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初中物理高阶思维培养策略

时间:2022-12-15 11:09:14
摘要:高阶思维是指在课堂教学活动中基于某种具体情境产生,为完成某项任务或达到某种既定目标而进行的分析、评价和创造等高水平的认知能力或心智活动[1]。高阶思维包括分析、评价和创新等思维形式。
关键词: 初中物理 高阶思维 培养策略

初中物理高阶思维培养策略

初中物理高阶思维培养篇1

高阶思维是指发生在较高认知水平层次的心智活动或较高层次的认知能力.[1]高阶思维在初中物理学习中具体表现为分析、评价和创造.初中物理拓展性教学既是实施深度学习的需要,也是发展学生高阶思维的重要途径.教师可基于初中科学课程标准,结合学生认知特点,通过围绕某个主题增补或延伸与教材相关的资料素材开展拓展性教学.电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关,是初中物理的重点学习内容,在日常生活和科技方面有着广泛的应用.在初中科学教材中,仅介绍了电磁继电器的基本原理和简单应用.为此,拓展延伸电磁继电器的教学,不仅有助于加强物理与生活的联系,培养学生科技创新意识,而且也有利于学生高阶思维的发展.

1分析表达,培养学生逻辑性思维

分析就是将研究对象分离成几个部分,找出这些部分的本质属性和彼此之间的关系.[2]推理是从一个或几个已知判断得出另一个新判断的思维过程.[3]教师可以电磁继电器的实际应用创设问题情境,先让学生实地体验或通过视频观看其工作过程,然后引导学生迁移应用物理知识分析表达其工作过程,进而培养学生的说理能力,发展学生科学推理思维.如电梯设置的超载自动报警系统工作原理(如图1所示).先用视频形式呈现“当电梯超载时,自动报警系统铃声响起”情境,许多学生都有丰富的生活经验,但很少去究其所以然.一旦把该情境与学生的物理学习相联系,就会激发学生的学习兴趣,学生也很愿意进行分析推理:当电梯超载时,电梯底架的压敏电阻由于受到的压力增大,导致电阻减小,致使控制电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸引,继电器的动触头K与B静触点接触,此时电动机的电路断开,电铃工作,发出铃声.同样也可引导学生分析电梯载重正常时的情况,即此时压敏电阻较大,使得控制电路电流较小,电磁铁磁性较弱,无法吸引衔铁,继电器的动触头K与A静触点接触,电动机M正常工作.又如分析小区控制车辆出入的自动控制闸,如图2所示,该自动控制闸现在小区、单位都较为普遍,控制着车辆进出.教师可在学生交流讨论的基础上引导学生作出如下推理:当车牌被识别后,开关S闭合,绿灯亮,电磁铁产生磁性,把铁柱向下吸引,杠杆AB绕着支点O转动,栏杆被抬起来,车辆通行.而车辆若识别不成功则相当于开关S断开,电磁铁不能产生磁性.电磁继电器的应用在实际生活中很普遍,如家用燃气报警器、恒温箱电路,电子秤等等.教师可鼓励学生积极挖掘生活素材,增进实践体验,以此来创设真实的问题情境,践行“让物理走进生活”的课程理念,组织学生交流与讨论,引导学生分析说理,培养学生科学推理思维.

