摘" 要：在高三復(fù)習(xí)教學(xué)中，知識建構(gòu)是教學(xué)路徑，思維進(jìn)階是教學(xué)目標(biāo)。本文以高三復(fù)習(xí)課為例，探討教師如何通過深化“3個理解”、聚焦“5種思維”，促成學(xué)生的學(xué)習(xí)從知識建構(gòu)到思維進(jìn)階的跨越。

關(guān)鍵詞：思維進(jìn)階；高考評價；高三復(fù)習(xí)

基金項目：本文系江蘇省“十四五”規(guī)劃課題“文化意蘊視角下的高中物理教學(xué)與評價研究”（課題編號：SJMJ/2021/04）的階段性研究成果。

如何在高三復(fù)習(xí)中有的放矢、充分激發(fā)學(xué)生潛能、優(yōu)化教學(xué)效果，是高三物理教師面臨的核心問題。筆者認(rèn)為，教師要深化對高考評價要求、物理學(xué)科本質(zhì)和學(xué)生學(xué)習(xí)特點的理解，聚焦學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)，促成學(xué)生從知識建構(gòu)到思維進(jìn)階的跨越。

約翰·杜威（John Dewey）在其著作《我們?nèi)绾嗡季S》一書中寫道：“智育的全部和唯一目的就是要養(yǎng)成細(xì)心、警覺和透徹的思維習(xí)慣?！保?］哈佛教授邁克爾·桑德爾（Michael J. Sandel）也曾說過，學(xué)習(xí)的本質(zhì)不在于記住哪些知識，而在于它觸發(fā)了你的思考。物理學(xué)是研究物質(zhì)運動最普遍的規(guī)律、物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)及物質(zhì)間相互作用的一門學(xué)科。人們通過觀察物理現(xiàn)象、物理事實、物理過程，使其在大腦中形成清晰的物理圖景，并反復(fù)加工、合理改造、去粗取精，把感性認(rèn)識上升為理性認(rèn)識，該過程即物理思維的運用。教師正確掌握物理思維方法，可以幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的思考習(xí)慣、學(xué)會和掌握解決問題的方法，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

在21世紀(jì)科學(xué)教育研究領(lǐng)域，許多學(xué)者在大量測量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提出，學(xué)生的認(rèn)知思維發(fā)展過程具有“進(jìn)階”的特點。教師把握這種“進(jìn)階”過程，有助于識別學(xué)生認(rèn)知中的關(guān)鍵問題，從而促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知建構(gòu)及教學(xué)實踐活動的優(yōu)化實施。2007年，美國國家研究理事會（National Research Council，簡稱NRC）提出，“學(xué)習(xí)進(jìn)階”是對學(xué)生在一個時間跨度內(nèi)學(xué)習(xí)和探究某一主題時，依次進(jìn)階、逐級深化思維方式的描述。在較大時間跨度內(nèi)（如6～8年），學(xué)生學(xué)習(xí)和研究某一主題的思維方式是依次進(jìn)階的。所以，在學(xué)生的高三學(xué)習(xí)中，知識建構(gòu)是教學(xué)路徑，思維進(jìn)階是教學(xué)的根本目標(biāo)。

1" 深化“3個理解”，提升高三復(fù)習(xí)實效性

理解高考評價要求、物理學(xué)科本質(zhì)和學(xué)生學(xué)習(xí)特點是教師立德樹人理念、學(xué)科教學(xué)水準(zhǔn)、課堂設(shè)計策略的主要體現(xiàn)，也是貫穿《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）要求、落實學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)提升的關(guān)鍵所在。在高三復(fù)習(xí)階段，“3個理解”是加強(qiáng)教學(xué)針對性、提高學(xué)習(xí)實效、達(dá)到從知識建構(gòu)到思維進(jìn)階的根本渠道。深化“3個理解”結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

1.1" 理解高考評價要求

《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，高中物理學(xué)習(xí)評價是以學(xué)生發(fā)展為本、基于物理學(xué)科核心素養(yǎng)的評價，其目的主要在于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)和改進(jìn)教師教學(xué)。物理學(xué)習(xí)評價應(yīng)圍繞物理學(xué)科核心素養(yǎng)的具體要求，創(chuàng)設(shè)真實而有價值的問題情境，采用主體多元、方法多樣的評價方式，客觀全面地了解學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展?fàn)顩r，找出存在的問題，明確發(fā)展的方向，及時有效地反饋評價結(jié)果，促進(jìn)學(xué)生全面而有個性地發(fā)展。［2］

2019年11月，教育部正式發(fā)布《中國高考評價體系說明》，建構(gòu)了“一核四層四翼”高考評價體系。該體系明確了高考全面落實立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)的核心功能，核心價值、學(xué)科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力、必備知識的“四層”考查內(nèi)容，以及基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性的“四翼”考查要求。［3］《中國高考評價體系》的發(fā)布在中國高考發(fā)展過程中是一件具有標(biāo)志性意義的事情，也成為近年高考命題的基礎(chǔ)。近幾年各地物理高考試題均

