500年前不到，伽利略于比萨斜塔之上，将10磅重与1磅重的铁球，同时使之自由下落，最终两个铁球同一时刻着地，致使人们万分惊奇。 此一经典之事众人皆知，然而，好多人常常把注意力集中于实验内容自身，却忽略了对其背后进行思维之方式的探寻。 于伽利略的自由落体实验里头，他先是给出假设，跟着开展了好多回实验予以验证，所获结论不但和猜想假设极为相符，并且借助合适的逻辑推理，给予了结论更广的适用范围。 这一流程乃是逻辑思维跟物理学科紧密相连的鲜活展现。
教育的价值不是让学生去记忆大量事实，而是在于磨炼他们的大脑使其能够进行思考 在信息化快速往前发展的当前 青少年儿童急切需要掌握逻辑思维能力 从而去识别 处理繁杂多样的信息 从学科的特性方面来看 物理学科给逻辑思维的培育提供了不少契机 比如说 好多物理概念以及规律本身就是推理跟演绎逻辑的综合展现 学生在掌握这些概念以及规律的时候 需要深入领会其步骤之间的逻辑关联 清楚物理定律的适用范畴以及局限性。对于物理教学这种以实验为根基的活动而言，当学生在着手去设计实验方案之际，以及在对数据展开分析的过程当中，是需要去做出具备合理性的假设的，然后依据此假设来进一步规划实验的具体步骤，还要挑选出恰当合适的测量工具，并且借助比较之类的方式来开展误差分析工作。除此之外，从源自于生活里的物理现象起始出发，学生能够从多个不同维度去剖析物理方面的问题，构建起抽象的物理模型并且加以应用，通过进行推理论证从而得出相应的结论。
逻辑学的日常应用包含批判性思维，在日常教育教学进程里，我着重给学生渗透批判性思维，破除他们的思维定式，培育他们理性思考、反思总结的习性，致使他们在面临真实问题之际，能够运用逻辑展开深入剖析，做出恰当断定。
一、透视批判性思维的八大维度
咱能够把批判性思维依照物理教学给划分成八个具体维度，目的是方便去做分析以及研究。这些维度不是单独存在着的，它们是彼此相互关联的。当在对现实问题做分析的时候，常常需要同时把多个维度调动起来加以考量。
猜想跟假设，是那种基于已知信息而提出来的一种带有尝试性质的解释或者预测，而基于这样的假设，学生会进一步借助经过设计好了的实验去验证这些预测的准确程度，。
形象，与直觉，所谓指的是形象化的那种思维，还有直观的感受，在物理教学这个范畴里头，形象化思维的运用，它能够起到帮助学生更好地去理解抽象概念的作用，并且能够助力学生建立起物理直觉。
找寻事物彼此间的共同点，此为求同。探寻事物相互间的差异，这是求异。它们分别是指寻找事物之间的共同点与差异，能够助力学生更为深入地去理解以及分类物理现象。
进行比较，以及类比，比较不一样的物理现象，或者概念，找出它们相互之间的相似之处，还有差异性，借此深化对于这些现象，或者概念的理解。
从具体事例之中，总结出一般规律的那种思维方式，被称作归纳，而从一般规律出发，推导出具体结论的那种思维方式，则叫做演绎。
剖析跟整合，其中前者讲的是把繁杂的物理问题划分成更小且更好去领悟的部分，而后者指的是把各异的物理概念以及定律融合起来，进而达成对整体物理现象的认知。
模型跟抽象，模型的建构乃是从现实世界之中提取关键要素并且忽略次要因素的进程，抽象思维却是识别、概括不同物理现象相互之间的共性以及特征 。
溯因跟推理，溯因进程促使学生依据观察到的物理现象探寻或许的因果关联，推理进程却着重从已知的物理原理以及定律推导出全新的结论。
根据学生反馈可知，他们对于最后那三个维度的理解以及应用，相对而言较为薄弱，这同样也反映出了这些维度在教学里面是缺失的。拿高中物理模型的构建与应用当作例子来讲，好多教师习惯直接给学生讲解模型，致使学生缺少自我探索构建的过程，没能学到过程当中的逻辑思维，洞察各个要素相互之间的本质关系，仅仅停留在模仿以及记忆的层面，一旦面对新的情景和题目，就常常习惯于套用已有的模型，而并非将其抽象出来进行分析和推理。许多教师反馈学生存在一听就懂，一做就错的情况，这也是其中一个重要原因 。
二、向思维深处再迈一步
我长时间于一线担当教学校长留学之路，当下还负责省里的教研工作，深切体会到众多教师于开展物理教学并渗透批判性思维时面临的挑战，他们于知识体系方面并无问题，然而在实际操作期间仍感觉颇多困难，实际上，教师并非要彻底推翻旧有的教学模式，而是在原本具备的教学基础之上予以改良，引领学生朝着思维更深层次再迈进一步便可。