2交流评价,培养学生批判性思维

思维的批判性是指思维过程中善于严格地估计思维材料和精细检查思维过程的良好品质.[4]在开展课外拓展性实践活动中,教师可组织学生设计、制作“电磁继电器”科技作品,对于设计的方案、作品质量,可组织学生交流评价,以及在此基础上改进完善,发展学生的批判性思维.如疫情期间为了确保体温正常的师生进入学校,研究性学习小组尝试制作“智能门禁”的科技作品.为此,在学生交流讨论的基础上,制定了评价标准:①体温正常、人脸识别成功,门打开;②体温异常,人脸识别成功,门不打开,警示灯亮;③不管体温正常与否,人脸识别失败,门不打开、灯不亮.若以开关S1表示体温,S2表示人脸识别.以此对学生设计的3个方案进行评价.如图3方案所示,若体温正常,开关S1闭合,磁铁产生磁性,吸住衔铁,由于人脸识别成功,开关S2闭合,电动机工作,门打开,符合标准①.同理分析标准②也符合.若体温异常则表示S1断开,人脸识别失败表示S2断开,分析可知电动机不工作,警示灯亮,不符合③要求.如图4符合要求.如图5当体温正常S1闭合,不管人脸识别成功或失败,此时门都打开,开关S2不起作用.在方案设计的基础上,教师要及时提供帮助和指导,鼓励学生把方案转化为有形的科技产品,也即“智能门禁”.对于智能门禁,教师也可组织学生进行自评、他评,围绕“实用、美观、创意”等内涵开展多元评价.又如以图1所示的“电梯超载自动报警系统”为例,也可组织学生进行交流评价,鼓励学生提出质疑,如有学生提出,若该报警系统只在电梯超载严重时才响起铃声,这该如何改进?减小电源电压.同样也可组织学生对图2“小区控制车辆出入的自动控制闸”进行评价,提出问题,如有学生提出若栏杆无法抬起怎么办?更换电池,或滑动变阻器滑片向上移动.在交流评价过程中,既要肯定学生的正向评价,指出其优点,也要引导学生敢于质疑,善于提出问题,鼓励学生不断完善设计方案,培养学生解决问题能力,提高学生的实践创新素养,发展学生批判性思维品质.

3设计方案,培养学生创造性思维

创造性思维是以新颖、开创性的方法去解决问题的一种思维过程,有助于培养学生迁移运用知识去解决问题的能力.[5]教师可通过设计实践目标,提供材料元件,提出操作要求,引导学生按要求连接电路设计方案,以此培养学生创造性思维品质.如设计利用太阳能电池板给LED路灯供电的自动控制电路.教师可提供给学生相应的电学元件,提供资料让学生大致了解相关元件的性能,如光敏电阻R的阻值是随着光照的增强而减小.在此基础上提出设计要求:白天时太阳能电池板与蓄电池构成闭合电路,将太阳能转化为化学能储存在蓄电池中.傍晚时蓄电池与LED路灯构成闭合电路,路灯发光.通过学生交流与讨论,设计如图6所示的电路图.又如设计消防应急灯电路,教师可先提出要求:平时应急灯是熄灭的,一旦发生停电,消防应急灯就会正常发光.引导学生迁移运用电磁继电器知识设计如图7所示电路.方案设计好之后,教师不应停留在“纸上谈兵”状态,而是要鼓励学生在课后积极开展实践活动,小组合作,动手操作,把方案物化成具体的实际电路,解决真实问题,以此来培养学生实践创新素养,发展学生创造性思维品质.在物理拓展性教学中,对于分析、评价、创造等高阶思维的培养,不是截然分开的,而是紧密联系在一起的.如在制作一项电磁继电器作品时,首先要对其工作原理进行分析,然后设计方案、动手操作,再对其作品开展评价,不断完善改进,整个过程都融合着分析、评价、创造思维.为此,基于电磁继电器的拓展教学,不仅能丰富初中物理课程教学资源,加深学生对物理概念的理解,开展深度学习,而且有助于学生解决问题的高阶思维能力的发展.