全面貫徹并深入落實了

“一核四層四翼”要求。因此，通過高考評價體系理解評價、分析試題，是教師進(jìn)行高三教學(xué)、提高復(fù)習(xí)實效的根本出發(fā)點。

1.2" 理解物理學(xué)科本質(zhì)

物理科學(xué)的發(fā)展為人類提供了豐富的認(rèn)知成果，更為人類提供了獲得物理認(rèn)知的科學(xué)思維和方法。物理方法是人們在認(rèn)識物理世界的過程中形成的具有普適性的活動方式。在教學(xué)過程中，教師需讓學(xué)生理解物理研究過程，領(lǐng)悟物理思維方法，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，促進(jìn)其深刻理解物理學(xué)科本質(zhì)，樹立正確運用物理知識解決實際問題的信心，發(fā)展綜合素養(yǎng)、提高解決問題的能力。

因此，教師既要準(zhǔn)確把握知識能力體系、教學(xué)重難點、習(xí)題教學(xué)策略，又要善于挖掘?qū)W科教學(xué)中蘊含的科學(xué)方法、理性精神、人文教育素材，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的同時了解物理學(xué)在人類文化和社會發(fā)展中的重要作用并形成科學(xué)的價值觀和思維方式，從而幫助學(xué)生提升學(xué)科素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

1.3" 理解學(xué)生學(xué)習(xí)特點

高三復(fù)習(xí)的關(guān)鍵在于教師要了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，理解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的認(rèn)知特點、思維習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法及情緒狀態(tài)，從而發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識上的疏漏、能力上的不足、思維上的局限、規(guī)范上的缺陷、心理上的困惑等。

教師要關(guān)注學(xué)生學(xué)科學(xué)習(xí)中非智力因素的培養(yǎng)，幫助他們樹立信心、激發(fā)興趣、改良習(xí)慣、引發(fā)思考，創(chuàng)造能夠提升學(xué)生思維能力的契機(jī)。對于學(xué)生學(xué)習(xí)的困難之處，教師需采取適當(dāng)?shù)拇胧夯蚴歉淖兘虒W(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，或是設(shè)計環(huán)環(huán)相扣的問題鏈，或是輔之以激發(fā)興趣的變式練習(xí)，或是展示解決問題的思考與探索過程，從而以“支架式”的教學(xué)方法幫助學(xué)生不斷進(jìn)步。其中，教師幫助學(xué)生突破思維的障礙是至關(guān)重要的，教師要針對知識的特征和學(xué)生個人的特點，提升學(xué)生思維的流暢性、靈活性、思辨性、批判性，促使學(xué)生思維水平的進(jìn)階。

2" 聚焦“5種思維”，促進(jìn)學(xué)生從知識建構(gòu)走向思維進(jìn)階

基于以上“3個理解”，高中物理學(xué)習(xí)最核心的思維主要有5個方面：整合發(fā)散思維、抽象概括思維、數(shù)理邏輯思維、科學(xué)探究思維和社會人文思維。聚焦“5種思維”的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。

2.1" 知識體系再建構(gòu)——整合發(fā)散思維

高三復(fù)習(xí)課的首要任務(wù)是推動整個高中知識的網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化，幫助學(xué)生提高整合與發(fā)散思維的能力。教師通過綜合、分解、歸納、類比等方法，運用圖表、思維導(dǎo)圖等形式，將分布在各模塊中零散而又有內(nèi)在聯(lián)系的知識點聯(lián)系起來，深化學(xué)生對概念的理解，提高學(xué)生理解的深度，也幫助學(xué)生建構(gòu)便于他們記憶和鞏固的知識網(wǎng)絡(luò)，為學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識解決相關(guān)問題打下基礎(chǔ)。

例如，教師可以通過將“運動的分解”和“力的分解”進(jìn)行類比的方法，幫助學(xué)生理解相關(guān)知識；通過歸納測定值電阻、電表電阻、電池內(nèi)阻等方法，幫助學(xué)生理解電學(xué)知識。二輪、三輪復(fù)習(xí)更強(qiáng)調(diào)“微專題”的設(shè)計。微專題以“模塊知識”為主線，如力學(xué)微專題，教師可以將力學(xué)的五大規(guī)律即牛頓運動定律、動能定理、動量定理、機(jī)械能守恒定律和動量守恒定律進(jìn)行整合與對比；以“概念群”為主線，如“場”的概念群，教師可以將重力場、引力場、電場、磁場等串聯(lián)起來，解決復(fù)合場與疊加場的綜合問題；以方法為主線，如定理定律的證明與推導(dǎo)、圖像法的應(yīng)用、數(shù)學(xué)工具在物理問題解決中的應(yīng)用等，進(jìn)行方法歸納；以題型為主線，教師可以將力、熱、電、光、原子等幾個模塊組合成一個整體，提高學(xué)生解題的綜合性、靈活性、技巧性。知識的建構(gòu)過程也是培養(yǎng)學(xué)生融合與發(fā)散思維的過程。

