思维三元理论视域下高中物理核心素养培养策略

摘要：培养科学的思维方式是让学生物理学科核心素养提升的基础和桥梁，在思维三元理论支撑下，物理课堂教学利用真实物理情境，基于问题，构建培养科学思维的课堂，使学生分析性、创造性和实践性思维三种思维均衡发展。

关键词：科学思维 高中物理 核心素养    

2017版《普通高中物理课程标准》指出物理课程要构建物理情境，“引导学生经历科学探究过程，体会科学研究，养成科学思维习惯，增强创新意识和实践能力”[1]，中学物理老师不但要提供给学生未来发展所需要的的物理基础知识和基本技能，而且要使学生具有创造性的思想，并能把这些思想付诸实践。斯腾伯格在《思维教学》中所倡导的使学生的分析性思维、创造性思维以及实践性思维均衡发展的思想，就十分符合当前高中物理新课程改革的需要。

一、思维三元理论简介

思维三元理论是美国心理学家斯滕伯格根据三元智力理论提出的，他根据人的发展把人的思维分为分析性、创造性和实用性思维三个层面。他认为不同的情境需要不同的的智力， 分析性思维能力强的学生更易于接受学科知识，这类学生通常会“考”，创造性思维会促进学生独立思考，对于问题有着不同的见解，实用性思维有利于学生在不同的实际情景中找到解决问题的方法和思路，促成学生终身学习能力形成，养成用物理观念和科学思维分析生活中的物理现象的习惯。他还认为，每个人的智力都是具有分析性、创造性和实用性的特点的，每个人的三种智力水平发展是不平衡的， 基于三元思维理论开展课堂教学，构建有效促进学生三种思维平衡发展的教学模式，倡导通过多样化的教学方式和改变评价方法，教师要基于学生的问题，因“学”而“教”，致力使学生发展为“完整的人”。[2]

二、三元思维理论与物理学科核心素养培养

新一轮课程改革注重塑造“完整的人”，教育的目的基于学生品德提高，能力提升，致力于学生的终身学习能力提高和终身发展需要，思维三元理论为我国中学物理教学更好地培养学生的创造能力和实践能力提供了有益的启示。

1.三元理论与物理学科核心素养培养的关系

2017版《普通高中物理课程标准》要求物理学科教学要基于学生的学习，通过构建真实的物理情境，丰富学生的感性认知，革新课堂教学方式，依据教学内容，在丰富感性认知的过程中实现理性认知的升华，促进形象思维和抽象思维协调发展，在形成物理观念的过程中，提升科学思维品质。科学思维应该是基于事实通过观察分析，生成解决实际问题的方法，并能迁移创造的思维品质。思维三元论关注学生的思维差异，使学生的三种思维协调发展，尤其是实用性思维和创新性思维的培养和发展，对于培养学生终身学习能力和习惯有很好的促进作用。在中学物理课堂教学中基于思维三元理论开展教学，可以在形成物理观念的过程中，激发科学思维品质提升，科学探究能力提高。

2.优化情境创设，习得科学思维技巧

物理学的发展离不开实践和实验，物理知识的习得，思维提升，实际能力的提高离不开学习情境的创设，物理情境的创设要走进生活，只有联系生活，才能让让学生思维实现由形象转向抽象，由低端转向高端，由分析转向实践。思维三元论认为，学生的思维发展要在解决问题的过程中凝练出解决问题的程序，用书面语言描述出具体的操作程序，并在原有问题解决的方法中迁移提升，用以解决一类问题，并能够自发的对于解决的问题自我评价，通过评价实现回顾与提炼，提炼出解决问题的策略，通过围绕问题设置真实生活情境，能够很好的均衡发展学生的三种思维，促进创新思维的发展和实用性思维的形成，有效的提高了学生实践能力和终身学习能力。如在学习摩擦力的过程中，教师可以抛砖引玉，列出生活中一些与摩擦力有关的现象，引导学生观察思考，通过观察现象，由表及里，引发学生形象思维，养成分析思维的习惯，在形成关于摩擦力的物理观念后，教师指导学生讨论和分析一组类似现象，通过抽象思维，总结出滑动摩擦力与静摩擦力的共同点和不同点，最后教师可以设置选拔拔河比赛队员的情境，让学生讨论获胜一方队员的要求，学生在解决实际问题中发展创新思维和实用性思维，提高学生用物理知识解决问题的意识和能力。

“实际生活是学生学习的最好情境，它有助于学生形成从生活中学习、从实践中学习的习惯，并养成解决实际问题的真能力。”[3]教师只有在指导学生了解了解决问题的思维过程，掌握了思维的基本技能，学生才会知道在新的问题中如何展开思维，充分发挥科学思维的积极性和主动性、创造性。

