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基于高階思維培育的高中物理深度教學(xué)研究

2024-05-10 10:35:59孔垂環(huán)何雙芬
課堂內(nèi)外·高中教研 2024年3期
關(guān)鍵詞:深度教學(xué)高階思維高中物理

孔垂環(huán) 何雙芬

摘? 要:在當(dāng)前信息化、全球化不斷發(fā)展的社會(huì)背景下,教育已經(jīng)成為各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域。高中階段是學(xué)生人生中重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn),是培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要時(shí)期。文章以高階思維培育為目標(biāo)對(duì)高中物理深度教學(xué)展開(kāi)研究,旨在探討培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的有效途徑,提高高中物理教學(xué)質(zhì)量,為學(xué)生的全面發(fā)展提供有力支持。

關(guān)鍵詞:高階思維;高中物理;深度教學(xué);素質(zhì)教育

隨著教育的不斷發(fā)展,高階思維能力的培養(yǎng)已成為高中物理教學(xué)的重要目標(biāo)。高階思維能力是指學(xué)生運(yùn)用高層次思考方式,在問(wèn)題解決、創(chuàng)新和批判性思維等方面發(fā)揮出更出色的表現(xiàn)。而深度教學(xué)則是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效手段,強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度理解,不僅是簡(jiǎn)單的記憶和模仿,而是要求學(xué)生在理解和掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上,能夠?qū)χR(shí)進(jìn)行深度的分析和評(píng)價(jià),從而將其轉(zhuǎn)化為自身的能力和素質(zhì),希望通過(guò)本文的探討,能夠?qū)ε囵B(yǎng)學(xué)生的高階思維提供助力。

一、基于高階思維培育的高中物理深度教學(xué)現(xiàn)狀

在高中的物理教學(xué)中,深度教學(xué)已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。深度教學(xué)不僅是傳統(tǒng)意義上的傳授知識(shí),更是一種基于高階思維培育的教學(xué)方式。這種方式注重學(xué)生的高階思維能力的培養(yǎng),如分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造等,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能和創(chuàng)新精神。

當(dāng)前,高中物理深度教學(xué)呈現(xiàn)出積極發(fā)展的態(tài)勢(shì)。越來(lái)越多的教師開(kāi)始認(rèn)識(shí)到高階思維能力的重要性,并且在教學(xué)中不斷嘗試深度教學(xué)的方式。如教師利用問(wèn)題解決教學(xué)、探究式教學(xué)、案例分析教學(xué)等方式來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度思考。同時(shí),高中物理教材也在不斷更新,越來(lái)越多的內(nèi)容被加入教材中,以適應(yīng)深度教學(xué)的需要。如教材中不僅包括基礎(chǔ)理論知識(shí),還涉及了科學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、思維訓(xùn)練等方面的內(nèi)容,這些都有利于培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。但是,高中物理深度教學(xué)也面臨一些挑戰(zhàn)。如部分學(xué)生可能存在學(xué)習(xí)上的困難,部分教師缺乏深度教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和方法,部分學(xué)校缺乏對(duì)深度教學(xué)的支持和資源投入等。

因此,高中物理深度教學(xué)作為一種新興的教學(xué)方式,雖然目前已經(jīng)取得了一定的成果,但是還需要進(jìn)一步的完善和發(fā)展。未來(lái)的高中物理教學(xué)應(yīng)該更加注重培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力,同時(shí)也需要教師不斷探索和實(shí)踐深度教學(xué)的方式,以更好地適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要和人才培養(yǎng)的需求。

二、基于高階思維培育的高中物理深度教學(xué)意義

基于高階思維培育的高中物理深度教學(xué)對(duì)學(xué)生的未來(lái)發(fā)展和社會(huì)的需求都至關(guān)重要。深度教學(xué)可以提高學(xué)生的高階思維能力、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、促進(jìn)教師專業(yè)化發(fā)展、推動(dòng)教學(xué)改革等。