2.2" 物理模型再凝練——抽象概括思維

抽象與概括是指從具有共同性的事物中揭示其本質(zhì)意義的兩種思維活動。抽象是指抽取客觀事物一般的、本質(zhì)的屬性的思維方法；概括是指在認(rèn)識事物屬性的過程中，把所研究各部分事物得到的一般的、本質(zhì)的屬性聯(lián)系起來，整理推廣到同類的全體事物，從而形成這類事物的普遍概念的思維過程。許多物理問題的提出、物理概念的產(chǎn)生、物理規(guī)律的建立、物理理論的形成都是抽象和概括的結(jié)果。［4］

物理學(xué)中各類模型的建構(gòu)過程都體現(xiàn)了抽象和概括思維方法的魅力?！墩n程標(biāo)準(zhǔn)》對模型建構(gòu)的分層次要求為：能說出簡單物理模型、能在熟悉情境中應(yīng)用常見物理模型、能在熟悉情境中選用恰當(dāng)模型解決簡單問題、能將實際問題中的對象和過程轉(zhuǎn)換成物理模型、能將較復(fù)雜實際問題中的對象和過程轉(zhuǎn)換成物理模型。［5］從本質(zhì)上講，分析和解決物理問題的過程，就是建構(gòu)物理模型的過程，我們平時所說的解題過程中應(yīng)“明確物理過程”“在頭腦中建立一幅清晰的物理圖景”，其實就是指建構(gòu)物理模型。

例如，2022年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（全國甲卷）物理試題第25題涉及測量微小電流的光點式檢流計的工作原理，其分析過程需要用到小角度近似（sin θ≈tan θ≈θ）的方法。這種近似在高中物理教學(xué)中有多次應(yīng)用，如證明單擺是簡諧運動的過程、楊氏雙縫干涉中導(dǎo)出相鄰條紋間距公式的過程、火車轉(zhuǎn)彎向心力的分析、卡文迪什扭秤實驗原理、光的折射中的視高及視深問題的分析等等。這種“微小量放大”的思想更是在學(xué)生學(xué)習(xí)物理時多次出現(xiàn)。因此，在平時的復(fù)習(xí)中，教師要培養(yǎng)學(xué)生善于整理、概括各類模型特點的意識。

2.3" 數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用——數(shù)理邏輯思維

數(shù)理邏輯思維是以邏輯思維為載體，利用數(shù)學(xué)知識體系思考問題和解決問題的思維。應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的情況主要有三種：需進(jìn)行較煩瑣的字母運算或數(shù)字運算、題目中涉及幾何關(guān)系問題、題目對圖像分析的要求較高。

在高中階段，數(shù)理邏輯思維主要包括分析綜合、圖像應(yīng)用、歸納演繹、微元極限、通項遞推、理數(shù)轉(zhuǎn)換（將物理問題轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)問題）等方面。例如，物理學(xué)中常用的極值思維法是將問題推向極端狀態(tài)進(jìn)行分析，或借助數(shù)學(xué)手段求取物理量極值的一種研究、處理物理問題的思維方法。中學(xué)物理教學(xué)中經(jīng)常涉及的極值計算有：分析物理過程求取極值、利用二次函數(shù)求取極值、利用不等式求取極值、利用函數(shù)圖像求取極值等。

2.4" 實驗方法再梳理——科學(xué)探究思維

《課程標(biāo)準(zhǔn)》在課程內(nèi)容部分，明確羅列了21個學(xué)生必做實驗。［6］事實上，教材中各類演示實驗、課外實驗都可能成為高考的素材，約占50%。在新高考方案中，實驗題也發(fā)生了較大變化，從考查的兩道實驗題的內(nèi)容來看，原來是一道題考查力學(xué)、一道題考查電學(xué)，現(xiàn)在轉(zhuǎn)變?yōu)榭疾橐坏纼?nèi)容不固定的實驗題；從題目數(shù)量來看，兩道實驗題變?yōu)橐坏?；從分值來看?8分變?yōu)?5分，但是占比依舊保持在15%左右。

高考試題的立意，以“立德樹人、服務(wù)選才、導(dǎo)向教學(xué)”為主旨，關(guān)注學(xué)生物理核心素養(yǎng)。基于此，教師也應(yīng)從物理學(xué)科核心素養(yǎng)的視角去分析高考實驗題。近幾年來，高考試題中出現(xiàn)的物理實驗題，一方面注重學(xué)生對基本儀器的掌握與對基本實驗的理解，另一方面注重學(xué)生對知識的靈活應(yīng)用。其中儀器的選擇、實驗的設(shè)計都對知識的綜合性與靈活性有較高的要求，對能力層次的考查有所提高。

