        0、引言
        就高中物理学习而言,我们往往因为个体差异性导致认知水平存在不同,这也造就了同学之间的成绩差异。而认知水平较高的同学往往具有更强的创新思考、判断分辨、整合分离、检验评估等思维能力,这是他们中多数能取得较好学习效果的根本原因,而这些思维能力也被归结为高阶思维能力。当然,还有一些思维能力,诸如运用、理解、记忆、对比、例举,则是所有同学在学习过程中会用到的基本思维能力,而且对于认知具有较低的要求。由此也体现出高阶思维能力培养对于我们未来发展的关键作用。而就此,笔者将通过本文,从高中生物理学习中的高阶思维能力的培养探究方面入手,将进行具体的分析与探讨。
        1. 探寻问题,强化高阶评估思维构建
        我们在进行物理学习过程中会遇到各式各样的问题,而很多问题往往会让我们进行下意识的思考、探索以及创新,同时深入发掘已知条件,最后探寻问题的有效解决方法。当然,通过不断探寻问题,我们则能够快速促进自身的评估高阶思维能力形成。例如问题1:存在两个正电荷(带电量为Q),而且两个电荷的距离为2a,而他们之间作用构成了一个电场,那么如果一个表面带有负电的颗粒(重力忽略)进入电场进行圆周运动,求解这个颗粒的具体的运动轨迹位置。而我们在探寻问题时可以与其他同学一同探讨,从而能能得到不同的答案,然后在对答案进行一一验证或者通过评估指出相应的答案。即通过一番探讨,一些同学指出运动轨迹位置应当是远离两正电荷的位置进行圆周运动;还有同学认为,是绕着其中一个正电荷进行圆周运动;也有同学认为,运动轨迹应当在两个电荷的距离中心点的平面上。


当然,通过单纯的讨论不能体现问题的意义和解决方法,所有同学也开始通过翻阅参考书、教材或者通过网络查找更多的例证,即如对核外电子轨迹运动及电子云状态的分析,而且详细解析了衍射条纹模型的特征,同时排除了负电荷绕两个正电荷进行圆周运动的不合理性,甚至有的同学拓展出将两个正电荷的连接作为一个轴,进行向上转动,最后算出转动半径与到个正电荷的间距,以证实结论 [1]。
        2. 多样解题,促进高阶创新思维增强
        我们在以往物理解题过程中,往往会存在一些思维定势,而这些定势也会导致高阶创新思维能力难以得到培养,特别是普遍同学在解题过程中,一昧详细解题只有标准方法,其他方法都不可行。而要培养高阶创新思维,则需要我们在解题过程中敢于去“创新”,即以多样的解题方式进行强化。例如:在解答“一个匀变速直线运动的汽车,在通过连续的两段等距的距离时,花费的时间完全相等,即为t1与t2,则求解汽车的加速度为多少?”而我们在解题过程中首先联想到的是加速度公式,进而通过假设初速度、加速度及时间的未知数,然后联系已知条件运算即可;当然,一些同学也指出,在求解过程中往往会碰到解二次函数和方程,步骤较为繁琐,而且容易解错,所以应该继续挖掘题意。而少量同学则通过挖掘提议得到其中隐含了平均速度的思想,因而,可以将平均速度的理念带入其中,即我们可以分别取得各个等距位移的时间中点的瞬时速度,最后以加速度公式展开求解。而通过以上探寻求解过程中,我们不仅仅可以避免陷入传统思维定势状态,还能够简化解题步骤,进而培养自身高阶创新思维 [2]。
        3.方案对比,培养高阶判断思维形成
        实验学习也是我们在高中物理学习过程中常见的学习步骤,而且我们可以根据实验的目标设计出的不同实验方案进行判断分辨,进而挑选出最佳的实验方案。即如在测量某个木块与不同物体接触的动摩擦因素实验中,目前有两种可行方案:其一,以测力计在水平方向拖动该木块,同时保证匀速运动,并且记录测力计的显示数据,然后再将木块替换为重量更大的同类木块,进行多次试验,最后将不同质量对应摩擦力进行总结对比,最后得出动摩擦因数;其二,可以在水平面上放一张纸,然后将木块放在纸上,以测力计同样进行拉动,而反向则同时抽动白纸,最后记录测力计上具体数值,即滑动摩擦力数据,同样将木块替换为重量更大的同类木块,然后进行多次试验,最后可得一系列木块的滑动摩擦力大小列表,最后可以得出木块和纸张之间的动摩擦因数。而通过以上方案对比,可以发现相应的弊端,即如方案2的不可控因素太多,即如如何保证抽动白纸过程中做的是匀速直线运动等等[2]。
        4.结语
        综合而言,很多高阶思维对于我们未来的影响不仅仅体现在物理学习方法,更体现在更多知识与理念的学习方面,特别是对于创新、判断以及评估思维的形成和表现,往往也是我们个人能力的体现。而且物理的学习过程是一个循序渐进的过程,我们要培养高阶思维能力也需要遵循循序渐进的理念,通过不断探寻问题、多样解题配合实验方案对比判断,同时还需要具备目标性和方向性,方可达到预期的培养效果。
参考文献
[1] 陈克利. 探讨物理学习中的思维障碍——关注高中生的思维能力培养[J]. 物理教学探讨(上半月),2013,12(12):22-23.
[2] 林勤.物理教学中培养高中生高阶思维能力的思考[J]. 物理教学探讨(上半月),2014,11(11):32-33.
[3] [1]王帅.国外高阶思维及其教学方式田.上海教育科研,2013,09(09):31.


 

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