(一)提高學(xué)生的高階思維

高中物理深度教學(xué)有利于提高學(xué)生的高階思維能力。高階思維能力是指分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造等能力,這些能力對(duì)學(xué)生的未來(lái)發(fā)展非常重要。通過(guò)深度教學(xué),學(xué)生需要在理解和應(yīng)用物理知識(shí)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行深入思考和分析,這有助于學(xué)生建立高階思維能力。

(二)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

高中物理深度教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。科學(xué)素養(yǎng)是指人們對(duì)科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)精神和科學(xué)的理解程度和掌握程度。通過(guò)深度教學(xué),學(xué)生不僅需要掌握物理知識(shí),還需要理解科學(xué)方法、科學(xué)精神等深層次的內(nèi)容,這有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

(三)促進(jìn)教師專業(yè)化發(fā)展

高中物理深度教學(xué)有利于促進(jìn)教師專業(yè)化發(fā)展。深度教學(xué)需要教師具備較高的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力,需要教師不斷探索和實(shí)踐新的教學(xué)方式和方法。因此,深度教學(xué)可以促進(jìn)教師的專業(yè)化發(fā)展,提高教師的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。

(四)有利于推動(dòng)教學(xué)改革

高中物理深度教學(xué)有利于推動(dòng)教學(xué)改革。隨著社會(huì)的發(fā)展和教育的變革,傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代教育的需求。深度教學(xué)是一種新興的教學(xué)方式,它不僅可以提高教學(xué)質(zhì)量和效率,還可以推動(dòng)教學(xué)方式和方法的創(chuàng)新和改革。

三、基于高階思維培育的高中物理深度教學(xué)策略

(一)基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)

基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)是一種非常有效的深度教學(xué)方式,它可以幫助學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)和理論應(yīng)用到實(shí)踐中,培養(yǎng)他們解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新思維能力。同時(shí),還能提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和批判性思維能力。在進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)的過(guò)程中,教師需要給予學(xué)生足夠的指導(dǎo),幫助他們解決遇到的困難和問(wèn)題。同時(shí),教師還需要給予學(xué)生足夠的鼓勵(lì)和支持,幫助他們建立自信心。

在基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)中,學(xué)生需要在一個(gè)實(shí)際的、多維度的項(xiàng)目中工作,這個(gè)項(xiàng)目通常需要涉及多個(gè)物理概念和規(guī)律。例如,教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用物理原理設(shè)計(jì)一個(gè)創(chuàng)意產(chǎn)品,如基于力學(xué)原理的桌球臺(tái),或基于電磁學(xué)的電動(dòng)汽車(chē)模型等。這樣的實(shí)際項(xiàng)目能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力,同時(shí)為他們提供了應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和理論的機(jī)會(huì)。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,學(xué)生需要發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力和批判性思維。他們需要進(jìn)行項(xiàng)目的整體規(guī)劃和設(shè)計(jì),明確項(xiàng)目的目標(biāo)和任務(wù),然后通過(guò)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分析、研究和實(shí)驗(yàn),尋找最佳的解決方案。此外,學(xué)生還需要對(duì)項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整,對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行批判性思考,及時(shí)修正錯(cuò)誤,使項(xiàng)目能夠順利完成。

例如,在“制作一個(gè)太陽(yáng)能熱水器”的項(xiàng)目學(xué)習(xí)中,學(xué)生需要利用所學(xué)的熱力學(xué)知識(shí),創(chuàng)新設(shè)計(jì)出高效的太陽(yáng)能熱水器。他們需要考慮熱水器的吸熱能力、保溫性能、成本等因素,同時(shí)還需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,不斷調(diào)整優(yōu)化。這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生需要發(fā)揮自己的批判性思維和創(chuàng)新思維,通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)和修正,最終制作出優(yōu)秀的太陽(yáng)能熱水器。

在進(jìn)行基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)時(shí),教師需要注意,項(xiàng)目的設(shè)置應(yīng)與物理學(xué)科的知識(shí)和技能緊密相連,保證學(xué)生在項(xiàng)目中能夠充分應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)和理論。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,教師需要給予學(xué)生足夠的指導(dǎo)和支持,幫助他們解決困難和問(wèn)題,建立自信心。此外,教師還需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思和總結(jié),讓他們?cè)陧?xiàng)目實(shí)施過(guò)程中不斷進(jìn)步和提高。