作者:沈伟云 单位:嵊州市教育体育局教研室

初中物理高阶思维培养篇2

高阶思维是指在课堂教学活动中基于某种具体情境产生,为完成某项任务或达到某种既定目标而进行的分析、评价和创造等高水平的认知能力或心智活动[1]。高阶思维包括分析、评价和创新等思维形式。与之对应的是低阶思维,低阶思维中含有记忆、理解、迁移等思维形式,低阶思维是基础,高阶思维是思维形式更高程度的发展。在初中物理教学中,许多教师将注意力集中在低阶思维上,通过对物理概念和规律的记忆、理解和应用来培养学生的低阶思维。由于高阶思维对促进学生的全面发展的重要作用,许多教师已经开始关注学生高阶思维能力培养。如何利用物理学的特殊“资源”,在学习的“黄金期”促进学生进行深度学习,发展和提升高阶思维能力,是物理教育工作者应该尝试和研究的课题[2]。习题教学是一种常见的物理教学形式,其通常和基础知识联合起来,实施基础知识的强化巩固。目前的初中物理习题教学主要存在着两个问题。一是重视解题技巧的讲解。一味地追求解题技巧,学生会放弃习题中更为重要的思想和观念元素,这样的习题教学无法让学生形成较好的物理素养。二是应用大量习题重复训练。教师为了让学生在物理考试中取得较好的成绩,讲解大量习题。这种教学方式会使学生陷入到“题海战术”中,在低端的重复形式中学生的思维能力无法得到发展,浪费了大量的学习时间。为此,笔者认为初中物理习题教学可以以高阶思维的培养为基本导向,来培养学生的物理核心素养。

一、提取信息,建立模型,发展分析思维能力

解决物理习题的第一个步骤是提取题干和问题中的有价值信息。许多教师并没有重视到这一环节,有些教师代替学生读题,学生获取信息的能力得不到锻炼的机会,在遇到新的物理习题时,无法从描述题目的文字中提取出最有价值的信息,导致解题错误。有些教师不读题干和问题就开始讲解。学生还不知道题目中的情境和设问,他们的听讲是没有效率的。基于高阶思维培养的初中习题教学要求我们关注审题和提取信息的过程,教师需要将审题的时间交还给学生。为了提升学生审题的效果,教师可以要求学生在题干中划出最为重要的信息,在学生审题完成后,让他们将所获取的信息展示出来。通过这一过程后,学生能够将题干中最有价值的信息提取出来,从而知道了设问的意图。例1:如图1所示,在水中放入一个木块,在木块上放铁块甲,木块正好可以完全淹没在水中。如果把乙铁块用细线连接在这个木块的下面,木块也正好能够淹没在水中。铁的密度是7.9×103kg/m3。那么,甲和乙质量比是多少?这个题目的难度比较大,而且明显的信息比较少,题目中只提供了铁的密度为7.9×103kg/m3。为了成功地解答这道习题,学生必须挖掘出其中的隐含信息。学生可以从物理量、运动状态、受力情况等三个角度去挖掘信息。教师提供一张表格,要求学生将题目中信息填写在表格中。表1是学生填写的题目信息表。学生列出习题信息表后,可以根据受力情况一栏所列出来的两个方程求解。在解答这一道习题的时候,教师指导学生运用表格作为信息挖掘的工具,将题目中的关键信息,特别是隐含信息挖掘了出来,帮助学生顺利解答出习题。初中物理中的许多习题是建立一定模型之上的。为了准确地解答这些习题,学生需要根据题目中的信息建立模型。学生可以使用绘图或者数学方程的方式来建立模型。在绘图的过程中,学生可以将题干中的信息标志在图形上,这样有助于学生分析问题。建立模型是初中物理中的一种高阶思维活动。物理规律是从大量客观现象中抽象出来的,这个抽象的过程就是物理模型建立的过程,要学会挖掘其中蕴含的物理本质。模型建构的能力必须在教师的指导下通过不断地实践来获得。例2:甲灯的额定电压是V9,乙灯的额定功率是W3,已知知道它们的电阻关系为甲乙RR>,现在把两个灯以一种连接方式接到一个电源上,两个灯都正常发光。再把两个灯以另一种方式连接到另一电源上,乙灯还可以正常发光。在这两个过程中,甲灯的实际功率比是'9:4:=甲甲PP。求:(1)甲灯的额定功率甲P;(2)乙灯的额定电压乙U;(3)两灯电阻甲R和乙R。两个灯的连接方式仅有两种——串联和并联。为了帮助学生解题,教师指导学生绘制电路图,这是建立模型的过程,如图2和3所示。这两幅电路图即为习题的模型。学生以题干中的信息为基础,结合两个模型图,可以顺利地解答出习题来。图2图3提取信息和建立模型是解答物理习题的基础,这两个步骤可以帮助学生准确地解答出习题来。在提取信息和建立模型的过程中,学生需要不断地分析习题中所呈现的物理模型和物理过程,学生的分析思维能力会得到较好的发展。