拿曲线运动的教学来讲，好多教师惯于经由设计情境，带着学生去留意旋转雨伞边缘水滴飞出的方向和链球旋转后的飞行路径等，以此来归纳做曲线运动的物体瞬时速度的规律。然而，这般做法在逻辑方面并非全然自洽，这是由于它依据的是不完全归纳法，所涉及的案例一概对应圆这种特殊曲线。不完全归纳的一个关键特点是，只要有一只“黑天鹅”存在，“所有天鹅都是白色的”这个命题就没法成立。这个基础之上，教师能够进一步引导学生去思考，若为一般的曲线，此规律是不是还会成立初中物理旋转雨伞，进而借助假设实验来做验证，像利用无限分割的想法，把任意曲线视作许多短线段的组合，接着发给学生一些小球以及可塑钢轨材料，让他们自行组合成各种形状不一的曲线，之后用小球蘸取红墨水，观察并记录小球在轨道末端所呈现出的运动轨迹，进而更直观地去验证曲线运动的规律，此外，还得结合数学推理，保证结论的普遍适用性 。
当然，这种改良不是随意去做的，而是要在紧紧贴近学情以及学生需求的基础之上开展创新。比如说，在讲解楞次定律的时候，好多教师会借助实验带领学生探究影响感应电流方向的因素，接着通过记录以及归纳实验现象，总结出楞次定律。然而，有部分学生没办法把实验现象归纳成一般规律。这个时候就需要教师给学生搭建“桥梁”，助力他们顺利达成归纳的过程。在这个环节里，我购买了一根长度为一米的铜管，把它垂直放置后，首先让一个粉笔头从铜管的上方自由落下。紧接着，我再度把一块具备强力吸附功能的纽扣形状的磁铁放置于铜管的最上端位置时，使其处于静止状态后放手让其下落，结果发现磁铁下降的速率相较于粉笔抛落时的速度明显更为缓慢，借此方式从而助力学生领会了“感应电流所产生的磁场总是会对那些引发该磁场的磁通量的改变形成阻碍作用”这个原理。
有着许多诸如此类的案例，依据以上所拥有的经验，我提出来一种思维范式，其为“提出命题→尝试解释→理论预言→实验验证→反思完善理论”，以教学牛顿第三定律当作例子来说，学生于初中阶段就已经学习过“力的作用是相互的”，存在一些教师会运用弹簧测力计去探究作用力以及反作用力之间的关系，之后径直引出牛顿第三定律的内容，并且马上带领学生开始进行练习，这样一种方式表面看上去高效，实际上却忽视了学生的即时反应以及他们思维发展的需求。
于实际的教学当中，常常会有学生针对定律适用的范围，以及实验误差等诸多方面提出疑问，比如说：“在处于运动状态或者是非接触状态之下，这个定律是否依旧适用呢？”“要是将两个弹簧测力计进行竖直放置，结果还会是一样的吗？”这些类问题恰恰也就是学生调用多个维度主动去思考，进而提出命题的一种体现。要是学生在当下暂时没有能够做到主动地质疑，那么教师就应当主动去询问并且加以引导，在合适的时候为他们提供思考的方向以及支持。随后，结合着学生所提出的问题，从理论层面进行分析以及假设，并且组织学生去讨论实验验证的方法。对于该定律适用范围所存在的问题，能够借助DIS传感器，经由实际的操作以及对传感器图像进行观察，从而让学生以直观的方式看到力的大小，力的方向，以及力随着时间的变化情形。最终，完善这样的理论：作用力与反作用力始终是大小相等的，方向是相反的，作用在同一条直线之上的，并且是同时产生，同时消失，同时发生变化的。
三、批判性思维的跨学科探索
在所有学科都适用的一种思维能力名为批判性思维，它具备可迁移的特性。新高考、新课标、新教材开始落地推行，此时我便在教学里积极探索借助跨学科学习去培养学生的批判性思维。详细来说，划分成如下四个步骤。
首先，挑选跨学科主题。基于高中物理教学，常见的跨学科主题涵盖能源的转化与利用、健康与运动、信息技术等。拿“能源的转化与利用”来说，其涉及的内容有物理学科的能量守恒定律，化学学科的化学反应与能量释放，生物学科的生物能源等。
其次，要去确定核心概念，把它给明确下来，结合已经选定的跨学科主题初中物理旋转雨伞，进而确定相关学科需要涉及的核心概念，这些核心概念是有特定指向的。在上面所列举的案例当中，涉及到的核心概念包含了热力学第一定律，这是一个很重要的概念，还有燃烧反应原理，这也是其中关键的一部分，除此之外，还包括食物链与能量流动等，这些都是非常关键的核心概念。
还有，开展跨学科活动，安排“太阳能电池以及植物光合作用的比较”实验，学生能够直观地领会太阳能电池和植物光合作用于能量转化效率方面的不同，并且引导他们解析实验数据，思索影响能量化转的各类因素，进而提出改进建议 。
最终啦，实现推动生成那种跨越多个学科领域的思维模式。去勉励学生在开展学习活动的进程当中提出出疑问，对不同学科所给出的解释的合理性以及局限性进行反思，并且引领他们全面性综合性地去运用涵盖不同学科方面的各类型知识，进而提出具备创新性特质的解决问题的方案。如此这般，学生就能够认知察觉到不同学科对同一现象进行阐释说明的时候，是同时兼具合理性和局限性这两种特性的，而且能够一步步地运用综合性一体化的观点去看待所面临的问题啦。