(二)基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)

基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)是通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究和解決問(wèn)題來(lái)進(jìn)行教學(xué)的方法。這種教學(xué)方式可以幫助學(xué)生將多學(xué)科知識(shí)和理論應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中,培養(yǎng)他們的批判性思維、問(wèn)題解決能力和高階思維能力。

基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)需要設(shè)置復(fù)雜的問(wèn)題情境來(lái)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究和解決問(wèn)題。這些問(wèn)題通常需要學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)和理論進(jìn)行分析、研究和解決。例如,在物理學(xué)科中,教師可以設(shè)置問(wèn)題如“如何設(shè)計(jì)一個(gè)高效的太陽(yáng)能熱水器?”或“如何利用磁場(chǎng)來(lái)控制物體的運(yùn)動(dòng)?”等。這些問(wèn)題不僅涉及物理學(xué)科的知識(shí),還涉及化學(xué)、數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí),可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行分析和解決。在基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生需要經(jīng)歷分析問(wèn)題、提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并分析等環(huán)節(jié)。首先,學(xué)生需要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入的分析,明確問(wèn)題的目標(biāo)和條件,找出問(wèn)題中的關(guān)鍵因素和規(guī)律。其次,學(xué)生需要根據(jù)分析的結(jié)果提出假設(shè),預(yù)測(cè)問(wèn)題的發(fā)展趨勢(shì)或解決方案,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的假設(shè),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和解釋。最后,學(xué)生需要對(duì)整個(gè)問(wèn)題解決過(guò)程進(jìn)行總結(jié)和反思,找出不足之處和改進(jìn)之處。

仍以“如何設(shè)計(jì)一個(gè)高效的太陽(yáng)能熱水器?”的問(wèn)題為例,學(xué)生首先需要了解太陽(yáng)能熱水器的原理和構(gòu)造,分析影響其效率的因素。然后,他們需要提出假設(shè),比如增加吸熱面積、選用高透光材料等。其次,學(xué)生需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這些假設(shè)的有效性,并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。最后,學(xué)生需要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和反思,比較各種方案的優(yōu)劣和可行性。

基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力和高階思維能力,還可以提高他們的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。在問(wèn)題解決過(guò)程中,學(xué)生通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)和調(diào)整,尋找最佳解決方案,可以發(fā)展批判性思維和創(chuàng)新思維。同時(shí),學(xué)生還需要進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作和交流溝通,共同解決問(wèn)題和分享成果??傊?,基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)是一種非常有價(jià)值的深度教學(xué)方式。通過(guò)基于問(wèn)題的學(xué)習(xí),學(xué)生可以更加深入地理解和掌握物理學(xué)科的知識(shí)和技能,同時(shí)還能提高他們的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力及其未來(lái)發(fā)展都具有重要意義。

(三)基于探究的學(xué)習(xí)

基于探究的學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生為中心,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究來(lái)培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神的教學(xué)方法。這種教學(xué)方式可以幫助學(xué)生通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析等環(huán)節(jié),自主發(fā)現(xiàn)和探究物理現(xiàn)象和規(guī)律,提高他們的探究能力和高階思維能力。

基于探究的學(xué)習(xí)是通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究來(lái)進(jìn)行教學(xué)的。在物理學(xué)科中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察來(lái)探究物理現(xiàn)象和規(guī)律,如牛頓第二定律、電磁感應(yīng)、光的折射等。通過(guò)探究,學(xué)生可以更加深入地理解和掌握這些物理規(guī)律的本質(zhì)和內(nèi)涵,提高他們的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。在基于探究的學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生需要在教師的引導(dǎo)下主動(dòng)探究物理現(xiàn)象和規(guī)律。首先,學(xué)生需要提出問(wèn)題并進(jìn)行猜想,自主確定探究的主題和方向。然后,學(xué)生需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),自主選擇實(shí)驗(yàn)儀器和方法,并制訂實(shí)驗(yàn)方案和步驟。其次,學(xué)生需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和記錄數(shù)據(jù),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和解釋,得出結(jié)論。最后,學(xué)生需要對(duì)整個(gè)探究過(guò)程進(jìn)行總結(jié)和反思,找出不足之處和改進(jìn)之處。

