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)或較高層次的認(rèn)知能力，超越簡(jiǎn)單記憶和信息檢索，更關(guān)注學(xué)生自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)能力、問(wèn)題解決能力、創(chuàng)造性思維能力、批判性思維能力等多種能力的浸潤(rùn)發(fā)展和培養(yǎng)。

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展綱要》明確指出“高中階段教育是學(xué)生個(gè)性教育形成、自主發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，對(duì)提高國(guó)民素質(zhì)和培養(yǎng)創(chuàng)新人才具有特殊意義”。在高中物理知識(shí)復(fù)習(xí)階段，最能訓(xùn)練學(xué)生高階思維能力的方式是將一道典型題用到極致，做好拓展延伸、類(lèi)比歸類(lèi)。這樣以點(diǎn)涉面、盤(pán)活全局，以求融會(huì)貫通，通了一道題相當(dāng)于串聯(lián)起一類(lèi)形異質(zhì)同的試題，形成了一條題型鏈，很多題型鏈就編織成了題型網(wǎng)，而且不同的題型鏈之間還有相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的銜接，從而建構(gòu)起來(lái)的題型網(wǎng)就可以不斷衍生拓展，知識(shí)點(diǎn)的覆蓋會(huì)越來(lái)越全，不但可以使學(xué)生夯實(shí)所學(xué)的主干知識(shí)，還可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散、創(chuàng)新、思辨、糾錯(cuò)等思維能力，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維等物理核心素養(yǎng)，收到“通過(guò)一題，帶活一類(lèi)”的效果。

下面以一道連接體問(wèn)題為例，談?wù)勅绾螌?shí)現(xiàn)相關(guān)基礎(chǔ)題的串聯(lián)以形成題型鏈，從而有效實(shí)施對(duì)高中學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)。

一、經(jīng)典例題重現(xiàn)

例題 如圖1所示，A、B兩物塊間用細(xì)線相連，位于光滑水平面上，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為m和M，A、B兩物塊在水平拉力F的作用下一起向右加速運(yùn)動(dòng)，試求：在兩物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)線中的張力T。

二、破題策略

此題模型立意鮮明（連接體問(wèn)題），注重基礎(chǔ)方法，考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力。抓住題眼“A、B兩物塊在水平拉力F的作用下一起向右加速運(yùn)動(dòng)”，先運(yùn)用整體法對(duì)系統(tǒng)研究，得到兩物塊一起運(yùn)動(dòng)的加速度，細(xì)線中的張力T屬于系統(tǒng)內(nèi)力，再利用隔離法對(duì)受力更少的A物塊進(jìn)行研究，根據(jù)受力情況列式求解。

說(shuō)明：學(xué)生在上述拓展問(wèn)題的求解過(guò)程中，經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)、猜想、驗(yàn)證、解決問(wèn)題的完整過(guò)程。通過(guò)以上拓展題的研究，初步發(fā)現(xiàn)“該類(lèi)連接體問(wèn)題雖然條件不同，但結(jié)論貌似是統(tǒng)一的，即細(xì)線中的張力T與動(dòng)摩擦因數(shù)μ和斜面的傾角θ無(wú)關(guān)”。

再看下面這道題目：如圖2所示，彈簧測(cè)力計(jì)外殼質(zhì)量為m0，彈簧及掛鉤的質(zhì)量忽略不計(jì)，掛鉤吊著一質(zhì)量為m的重物?，F(xiàn)用一方向豎直向上的外力F拉著彈簧測(cè)力計(jì)，使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為（ ）。

分析：學(xué)生經(jīng)歷了上述的豐富思維過(guò)程后，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)由最初在較低認(rèn)知水平層次上的心智活動(dòng)向較高層次的認(rèn)知能力的浸潤(rùn)發(fā)展和培養(yǎng)。再看這道與例題看似完全不相干的問(wèn)題，很多學(xué)生都能迅速得出結(jié)論，實(shí)際上，這道題本質(zhì)上就是上述模型中斜面光滑且傾角為直角的特例。

小結(jié)：經(jīng)過(guò)例題的拓展延伸，既鞏固了知識(shí)，突破了重點(diǎn)，還有利于培養(yǎng)學(xué)生高階思維的廣闊性、變通性、創(chuàng)新性，實(shí)現(xiàn)了一類(lèi)相關(guān)基礎(chǔ)題的串聯(lián)并形成題型鏈。

四、類(lèi)比歸類(lèi)

例1 質(zhì)量不等的兩物塊A和B的質(zhì)量分別為mA和mB，位于光滑水平面上。如圖3所示，當(dāng)水平恒力F作用于左端A物塊上，兩物塊一起加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B兩物塊間的作用力大小為Ni;當(dāng)水平恒力F作用于右端B物塊上，兩物塊一起加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B兩物塊間的作用力大小為N2。則（ ）。

A.兩次物塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等

B.N1 +N2

C.N1+N2 =F

D.N1：N2 =mB：mA

分析：本題仍然是連接體問(wèn)題，考查知識(shí)遷移能力等高階思維能力，與經(jīng)典例題對(duì)比，可以將本題中A、B兩物塊間的作用力N類(lèi)比于經(jīng)典例題中細(xì)線中的張力T，問(wèn)題迎刃而解。

例2如圖4所示，在光滑水平面上有甲、乙兩木塊，質(zhì)量分別為m1和m2，中間用一原長(zhǎng)為L(zhǎng)、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接，現(xiàn)用一水平力F向左推木塊乙，當(dāng)兩木塊一起勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩木塊之間的距離是（ ）。

例3 如圖5所示，質(zhì)量分別為m和2m的兩小球置于動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的粗糙水平面上，且固定在一輕質(zhì)彈簧的兩端，已知彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)，勁度系數(shù)為k?，F(xiàn)沿彈簧軸線方向，在質(zhì)量為2m的小球上作用一水平拉力F，使兩小球一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)兩小球間的距離為（ ）。

分析：例2和例3均是連接體問(wèn)題，可以將兩例中彈簧的彈力類(lèi)比經(jīng)典例題中細(xì)線中的張力，問(wèn)題迎刃而解。但要特別注意例2中彈簧形變是壓縮狀態(tài)，而例3中彈簧形變是伸長(zhǎng)狀態(tài)。兩例放在一起，可以使得學(xué)生的思維產(chǎn)生火花，更上一個(gè)臺(tái)階。

總結(jié)：借助問(wèn)題模型，勤揣摩、多思考、善拓展創(chuàng)新，做好外延，抓住懸疑，步步為營(yíng)，做到“一點(diǎn)帶動(dòng)一片，盤(pán)活全面”，才能更深入地培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。正如陳景潤(rùn)所說(shuō)“爬山有很多路徑，我們要尋找所有的路徑，并找出最捷的那條路來(lái)”。所謂“萬(wàn)變不離其宗”，大抵如此。

作者單位：江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)星海實(shí)驗(yàn)中學(xué)