物理教學(xué)批判性思維研究
時(shí)間:2022-05-16 06:10:59
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1培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維是國家的課程目標(biāo)之一
“批判”一詞有多種解釋。從教育學(xué)角度看,批判是一種思維過程,具有積極思考、自主分析和提出新見的特征,通過求證、反思等手段,培養(yǎng)學(xué)生合理質(zhì)疑和科學(xué)批判的能力。批判性思維是創(chuàng)新思維與創(chuàng)造力的必備條件。物理思維中的批判性品質(zhì)是指:嚴(yán)格估計(jì)思維材料和檢查思維過程,善于獨(dú)立思考,不受暗示干擾,善于發(fā)現(xiàn)問題并提出質(zhì)疑,進(jìn)行爭論,不斷分析解決問題的依據(jù)條件,反復(fù)檢查已擬定的假設(shè)、計(jì)劃和方案;善于明辯事非曲直,不人云亦云,盲目附和。哈佛名言:教育的真正目的就是讓人不斷提出問題、思考問題。面對(duì)當(dāng)今知識(shí)外儲(chǔ)化的現(xiàn)象,學(xué)生思考能力的培養(yǎng)倍顯重要。要培養(yǎng)批判性思維,可以從態(tài)度和技能這兩個(gè)方面出發(fā),對(duì)學(xué)生進(jìn)行形式多樣的思考訓(xùn)練,達(dá)到讓學(xué)生自主思考的目的,同時(shí)也符合讓學(xué)生“會(huì)學(xué)”的課程理念。高中物理教學(xué)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí),有意識(shí)地訓(xùn)練學(xué)生的質(zhì)疑和批判能力,以提高學(xué)生的科學(xué)思維品質(zhì),促進(jìn)其科學(xué)素養(yǎng)的提高。這是“必修課”,是國家的課程目標(biāo)之一。
2忽視批判性思維教育,對(duì)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展形成障礙
“李約瑟難題”不斷困擾著我們:“中國古代對(duì)人類科技發(fā)展做出很多貢獻(xiàn),但近代科學(xué)與工業(yè)革命為什么沒有發(fā)生在中國?”楚漁先生從獨(dú)特的角度對(duì)其進(jìn)行了剖析:“古代的科技形態(tài)以技術(shù)創(chuàng)造為特征,技術(shù)創(chuàng)造以實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),中國人口眾多,積累的經(jīng)驗(yàn)多,自然古代中國的科技發(fā)明和發(fā)現(xiàn)比西方多。但近現(xiàn)代的發(fā)明創(chuàng)造多是以科學(xué)理論為主要特征,以抽象思維為主要思維模式的西方科學(xué)家,故能在近現(xiàn)代科學(xué)理論的許多領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。因此,中國的科技進(jìn)步緩慢,與傳統(tǒng)思維模式中輕視實(shí)證的習(xí)慣有關(guān),而要改正這個(gè)毛病,必須徹底改變中國的傳統(tǒng)思維模式,重新打造我們的思維模式?!睂?shí)證是與純粹的理論分析相對(duì)應(yīng)的一種研究方法,其中的核心是批判與質(zhì)疑。物理學(xué)研究大多使用實(shí)證的手段,通過對(duì)客觀材料的分析,來論證相應(yīng)的觀點(diǎn)。國人對(duì)“諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)”總是翹首以待。清華大學(xué)鄭也夫教授認(rèn)為:“諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)意味著高端的創(chuàng)造力。中國現(xiàn)今教育最大的問題是對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的摧毀?!彼f,無論你是在哪兒學(xué)習(xí),哈佛、耶魯、牛津或劍橋,如果你人生的前12年是在中國學(xué)校里度過的,那么你就與諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)絕緣了。