例如,在探究“牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生需要猜想加速度與哪些因素有關(guān),然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行操作。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生需要仔細(xì)記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析,最終得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)完成后,學(xué)生需要對(duì)整個(gè)探究過(guò)程進(jìn)行總結(jié)和反思,明確自身的不足之處并改進(jìn)?;谔骄康膶W(xué)習(xí)不僅有助于學(xué)生深入理解和掌握物理規(guī)律,還能提高他們的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。在探究過(guò)程中,學(xué)生需要學(xué)會(huì)主動(dòng)思考、觀察和分析問(wèn)題,通過(guò)自主探究和實(shí)驗(yàn)操作得出結(jié)論。這可以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和自主學(xué)習(xí)能力,同時(shí),基于探究的學(xué)習(xí)還可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和交流溝通能力。學(xué)生需要與同學(xué)和教師進(jìn)行交流和討論,分享自己的想法和經(jīng)驗(yàn),共同解決問(wèn)題。這可以幫助學(xué)生提高團(tuán)隊(duì)合作能力和交流溝通能力,為他們未來(lái)的工作和學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

(四)基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)

基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)是要求學(xué)生在設(shè)計(jì)和制作物理模型或產(chǎn)品時(shí),將所學(xué)知識(shí)和理論應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中的教學(xué)方法。這種教學(xué)方式可以幫助學(xué)生通過(guò)實(shí)踐操作,深化對(duì)物理概念和規(guī)律的理解,同時(shí)也有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和高階思維能力。

在物理學(xué)科中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)和制作各種物理模型或產(chǎn)品,如橋梁模型、簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)等。通過(guò)設(shè)計(jì)制作,學(xué)生可以將所學(xué)的物理概念和理論應(yīng)用到實(shí)際操作中,更加深入地理解和掌握這些知識(shí)的內(nèi)涵和實(shí)際應(yīng)用。在基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生需要發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力和批判性思維,不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和調(diào)整,以完成物理模型或產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制作。具體而言,學(xué)生需要先進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和構(gòu)思,自主選擇材料、工具和方法,并制訂具體的操作步驟。然后,學(xué)生需要進(jìn)行實(shí)際制作和實(shí)驗(yàn),對(duì)設(shè)計(jì)和制作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)和調(diào)整,最終完成作品。

例如,在設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生需要先了解電動(dòng)機(jī)的工作原理和構(gòu)造,然后進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。然后,學(xué)生需要選擇合適的材料和工具,如電池、磁鐵、導(dǎo)線等,并按照制訂的步驟進(jìn)行制作。在制作過(guò)程中,學(xué)生需要對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)和調(diào)整,最終完成電動(dòng)機(jī)的制作?;谠O(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,還可以提高他們的創(chuàng)新能力和高階思維能力。在設(shè)計(jì)和制作過(guò)程中,學(xué)生可以運(yùn)用批判性思維和創(chuàng)新思維,不斷嘗試新的方法和思路,以解決遇到的問(wèn)題。同時(shí),學(xué)生還需要進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作和交流溝通,共同解決問(wèn)題和分享經(jīng)驗(yàn)。

四、結(jié)語(yǔ)

基于高階思維培育的高中物理深度教學(xué)是提高學(xué)生高階思維能力的重要手段。通過(guò)深度教學(xué)的實(shí)施,可以引導(dǎo)學(xué)生深入探究物理知識(shí),激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和熱情,培養(yǎng)批判性思維、創(chuàng)新能力和問(wèn)題解決能力等高階思維能力。未來(lái),教育研究者需要進(jìn)一步探索和研究高中物理深度教學(xué)的有效性和可持續(xù)性,為培養(yǎng)更多具備高階思維能力的高素質(zhì)人才提供更多思路和方法。

參考文獻(xiàn):

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[3]江國(guó)康. 加強(qiáng)高中物理深度教學(xué)發(fā)展學(xué)生高階思維研究[J]. 成才之路,2019(23):41.

(責(zé)任編輯:石子靜)

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