3.开发教学资源，均衡三元思维发展

   传统物理教学策略是以教材为中心，按照教材的内容和顺序把知识直接呈现给学生，这种策略严重影响学生思维积极性、主动性的发挥和思维能力的发展。物理教学要强调“从整体性、平衡性、和谐统一性、联系性、动态性、共生性及开放性等角度思考物理教学问题”，[4]思维三元理论认为思维的三个层次的发展应该在构建“问题”课堂的基础上，采用对话策略，层层引导，通过情境对话，师生一起思维，共同学习，把学生的思维逐渐由低级引向高级思维发展，让学生在解决问题的过程中发展创新思维和实用性思维，提高学科的核心素养。

物理教材由于篇幅和科学性等的要求，在物理知识展示的过程中教学情境的创设可能不够充分，教学资源不够丰富，教师可以用图片，视屏，实践生活等方式展示学生身边的蕴含着物理知识和原理的生活现象，教学情境，比如在学习超重和失重时，教师可以在课堂展示自己乘电梯过程中电子秤读数的变化的视频（有条件的可以现场实验），引导学生思考观察的现象，为什么读数会变化？是不是老师的体重变化了？（形象思维）分析读数的本质？（探究思考）用牛顿第二定律解释读数变化的原因？（抽象思维）能不能根据读数变化判断电梯运行的方向？（实用思维）。教师基于问题激发学生讨论的热情，拓展和强迫学生思维，从而使不同思维品质的学生都能在解决问题的过程中均衡各种思维的发展。

4.基于学生问题，构建思维培养模式

在物理学科核心素养中，科学思维是在物理观念形成的基础上联系科学探究的桥梁，没有科学思维的支撑就不能实现科学探究的形成，所以在物理学科核心素养中，科学思维的培养是学生更高素养形成的基础。学生学习中的问题是一切课堂教学的起点，思维三元理论基于学生解决问题的过程，提出从小组内外讨论到个人独立思考解决的培养思维发展的策略，建立以学生为中心的学习课堂。培养学生科学思维要做好以下几个方面：

4.1思维起点要基于真实问题情境。真实世界的物理问题是学生在日常生活中面临的实际问题，情境真实，能勾起学生的好奇心，激发兴趣，进而会转化为学生积极思考和探究解决问题的源动力，学生在问题引导下激发思维，教师基于问题发展学生思维品质。

4.2思维过程要有主动和互动。在实际问题情境激发下，在学生独立思考基础上，通过师生、生生之间的讨论、交流等互动过程、达到对问题及解决过程的共同理解，培养学生的主体意识、合作精神和交流表达能力，习得终身学习的能力。

4.3思维能力要在解决新问题中迁移。教学的目的不仅仅在于帮助学生获得知识与技能，而在于促进学生应用有关知识和技能解决他们在日常生活和生产中遇到的物理问题，课堂教学要构建让学生思维能力提升和迁移为解决新问题的能力，在新问题中学生可以有不同的声音和不同的设计，教师的角色应该是“服务者”，即为学生解决问题创设条件。比如让学生设计方案测定本地重力加速度，学生可能提出多种方法如滴水法、落体法、单摆法、频闪照片法等，教师要组织学生对各种方法评估，找出最佳的方案，既发展了发散思维又培养了实用性思维。

三、结语

思维三元理论强调三种思维均衡发展，该理论提出的发展三种思维的教学策略，为中学物理课堂教学培养学生核心素养提出了可操作的具体方式，既有合作学习又有独立思考，既能发展思维品质又能提高实践能力，有利于培养学生的创新意识，提高创新能力，这与新课程标准对于教学的要求是相契合的。

参考书目：

[1] 普通高中物理课程标准（2017版）人民教育出版社

[2] 杨颖  思维三元理论在中学物理教学中的应用 （《当代教育科学》 2005-11）

[3] 余文森 《核心素养导向的课堂教学》 上海教育出版社 （196）

[4] 张伟 《“非常规”物理实验教学》  教育科学出版社（10）

基金项目：

1.江苏省教育科学“十三五”规划课题“高中物理教学中学生‘实践意识’培养的策略研究”（课题标号D/2018/02/122）

2.江苏省教育科学“十三五”规划课题“基于PCK的高中物理概念教学实践研究”（课题编号C-b/2018/02/48）

作者简介：

1.王亚群 中学高级教师，泰州市高中物理学科带头人，泰州市教科研先进个人

2.刘小云 中学一级教师，泰兴市教学能手，曾获泰州市高中物理优质一等奖