二、解后反思,分析考点,发展评价思维能力

从思维品质的角度出发,高阶思维具有深刻性、灵活性、独创性、批判性、敏捷性五个关键特征[3]。传统的初中物理习题教学中,教师为了讲题而讲题。在讲解某一道习题后,学生最多只能掌握这一道习题的解答方法,而学生无法将这一道习题的解答方法拓展到其他的情境中。“教是为了不教”,教师的教学必须重视培养学生的问题解决能力。教师更应该帮助学生建立物理思想观念,而不是困于技巧。因此,解题完毕后,可以加入反思环节,分析习题中的核心考点,这一过程可以发展学生的评价思维能力。评价思维能力是学生学习物理的一种高阶思维能力[4],学生如果能够对自己的整个学习过程进行反思、重述和评价,那么他对所学到的知识的认识将更为深刻。解答初中物理习题是一个逻辑思维和细节辨析的过程,学生如果能够反思整个解题的过程,他将重述整个思维过程,能够认识自己思维中存在的问题,这个过程有助于培养学生的评价思维能力。这道题的难度不是很大,但许多学生误选了A选项。造成这一现象的主要原因是学生没有分析清楚物块的整个运动过程,只注意到物块被弹簧弹开的过程。在这一过程中,弹簧的弹性势能转化为物块的动能,物块的速度在逐步变大。但是。物块一旦离开弹簧后,会做匀速直线运动,动能就不会发生变化。学生在反思这道习题的时候,要将误选的原因写下来,并将以后解答类似问题时需要重视的注意点写下来。通过解后反思,学生对自己的解题过程有了十分深刻的理解,他们会学会自我评价的方式,他们的评价能力能够得到一定程度的提升。每一道习题都针对一个特定的考点。在平时教学中,教师一般很少和学生分析考点,这种做法实际上并不利于学生对习题的全面了解。基于高阶思维的初中物理习题教学要求学生能够准确地分析出习题中的考点,并根据考点预判解题时所要用到的基础知识。例4:如图5所示,甲、乙两个物体在A、B两个水平桌面上做匀速直线运动,可以确定()A.甲的速度一定小于乙的速度B.甲F所做的功一定小于乙F所做的功C.甲、乙的运动状态发生改变D.甲受到的摩擦力一定小于乙受到的摩擦力这一道习题的考点为:①匀速直线运动的特点;②匀速直线运动的规律;③运动状态;④摩擦力;⑤功。学生通过反思分析考点后可以将这道题与相关的知识点联系起来,有助于深刻认识这道习题。由于学生无法完整地说出习题的考点,教师可以让学生不断地补充,直到将习题的考点全部展示出来。教师可以应用表格将考点呈现出来。解后反思、分析考点。一方面从学生自身的角度来反思解题过程,另一方面从题目自身的角度来反思解题过程,这样可以让学生更为深入地理解习题和评价习题,学生的评价能力会得到相应发展。随着学生评价能力的发展,教师可以放手让学生反思自己的学习过程,教师不再提供指导。学生自己具备了评价能力后,他们就可以全面地认识习题了,学生在做习题时也能汲取更多的营养。