例如，在力學(xué)實驗中，常見的拓展性實驗有：測重力加速度問題、測動摩擦因數(shù)問題等。測量重力加速度的方法有很多，近幾年高考試題中有用彈簧秤和已知質(zhì)量的鉤碼測量的、有用自由落體運動測量的、有用斜面上物體的運動測量的、有用單擺或圓錐擺測量的。測動摩擦因數(shù)的方法有：利用平衡條件測定、利用動力學(xué)方法測定、利用功能關(guān)系測定等。2012年重慶卷理綜高考試題第23題中提到的一種可測量輪胎與地面間動摩擦因數(shù)的擺式摩擦因數(shù)測量儀就應(yīng)用了功能關(guān)系。

由此可見，學(xué)生除了認(rèn)真掌握每一個實驗的原理、器材、步驟，并建構(gòu)起一定的實驗整體知識體系外，還要積極地提取、積累一些有價值的方法，從不同的角度進(jìn)行思路的拓展，加強(qiáng)知識的前后聯(lián)系，著力領(lǐng)悟?qū)嶒灥脑O(shè)計思想及運用的科學(xué)方法，并進(jìn)行合理的創(chuàng)新改進(jìn)，從而提升實驗分析能力，培養(yǎng)自己的發(fā)散性思維。

2.5" 學(xué)史情境再總結(jié)——社會人文思維

物理學(xué)是一門極富魅力的學(xué)科。物理學(xué)不僅以其概念、規(guī)律、原理、理論、應(yīng)用揭示了自然界基本運動形式的真理，而且在人類發(fā)展的歷程中凝練和升華出了科學(xué)思想方法、科學(xué)與人文精神，并進(jìn)一步推動科學(xué)的發(fā)展和社會的前進(jìn)。

因此，《中國高考評價體系說明》特別指出：“在知識、能力和素養(yǎng)的教育培養(yǎng)中，應(yīng)關(guān)注與國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、生產(chǎn)生活實際等緊密相關(guān)的內(nèi)容。”［7］近幾年，各地物理高考試題也充分落實了這一要求，如2021年廣東卷（唐代《耒耜經(jīng)》記載的曲轅犁）、2021年全國甲卷（傳統(tǒng)游戲“旋轉(zhuǎn)紐扣”）、2022年福建卷（福建土樓、清代乾隆《冰嬉賦》）、2022年1月浙江卷（我國古代欹器）、2022年海南卷（石橋）、2022年全國乙卷（智能手機(jī)中的磁傳感器）、2023年1月浙江卷（“中國天眼”——大口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡）等。此外，關(guān)于我國航天成就的情境更是在各地高考試題中頻頻出現(xiàn)。

高中物理知識中蘊含著極為豐富的人文教育素材。教師將這些內(nèi)容融入物理知識教學(xué)中，能以其精神力量激起學(xué)生心靈的震撼，升華學(xué)生的人生價值，端正學(xué)生的人生態(tài)度，幫助學(xué)生樹立正確的人生觀。特別是中華傳統(tǒng)文化中融入的科學(xué)思想精髓，以及我國在科技領(lǐng)域的巨大成就，都是培養(yǎng)學(xué)生形成社會主義核心價值觀、堅定“四個自信”的絕佳素材。在高三復(fù)習(xí)過程中，教師要注重這些內(nèi)容的整理和滲透，滋養(yǎng)學(xué)生的人文情懷，培養(yǎng)他們的社會人文思維。

3" 結(jié)語

在高三物理復(fù)習(xí)中，師生往往過分關(guān)注知識框架的建構(gòu)，反而將思維進(jìn)階置于次要位置。因此，盡管學(xué)生建立了知識體系，但有時仍不能深入理解概念的內(nèi)涵與關(guān)聯(lián)，不能全面建構(gòu)知識之間的縱向和橫向聯(lián)系以及內(nèi)在的邏輯關(guān)系，這導(dǎo)致他們?nèi)狈`活應(yīng)用所學(xué)知識解決物理問題的思維能力。

高三復(fù)習(xí)課不僅是對知識的盤點、習(xí)題的操練，更應(yīng)是對思維的拓展、方法的感悟。高中物理教學(xué)中處處蘊含著學(xué)生終身發(fā)展所需的物理思維方法和科學(xué)研究方法。在高三復(fù)習(xí)課中，教師要深化“3個理解”、聚焦“5種思維”，進(jìn)而促成學(xué)生的學(xué)習(xí)從知識建構(gòu)到思維進(jìn)階的跨越。

參考文獻(xiàn)

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