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基于高阶思维培育的高中物理问题链设计

2023-07-17高财远

学周刊 2023年22期
关键词:问题链高阶思维高中物理

高财远

摘 要:在新课程改革不断发展的背景下,旨在培养学生批判性思维、创新能力以及问题解决能力的学习方式被应用到了学科教学中。另外,由此衍生出的“问题链”教学策略也是一种能够促进学生认知发展的经典教学模式。文章以高中物理课堂教学为例,结合“问题链”教学策略的类型与特点,提出了以高阶思维培育为旨归的高中物理问题链的设计策略,在促进学生深入理解知识点的同时充分调动学生的学习兴趣,进而推动高中物理课堂的有效进行。

关键词:高中物理;高阶思维;问题链;教学方法

中图分类号:G63          文献标识码:A          文章编号:1673-9132(2023)22-0084-03

DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2023.22.028

记忆与理解是典型的低阶思维,而高阶思维则是应用、分析、评价与创造,属于深度学习的范畴,因此在设计问题链的过程中必须以深度学习理念为指导。问题链教学策略通过有效问题群的创设来启发学生的思维,让学生在应用物理知识解决实际问题的过程中实现创新思维能力的发展,并在引导学生对知识点进行深入挖掘的过程中实现高阶思维的培育。在素质教育背景下,问题链教学策略已经被广泛应用到高中物理教学过程中,但是由于关于问题教学法的相关研究仍然停留在理论层面,缺乏实践的指导,因此在实际应用过程中尚且难以达到理论与实践的统一,亟需更加科学合理的应用方式。

一、创新问题链形式

问题链是指在课堂中一些有逻辑、有梯度、有价值、符合学生认知发展的有效问题群。在实际授课过程中,不少教师都将问题链教学局限地视为提问教学,在教学过程中的单一使用成为限制问题链教学效果的重要因素。结合相关理论以及以王后雄为代表的研究学者的研究理论,发现问题链可以根据教学功能的不同分为八种不同类型。为此,教师在高阶思维的培育过程中,必须创新问题链的形式。

(一)引入型问题链

顾名思义,引入型问题串就是在课堂导入的阶段应用,尤其是在新授课的导入阶段對引入型问题串的应用程度最高。另外,考虑到高中生的身心发展特点,引入型问题串的设计必须以激发学生的学习兴趣为首要目标,因此引入型问题串的设计除了要贴合高中物理的教学内容,还要与真实情境相结合,以在物理知识与学生生活之间构筑联系,通过生活场景片段的应用来有效激发学生的学习兴趣。

(二)差异型问题链

高阶思维是完全不同于低阶思维理解与记忆的一种高层次的思维形式,因此其培育依靠传统的讲授法是难以实现的。教师要借助差异型问题串来引发学生产生强烈的认知冲突,以促使学生在强烈的认知冲突的影响下产生浓厚的求知欲,以此引发学生一系列的探究行为,进而在学生深入探究的过程中进行应用、分析、评价与创造,实现对学生高阶思维的培育。

(三)诊断型问题链

学生在学习的过程中不可避免地会出现一些问题,这些问题如果得不到解决就会影响学生今后的学习,因此如何及时发现学生存在的问题就成为学科教学的一项重要内容。因此,借助诊断型问题链发现学生在重点、难点、疑点和易错点中所产生的学习漏洞,能够为教师今后的教学提供一定的方向。

(四)探究型问题链

物理学科作为一门以实验为主要形式的学科,比语文、英语、政治等学科更加需要学生的自主探究。但是就目前高中物理课堂教学的实际情况来看,在学习的重压下,不少学生都缺乏学习活力,不愿意主动参与到课堂教学中来,这时教师就需要借助探究型问题链来诱导学生进行深入探究,以在这一过程中培养学生发现问题与解决问题的能力、动手能力、团队协作能力与创新能力。

(五)对比型问题链

知识迁移是通过新旧知识之间联系的构建来帮助学生借助旧知识更好地学习与理解新知识的过程,其对于逻辑性很强的物理学科来说,是非常重要的。但是高中生的学习能力有所欠缺,很多时候凭借学生自己不能发现新旧知识之间的联系,这时教师就可以借助对比型问题链帮助学生逐步发现知识之间的联系,以通过类比知识的学习达到更高水平的认知,助力高阶思维的培育。