三、自编习题,自主解答,发展创造思维能力

创造思维能力属于最高阶的思维能力,对学生的要求非常高。随着我国经济的转型发展,创新人才需求量越来越大。创新人才从何而来?这应该是基础教育解决的问题。我们要想办法去培养学生的创造思维能力,从而培养出更多的创新人才。即使是习题教学,在其中也需要融入创造思维能力的培养环节。钟启泉教授指出:发展学生的高阶思维,教师要以高阶学习活动予以支持,要以学习者为中心,开展问题求解的学习活动,形成知识共享、互动合作的学习模式[5]。自编习题即为一种高阶的学习活动。自编习题是指学生利用已有的信息自主编制习题,可以让学生站在更高的角度来考查习题。学生做习题时只是寻找设计好的习题中的解题方式,只需要将题干中的信息和教材中的物理知识整合起来,并提出符合题干情境的问题。自编习题是一个创造性的活动,可以发展学生创造性思维能力。自编习题的方法有两种:一种是教师提供情境,学生根据情境编制习题;第二种是学生根据已有习题,改编出新的习题来、改编题:如图6所示,如果工人利用机械搬运质量是kg100的物块,物块被提升到m10高的平台上,不计绳重和摩擦,动滑轮的质量为kg10,则工人的拉力为______N,工人拉力所做的功是______J,机械效率是_________。改编之后,学生需要自主解答习题。学生自主解答有两个好处:好处一,可以让学生检查自编的题目是否合理。如果自编的题目存在问题,学生需要修改。这一环节可以提升学生创新时的准确性。好处二,可以训练学生解题能力。学生解决自编习题的时候,他们所站的高度不一样,可以使用最简洁的方式来解答题目。在学生自主解答后,教师也可以指导学生相互交换习题解答。学生自编习题、自主解答是培养学生高阶思维的一个有效方式。学生可以从另外一个角度来观察物理习题,对物理习题的看法也会发生相应的改变。在练习的初始阶段,学生可能不适应,教师可以通过多元化的指导方式,引导学生逐步适应这一种学生方式。在学生熟悉这种形式后,教师可以将其安排在课外的作业中。

四、结语

初中物理教学不可避开习题教学,其和知识教学一样可以培养学生的物理核心素养。教师在习题教学中应该纠正理念,将高阶思维融入其中,促进学生思维和观念的发展。高阶思维包含分析、评价和创造三种具体形式,教师可以根据习题的背景、内容等信息来设计教学,并将高阶思维的培养融入到具体的教学环节中。通过初中物理习题教学,促进学生高阶思维的长足发展,全面提升初中物理教学质量。学生高阶思维能力的培养非朝夕之功可以实现,还需要有意识,有目标地长期加强合作学习模式在实际教学情境中的应用[5]。

作者:毛永良 单位:江苏省江阴市青阳初级中学

初中物理高阶思维培养篇3

高阶思维存在于较高认知层面的心智活动或认知能力,初中物理教学目标中的分析、综合、评价、创造,均是高阶思维能力的表现。现阶段初中物理教学中存在不同的问题,影响学生的高阶思维能力发展,因此,教师应该在明确问题成因的基础上,在不同的教学环节培养初中生的高阶思维,改变传统课堂以讲述为核心的教学模式,使得师生能够紧紧围绕教学目标来完成教学活动,在取得显著教学成果的同时,促进初中生高阶思维能力的不断发展。

一、初中生的高阶思维

思维是决定能力的重要因素,因此,高阶思维是高阶能力的核心,主要包括创新、问题求解、决策、批判思维能力,集中体现了当今新时代社会发展对高素质人才培养提出的全新要求。在初中阶段培养学生的高阶思维能力,有助于提高其适应能力,使之明确学习方向,积极主动地进行研究、探索,为高级知识学习奠定稳固基础,也为日后的科学研究增添动力。

(一)创新思维

创新思维是初中生高阶思维的重要组成部分,也是一种思维方式,具有“更新、创造、改变”三种含义。创新思维能力指运用新颖独创的方法分析、解决问题的能力,这种能力往往可以突破常规思维的界限,从不同的视角来发掘问题中的线索,从而据此得出行之有效的问题解决办法,取得具有重要意义的成果。初中生正处在思维发展的“黄金时期”,此时培养其创新思维,不仅能够激活其高阶思维意识,而且可以培养其独到的学习、思考意识,使之从创新的角度来思考问题,切实提高思维的变通性、敏感性。好奇和解放思想是创新的源泉,初中生秉持创新思维进行学习,可以验证自己不同的猜想,满足好奇心,再根据得到的结论进行创新,切实推动高阶思维能力发展。