你的獨(dú)立性、好奇心、想象力與創(chuàng)造力都會(huì)被中國的教育體制給抹殺。這個(gè)體制將學(xué)生與老師捆綁在了一起,老師就如一位嚴(yán)父,是不可被挑戰(zhàn)的權(quán)威角色。這種要求人們不去質(zhì)疑長輩的順從精神,已經(jīng)成為科研創(chuàng)新的一大阻礙?!?012中國SAT年度報(bào)告分析》顯示,參加美國高校入學(xué)考試的中國高中生中,只有不到7%的人成績達(dá)到1800分“及格線”,而達(dá)到美國優(yōu)質(zhì)大學(xué)普遍要求的2000分以上成績的更是只占2%。國家基礎(chǔ)教育課程教材專家委員會(huì)委員夏谷鳴分析了中美兩國的高考內(nèi)容后指出,這是由于中國的教育缺乏對(duì)批判性思維的訓(xùn)練。兩位專家對(duì)基礎(chǔ)教育的詬病,不約而同地指向批判性思維教育的缺失,值得深思。當(dāng)下高中教學(xué)在很大程度上偏離了合理的教學(xué)價(jià)值與目的,將教學(xué)演繹成教師簡單的灌輸、知識(shí)的反復(fù)強(qiáng)化和能力的不斷被訓(xùn)練。這種學(xué)習(xí)以分?jǐn)?shù)為目的,以訓(xùn)練、測(cè)試為手段,漠視教學(xué)本身的價(jià)值存在,我們稱之為“追逐名利的學(xué)習(xí)”。這致使多數(shù)學(xué)生形成思維惰性和依賴性,習(xí)慣于將書刊的話當(dāng)成真理,只能分析與解決問題而難以發(fā)現(xiàn)與提出問題。缺乏問題意識(shí)、質(zhì)疑習(xí)慣和批判精神,批判性思維的發(fā)展受到抑制,將對(duì)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展形成障礙,對(duì)人的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造力毀傷嚴(yán)重。基礎(chǔ)教育忽視批判性思維教育,將會(huì)影響全民科學(xué)素養(yǎng)的提高,或許會(huì)成為“科學(xué)強(qiáng)國夢(mèng)”的障礙。批判性思維教育的重要性與迫切性顯而易見,它關(guān)乎“中國夢(mèng)”的實(shí)現(xiàn)。
3高中物理教學(xué)是滲透批判性思維培養(yǎng)的最佳途徑
恩格斯說過,“懷疑———批判”的頭腦是科學(xué)家的“另一個(gè)重要儀器”。“柏拉圖的蘋果”堪稱挑戰(zhàn)權(quán)威的典范。亞里士多德“是一位善于批判的學(xué)生”。亞里士多德有句名言:“吾愛吾師,吾更愛真理?!钡芽▋赫J(rèn)為,一切皆可懷疑,唯有“懷疑”本身不容懷疑。愛因斯坦不僅喜歡獨(dú)立思考,更崇尚批判性思考,他自稱是“一個(gè)離經(jīng)叛道的人”。費(fèi)恩曼寫過這樣的小詩:“我想知道這是為什么?/我想知道為什么我想知道這是為什么?/我想知道究竟為什么我非要知道我為什么想知道這是為什么!”費(fèi)恩曼認(rèn)為:“在科學(xué)中,懷疑和批判是舉足輕重的”。正是科學(xué)家這種強(qiáng)烈的懷疑和批判精神推動(dòng)了科學(xué)的發(fā)展。懷疑和批判是科學(xué)進(jìn)步的原動(dòng)力,一切觀念都要接受經(jīng)驗(yàn)的考驗(yàn)和批判的理性思維的挑戰(zhàn),這是科學(xué)發(fā)展的最基本的準(zhǔn)則。從伽利略無摩擦擺球的理想實(shí)驗(yàn)到笛卡兒的進(jìn)一步補(bǔ)充和完善,牛頓第一定律的建立過程蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)信念、科學(xué)思維和科學(xué)方法,更重要的還有懷疑和批判的科學(xué)精神。湯姆遜、盧瑟福、波爾和海森堡這四代師生在研究原子結(jié)構(gòu)時(shí),都是在質(zhì)疑和挑戰(zhàn)老師觀點(diǎn)的過程中,取得了創(chuàng)新性的成果,有力地推動(dòng)了二十世紀(jì)的物理學(xué)革命。綜觀物理學(xué)以及科學(xué)發(fā)展史,那些重大的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)大多是建立在批判性思維的基礎(chǔ)上的,諸多案例可使學(xué)生認(rèn)識(shí)到批判性思維是推動(dòng)物理學(xué)乃至社會(huì)前進(jìn)的主要?jiǎng)恿?。