(六)迁移型问题链

迁移型问题链即将学习内容中可迁移的知识点设计成链,可以提高学生在不同情境中应用知识和解决问题的能力。

(七)弹性型问题串

问题链教学与传统提问教学最大的不同就是学生在学习知识的过程中有更加宽广的发展空间。问题是问题链教学的核心,教师需要高度重视问题的生成性,为学生提供自由发挥的空间,以促进生成性价值在高中物理课堂教学中的应用。

(八)总结型问题链

高中物理教材的编写体例都是以章为单位的,每一章的知识点都存在联系性,因此为了巩固学生对知识点的记忆与理解,使其构建起一个完整的知识体系,教师就需要借助总结型的问题链来引导学生对这一章的内容进行回顾,以此提高学生的学习能力、培育学生的高阶思维。

二、优化“问题链”教学流程

(一)确定核心知识点

核心知识点的确定主要有两个维度,其一是本节教学内容自身的重难点,其二是学生前概念的认知水平,需要通过学生对预习任务的完成情况来了解,是核心知识点确定的主要方式。尤其是在学生成为学习主体的背景下,学生对知识的掌握情况以及认知水平是教师组织教学的重要依据。为了更加全面地了解学生前概念的认知水平,教师需要让学生在上课前预习本节课需要学习的内容,并结合预习内容提出三个及以上的问题。比如,学生可以谈一谈自己在预习过程中遇到的困惑,可以找到与自己以往学习经验不符的知识点,还可以谈一谈自己想要通过这一节课学习到什么知识,并将所提的问题由课代表收齐交到教师手里。在此基础上,教师需要整理出无效问题,并根据问题内容的不同将其分类,形成问题集,找到学生普遍存在的问题,并将其确立为核心知识点。

(二)确定学生学习能力

所教班级学生的学习能力是影响问题链教学的关键因素。为了保证问题链教学的针对性,教师必须在授课之前确定学生的学习能力。为此,在确定核心知识点之后,教师就要结合高中物理课程标准来确定学生能够提高的深度学习能力维度,以将问题链教学的难度控制在合理的范围之内。

(三)确定问题链类型

根据教学功能的不同,问题链有对比型、弹性型、探究型等多种类型,教师要根据教学需要来确定问题链的类型。但是不同类型问题链在同一节课中并不是完全不相容的,比如教师可以在新授课的导入阶段设计引入型问题链来激发学生的学习兴趣,在课中组织学生进行探究时设计探究型的问题链,在课堂结束时设计总结型问题链来帮助学生总结归纳知识点等等。

(四)设计独立的问题链

不同类型的问题链都需要不同的问题来构成,因此在一节物理课上针对不同的核心知识点应用不同类型的问题链,就需要分别为不同的问题链设计不同的问题,以形成相互独立的问题链。

(五)确定教学顺序

每节物理课都需要学习若干个核心知识点,这些核心知识点都分别对应着不同的问题链。因此在授课过程中,教师就需要按照核心知识点之间的关联程度、难易程度以及进阶水平等要素来对其进行合理排序,以确定教学顺序,促进问题链教学在高中物理课堂教学中有条不紊地进行。

(六)衔接问题链教学

不同类型的问题链教学之间虽然是相互独立的,但是其作为一节物理课的重要组成部分,决定了其必须衔接起来。因此在不同的问题链教学的交替过程中,教师要设置平缓的过渡环节,为学生提供一定的掌握与消化空间,促进物理知识点的吸收,为学生高阶思维的培育奠定基础。

三、结合深度学习能力指标设计问题链

(一)认知领域

1. 核心学科知识。深度学习在认知领域关于核心学科知识的要求是学生能够主动进行新旧知识的连接,基于知识理解进行学习,其中学生对知识的理解包括记忆、理解、应用、分析、评价与创造六个层次,其中后四个层次就是深度学习范围。因此,问题链的设计必须能够促进学生对知识的应用、分析、评价与创造,结合不同类型问题链的教学功能来看,对比型问题链、迁移型问题链、弹性型问题链都可以指导学生结合已有知识提出创新性的想法与问题,也就是生长性问题,高阶思维就能够借助这一生长点完成培育。

2. 批判性思维。批判性思维即要求学生敢于独立思考、质疑权威,主要可以通过差异型的问题链、诊断型的问题链来培养。

3. 复杂问题解决。高阶思维的一个重要表征就是应用,因此在问题链教学过程中引导学生借助所学物理知识来解决实际问题是有必要的。探究型问题链与迁移型问题链都可以让学生在探究复杂问题的过程中提高分析问题与解决问题的能力。