(二)解题思维

解题思维是初中生高阶思维中不可或缺的内容,也能够对学生的考试成绩产生较大影响,从而决定学生的应试能力。解题思维能力指思考问题所在,研究最佳解题方法,并按照合理的步骤解题,最终求出正确结果。这种能力可以对学生的应试能力起到决定性作用,直接影响学生的考试成绩。初中生接触物理知识相对较晚,在理解微观物理现象时需要借助不同工具,如此方能理解抽象的物理原理和公式,正确地解答不同问题。具备良好的解题思维,则可以通过审视问题条件,将所学知识与条件相融合,联想到所学的原理以及公式,采取直接或间接的方法来解答习题,以此提高解题的效率和正确率,促进应试能力提升。初中物理是中考的重点科目,培养初中生良好的解题思维能力,既有助于提高其考试成绩,又能够增强其学习物理的信心。

(三)决策思维

决策思维是在决策活动中客观反映现实世界的过程,具体表现为发现、提出、分析、解决问题的思维,与微观解题思维之间存在较大的差异,能够影响初中生的学习和可持续发展。从宏观的角度来看,决策思维与常理相悖,但并没有违反辩证思维基本规律,而是在社会发展、变革中逐渐形成了一种动态性思维。从微观角度来看,决策思维影响初中生的学习,可以决定其思维发展的上限,甚至影响其今后的理论知识学习和实践探索。总而言之,决策思维能力可以帮助初中生提高决策的合理性,促进其阅历、智力、知识水平提升,使其不断在学习中积累经验、总结教训,在面对不同的物理问题时,能够进行辩证、系统的思考,从而获得问题解决办法,高效地解决问题。初中生秉持决策思维进行学习,可以促进自身高阶思维能力提升,实现可持续发展。

(四)批判思维

批判思维是凭借高度技巧化手段,将理论进行综合,或评估搜集到的信息,经过洞察、反思、推敲、交流等流程后,将得到的结论作为实际行动指引。批判思维能力指通过科学的思维模式,利用思维内在结构和智能标准影响实际思考的一种行为,该能力形成一般受个人成长环境影响较大。初中生在学习物理时,教师侧重培养其批判思维能力,可以帮助其克制非理性思维,提高判断行为的准确性,精准辨别物理定论与具有争议的微观、抽象问题,有助于初中生提高物理学习能力,强化自己的论证、推理、分析技能。

二、初中物理教学中亟待解决的问题

(一)教学方法相对滞后

初中物理教学方法能够直接决定教学效果和学生的知识吸收情况,是影响教学质量的重要因素,也是教学研究的主要方向。部分物理教师未能注重问题解读,在学生学习物理时,直白讲解理论与应用技巧,没有结合实际问题来探讨物理原理,教学方法相对滞后,很难调动学生思考、学习的积极性,容易影响学生的综合思维能力发展。

(二)知识理解流于表象

初中物理知识具有一定的抽象性,学生在理解的过程中,容易被微观物理知识阻挡前进脚步,此时进行细致的分析,逐步引导学生跨越障碍,可以增强学生的理论理解能力。有些物理教师非但没有重视理论分析,还会盲目增加习题教学的比重,导致学生的课业负担加重,鲜有多余时间复习所学的理论知识,对基础知识的理解也将流于表象。

(三)难以突破固化思维

创新是新时代社会主义事业建设者的必备能力,也是初中生高阶思维能力的重要构成要素。一些物理教师未能认识到培养初中生创新能力的重要性,而是在讲解理论知识的过程中,提前揭示原理,省略探索、推理步骤,导致学生形成了消极的固化思维。教师还主张通过反复背记的形式来夯实学生的理论学习基础,意在提高其应试能力。殊不知,初中生的思维发展具有明显的阶段性特征,省略探索、推理步骤,只会影响其创新思维发展,导致其难以突破固化思维。