物理思維在符合一般規(guī)則的前提下,有自己的特色和傾向,在科學(xué)思想史上與不同的哲學(xué)思想、理性和非理性的思想方式糾葛在一起,具有獨(dú)特的魅力。只有領(lǐng)會(huì)科學(xué)思想史才能更深刻地把握科學(xué)思維的方法。要通過有意識(shí)地引入科學(xué)思想史,使學(xué)生歷史地把握物理學(xué)科學(xué)方法的來龍去脈以及物理方法的特色和傾向??茖W(xué)概念和規(guī)律被創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)的過程,不僅體現(xiàn)出科學(xué)家的人生觀、價(jià)值觀,也能反映出科學(xué)精神和科學(xué)方法,尤其是批判性思維的運(yùn)用。在高中物理教學(xué)中,通過科學(xué)思想史教育讓學(xué)生認(rèn)識(shí)和感受批判性思維,是滲透與培養(yǎng)批判性思維的最佳途徑。
4批判性思維在構(gòu)建物理概念中的重要作用
“兩小兒辯日”(《列子•湯問篇》)的故事,說明知覺是由知識(shí)和理論決定的,人在感知時(shí)并非一塊“白板”,在生活中已獲取的感性認(rèn)識(shí)會(huì)構(gòu)成“前科學(xué)理論”,并形成對(duì)當(dāng)下的“導(dǎo)向”和“透鏡”作用?!皩?dǎo)向”暗示觀察者向什么方向去觀察,而“透鏡”則在很大程度上決定著觀察到的是什么。學(xué)習(xí)概念之前,學(xué)生頭腦并非空白,他們已從生活中體驗(yàn)并積累了許多與該概念有關(guān)的感性認(rèn)識(shí),并由此形成了一幅被前科學(xué)概念和自身經(jīng)驗(yàn)所主導(dǎo)的物理圖景,其中一些觀念和前科學(xué)概念是片面甚至是錯(cuò)誤的,會(huì)對(duì)正確構(gòu)建物理概念形成干擾。例如,“重的物體比輕的物體下落得快”、“摩擦力一定是阻礙物體運(yùn)動(dòng)的”等。再如,直接將數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)遷移為理判斷:既然有I=UR圯R=UI,就應(yīng)有“電阻與電壓成正比而與電流成反比”等。還有相似前概念的干擾,導(dǎo)致對(duì)新概念的理解困難,如“路程與位移”、“速度與加速度”等。構(gòu)建物理概念過程中的主要思維障礙有:感性認(rèn)識(shí)不足、思維方法不當(dāng)、思維定勢(shì)影響和相關(guān)概念干擾。相關(guān)概念干擾就是“前概念”(或稱為“前理論”)對(duì)構(gòu)建新概念的干擾。要排除干擾,就需要對(duì)信息再次進(jìn)行辨別、篩選和組織,需要經(jīng)歷困惑、失敗、評(píng)估、調(diào)整與反復(fù)的曲折思維過程,批判性思維是這個(gè)過程的核心。常見有學(xué)生能熟記概念的定義,卻不理解概念的本質(zhì)。例如,對(duì)“慣性”進(jìn)行理解時(shí),受前概念干擾,學(xué)生易認(rèn)為“慣性是一種力”,不能真正理解“動(dòng)者恒動(dòng)(剎車后還滑動(dòng))、靜者恒靜(重型機(jī)械有很重的底座)”的意義,原因是缺乏對(duì)前概念的質(zhì)疑與批判,沒有完全排除前概念的干擾。批判性思維在排除前概念的干擾、幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)物理本質(zhì)方面起到重要作用。這是在物理教學(xué)中滲透批判性思維教育的實(shí)踐意義。在高中物理教學(xué)中,應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行批判性思考,鼓勵(lì)學(xué)生在充分思考的基礎(chǔ)上,敢于大膽質(zhì)疑,不迷信,不輕信,不盲從。要培養(yǎng)學(xué)生具有懷疑牛頓、愛因斯坦的勇氣,使學(xué)生敢于向權(quán)威挑戰(zhàn),向教材挑戰(zhàn),向老師挑戰(zhàn)。只要堅(jiān)持做下去,就能讓學(xué)生在潛移默化中養(yǎng)成批判性思維,為提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。(本文來自于《物理教學(xué)探討》雜志。《物理教學(xué)探討》雜志簡介詳見.)
作者:蔣鳴工作單位:南京航空航天大學(xué)附屬高級(jí)中學(xué)