(二)人际领域

1. 团队协作。人际领域的团队协作要求学生能够与其他同学通过合作来完成任务、解决问题,因此教师在组织教学的过程中要积极设计团队合作的任务,为学生提供丰富的合作机会。探究型问题链可以引导学生围绕需要探究的问题共同探索实验方案,还可以让学生共同完成实验内容。迁移型问题串则可以借助小组讨论的形式来促使学生合作,而总结型问题链则可以让学生以小组为基本单位共同制作思维导图。由此可见,探究型、迁移型以及总结型的问题链都可以提高学生团队协作的能力。

2. 有效沟通。在合作的过程中,学生必然会就自己的想法与其他学生进行沟通,因此有效沟通的实现与团队协作的实现具有很大程度上的一致性。因此,教师仍然可以借助探究型以及总结型問题链来促使学生围绕所学知识进行有效沟通。同时,弹性型问题链为学生提供了更加充足的思考空间,使得学生的思维更加活跃。教师还可以借助弹性型问题链的设计来促使学生进行有效沟通。比如,在讲授“圆周运动”的过程中,教师就可以询问学生“生活中有哪些常见的圆周运动”“直线运动与圆周运动分别是用什么物理量来描述的”“如何比较圆周运动上两个点的运动速度”等问题。这样,学生就可以联系直线运动的相关知识,并结合生活实例思考圆周运动的描述方法,进而通过有效沟通来发现线速度与角速度这两个重要的物理量。

(三)个人领域

1. 学会学习。学会学习侧重于学生学习方法的掌握与学习能力的提升,即独立学习思考与反思的能力。为此,教师可以借助引入型的问题链让学生在真实情境与实际问题中独立思考,借助诊断型问题链引发认知冲突,找到学习漏洞,以实现独立思考,借助总结型问题链学会制作与应用思维导图,进而实现独立思考。

2. 培养毅力。培养毅力要求学生对自己的学习有自信,且能够为掌握知识和完成重要目标而努力,能够认识到知识、学习、发展的内在一致性。因此,教师在深度学习理念下应用问题链教学时,就要重视语言鼓励的引入,以此激发学生的内在学习动机,提高学生的综合能力。

四、明确问题链教学要点

问题链教学与传统的教学方式不同,无论是教师还是学生,在问题链教学中的主动性与自由空间都比较强,只要问题链教学能够满足以下要点就能在高中物理教学的应用过程中发挥出良好的效果。第一, 问题链教学必须以核心知识的学习为基础。高阶思维虽然不同于低阶思维对知识的理解与记忆,但是对知识的应用、分析等的实现仍然要建立在对知识的理解与记忆上,没有核心知识的基础,高阶思维的培育就是一纸空谈。第二, 问题链教学必须以真实情境为依托。高中物理知识虽然抽象,但是与生活现象息息相关,因此教师要善于从生活情境出发,调动学生的学习兴趣,引导学生积极思考。第三, 问题链教学必须以学生的认知水平为依据。问题链教学强调的是对学生思维的引导,只有所提的问题符合学生的认知水平,他们才能跟上教师的思路,促进教学的顺利实施。第四, 问题链教学必须以启发性问题为突破点,帮助学生在原有知识的基础上完成更深一步的学习与探索。第五,问题链教学必须以生成性问题为基础。生成性问题对学生高阶思维的培育作用最为明显,教师在组织教学时要预判学生的兴趣,并预设生成性问题。

本文看到了深度学习理念与高阶思维之间的关系,高阶思维的培育不能脱离深度学习理念。文章结合高中物理课堂教学的实际,提出了高阶思维在问题链教学中的培育路径,旨在推进高中物理课堂教学改革,促进学生核心素养的提升。

参考文献:

[1] 杨添堡.指向深度学习的高中物理问题链教学策略[J].广西教育,2021(34).

[2] 辛赜,陈燕华.基于“问题链”的教学逻辑构建探讨——以高中物理“重心”教学为例[J].物理教师,2020(6).

[3] 彭桂鑫.基于高阶思维的问题链在高中物理教学中的应用[D].广西师范大学,2020.

[4] 王金虎.巧用问题链激活高中物理课堂的策略探究[J].考试周刊,2020(29).

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