(四)实验教学目标不明

实验教学是初中物理教学体系中的重点内容,能够对学生的高阶思维能力发展产生深远的影响。部分物理教师没有明确实验教学目标,而是长期沿用单一的方法指导学生进行实验操作,导致其缺乏实验积极性,甚至还会做出与实验步骤相悖的操作。缺少明确教学目标指引的实验课堂,很难激发学生的实验热情,不利于促进其高阶思维能力发展。

三、初中物理教学中高阶思维能力培养策略

(一)问题入手,提高综合思维能力

问题是推动学生思考的一股力量,能够激发其学习、探究的热情,有助于提高其综合思维能力。初中物理教师需要立足教材和实际学情,分析初中生高阶思维能力发展特点,结合实际课程目标提出不同的问题,据此衔接不同教学环节,以解决教学方法相对滞后的问题,提高物理课堂教学的效率,让学生在解决问题的过程中,理解微观物理现象,内化抽象物理知识,提高综合思维能力。比如,在沪科版初中物理“弹力与弹簧测力计”的内容讲解过程中,首先,由橡皮筋的形变引申出弹力的概念,让学生通过实际操作来感受生活中的弹力,体会外力作用下的物体形状和体积变化。教师提问:“用外力使橡皮筋发生形变的同时,你的手有什么感觉?”学生回答:“手有被拉扯的感觉。”由此引申出弹力的概念。其次,教师引入弹簧测力计的原理、构造、使用方法,通过演示来讲解具体测力方法,使学生能够直观了解微观的弹力现象,通过弹簧测力计的示数变动,了解弹力变化情况。接着教师提问:“一定的弹性范围内的弹簧,拉力与长度之间存在怎样的关系?”让学生通过实际操作,用弹簧测力计拉动不同的重物,从而得出结论:“弹簧受到的拉力与长度成正比。”最后,教师总结知识并指导学生思考弹簧测力计的使用注意事项,使之在解决物理问题的同时,提高综合思维能力,促进高阶思维能力发展。

(二)分析入手,增强研判思维意识

物理学习离不开分析,而从分析入手,将理论、习题教学环节进行拆分或整合,可以为分析指导创造契机,有助于指导学生正确判断理论和研究方法,增强研判思维意识。初中物理教师可以在教学中侧重概念和解题步骤分析,以免物理教学活动呈现出“数学化”特点,让学生真切地感受物理本质,从而解决学生知识理解流于表象的问题,进一步推动其高阶思维能力发展。比如,在沪科版初中物理“阿基米德原理”的内容讲解过程中,首先,由“阿基米德测金王冠密度”故事引入新知,分析影响浮力大小的因素,使学生能够结合实际案例来判断定律,知道浮力与浸液体积、密度有关,初步了解抽象的阿基米德原理,增强研判思维意识。其次,指导学生测量物体受到的浮力和被物体排开的液体重量,分别提出不同的方案,让学生进行研判,并选择其中一种进行操作,得出结论后,了解到物体受到的浮力和物体排开的水的重力之间存在相等关系。教师列出数学表达式“F浮=G排”,进一步分析阿基米德原理导出公式,使学生明白“F浮=G排=m排g=p液V排g”。最后,围绕“阿基米德解开王冠之谜”分析其中的测量原理,使学生能够达到学以致用的目的,可以运用物理知识验证实际定论,不断增强研判思维意识。

(三)创新入手,锻炼创造思维活性

创新与思维之间存在相辅相成的关系,初中生在学习物理知识的过程中,不断丰富既有认知,从新知识与物理现象中获取信息,获得创新灵感,能够锻炼自我创造思维活性,助力创新思维能力发展。初中物理教师应该利用好各类实验用具,创新理论教学、实验操作、知识总结等教学环节,解决学生难以突破固化思维的问题,在培养其创新思维的同时,锻炼其创造思维活性。比如,在沪科版初中物理“连接串联电路和并联电路”的内容讲解过程中,首先,呈现不同的家用电器,绘制简单的家用电路图,调动学生的创新学习兴趣,同时引申出探究串、并联电路的相关知识,使学生能够了解学习物理的理论分析、实验探究方法。其次,分别介绍串、并联电路的概念以及图示,让学生用笔迹代替导线,按照串、并联的方式连接不同的电器,使之体会串、并联电路的特点,懂得对照电路图来分析物理原理,锻炼创造思维活性,提高其创新能力。最后,以实验探究的方式来解读存在故障的电路系统,引导学生逐步排查电流分、合点,分析支路、干路中潜在的问题,从而明确故障成因,运用串、并联电路的原理提出解决方案并进行验证,不断增强理论结合实际的意识,切实增强创新能力,实现高阶思维能力发展。

(四)实验入手,提升高阶思维品质

实验作为初中物理教学的重点环节,重要性不亚于基础理论学习。教师从实验入手,科学指导学生探究实验,能够让其深入感知物理现象,通过实际操作来验证物理定论,切实提升高阶思维品质。初中物理教师应当明确实验目标,指导学生观察实验现象,按照正确步骤收集数据和信息,为理论分析、知识学习提供保障,有效解决实验教学目标不明确的问题,促进学生高阶思维品质发提升。比如,在沪科版初中物理“‘伏安法’测电阻”的内容讲解过程中,首先,引导学生了解测量电阻的方法—“伏安法”,简单介绍“欧姆定律”公式“I=”及其变形公式“U=IR、R=”,使学生能够在了解电学定律的同时,理解“伏安法”的用途,知道电路计算、设计工作的理论依据。其次,让学生探索用电流表、电压表测量导体电阻的方法,指导其连接开关、电流表、电压表、滑动变阻器、干电池等实验器具,并绘制相关电路图。教师指导其闭合开关并根据电流表、电压表的示数来记录实验数据,使之养成良好的实验探究习惯,提升高阶思维品质。最后,根据学生的实验结果,引导其利用欧姆定律的变形公式“R=”计算相关电压值和电流值,使其明白运用“伏安法”间接测量电阻的原理,在收集实验数据的过程中增强透过现象看本质的能力,切实提升高阶思维品质。初中生的高阶思维主要包括创新、解题、决策、批判思维四个方面,能够对学生的学习和未来发展产生积极影响。现阶段初中物理教学中存在一定问题,为了促进学生的高阶思维发展,初中物理教师应该从问题、分析、创新、实验四个角度入手,有效解决教学问题,进一步优化教学,使学生能够发展高阶思维品质,攻克重难点知识,切实提高物理学习效率和质量,全面提升综合素质能力。

【参考文献】

[1]赵琼.运用“生活实验”助力初中物理教学[J].科技资讯,2020,18(28):172-174.

[2]李骏.初中物理实验教学中创新思维能力的培养[J].科学咨询(教育科研),2020(10):297-298.

[3]费志明,陈懋.基于科学思维培养的初中物理实验教学探索[J].物理教学,2020,42(09):44-46.

[4]龚丰裕.小实验在初中物理教学中的作用及应用分析[J].科技资讯,2020,18(25):148-150.

[5]孙立侠.浅析初中物理教学中创新意识的培养措施[J].科技资讯,2020,18(15):100-101.

[6]陆德启.巧用思维导图构建精彩初中物理课堂[J].科学咨询(科技·管理),2020(05):173-174.

[7]刘勇.思维导图在初中物理教学中的有效应用[J].中国新通信,2020,22(09):205.

[8]陈速娟.基于精准课堂教学的初中物理教学模式探索[J].创新创业理论研究与实践,2020,3(05):137-138.

作者:罗隆飞 单位:福建省尤溪第一中学文公分校