物理技巧在高中生批判性思维技能训练中的应用外文翻译资料

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物理技巧在高中生批判性思维技能训练中的应用

作者：E Wiwin 1 SR Hakim 2 R Kustijono 3

国籍：印度尼西亚

出处：Journal of Physics: Conference Series

中文译文：（五号，宋体）

摘要:本研究旨在探讨物理技巧在高中生批判性思维训练中的有效性，所确定的批判性思维技能是分析、评估、应用、产生想法和探索想法。这类研究是采用一次性案例研究设计的预实验研究。物理技巧的有效性可以从学生的批判性思维能力和反应中看出，研究对象为50名高中学生，使用的数据分析是描述性统计，有效性得分采用李克特量表测量。如果批判性思维能力和学生回答的分数超过60%是“好”或“非常好”，物理技巧是有效的。得到的结果是:1)学生的批判性思维能力得分被归类为好，学生的反应被归类为非常好。结果表明，物理技巧适合于高中学生的批判性思维训练。

1. 介绍

物理概念需要学习，训练批判性思维和科学过程，即思考和处理，以发现、发展和应用知识，涉及智力心理运动，情感基于学生的基本能力[1]。批判性思维是一种试图系统地提问和回答问题，以产生连贯和可信的解释[2]。世界总是在变化，所以学生必须能够吸收新思想,过滤信息，应用知识，克服生活中的问题。批判性思维能力在21世纪非常重要，因为学生被要求能够发展连贯的思维和推理方式[3]。如果学习给学生提供了批判性思考的机会，学生就可以解决问题。即指导、监督和纠正自己的过程。一个人批判性思考的能力可以从清晰、准确、相关、逻辑、广泛、精确、重要、完整的思维方式中看出。美丽，深刻。批判性思考的人，他们的生活将是理性的，有同理心的，并意识到人类的头脑是不完美的[5]。批判性思维的一些要素是:分析、评价、应用、产生想法和表达想法。当前的学习趋势是以学生为中心的,学习必须为学生提供探索问题、发展和测试假设的机会。应该给学生更多的机会来反思自己的学习和获得一个更深刻的理解的概念，使其更整合，使学生批判性地思考。科学学习强调过程，因此科学教师避免死记硬背，只传递科学中的小事实[6]。物理学习必须能够在现实生活中整合物理的本质并适应学生的思维能力。教育评估的基本目的是高水平的思维技能，旨在介绍学生的思维技能和学习经验，而不仅仅是重复信息或事实[7]。

教育物理是与事实、过程、理论、概念和概括相关的科学。学习物理不仅仅是记忆，学生还需要将一个概念与另一个概念联系起来，以表达两者之间有意义的关系。物理学必须能够呈现日常生活中的现象，能够鼓励和训练学生分析思考批判性和创造性。物理学习必须能够为学生提供机会来发展这种能力，让学生有机会在日常生活中研究物理现象。物理学习需要调查作为科学过程的一部分。在物理学习中，一个有效的方法是实践，因为它可以同时训练三个智力领域(认知、精神运动和情感)。

实践是用来学习发展科学方法、批判性思维、科学态度、问题解决方法、发现方法和探究方法[6]。实验室的活动是非常重要的，所以学生可以像科学家一样进行调查[8]。调查可以提高学生的科学素养和研究技能[9]，同时提高学生的成绩[10]。事实上，科学技术使用更多的实验方法[11]。调查活动对学生的研究技能有积极影响，但教师不应提供过多的经验[12]。21世纪要求学习方法，使学生的批判性思维，探究和创造性思维能力[13]。学习模式必须能够培养学生如何获得知识、技能和态度的能力[14]。学习必须整合科学过程技能[15]，必须帮助学生学会学习，帮助学生通过自己发现知识获得知识[16]。基于科学的学习过程技能强调高阶思维技能的发展[17]。物理实践中的科学能力是一种科学处理能力，需要具备足够的智力和运动能力。综合训练物理实践中的思维技能和科学过程才能最大限度地提高科学能力。

教育领域的移动设备在帮助学生通过计算机或移动设备处理信息和知识共享方面具有巨大的潜力[18]。世界各地的教育系统都强调使用新的信息和通信技术来教授学生他们在21世纪需要的知识和技能。信息的应用可以加强课堂上的学习材料，并对讨论结果产生积极影响,协作工作和写作。这些技术的使用可以潜在地激发批判性思维能力,合作，构建知识[19]。使用移动学习的实用性可以从实施者的角度来看，遇到的障碍包括techniccedil;al和教学方面[20]。视频分享功能可以用来训练学生的批判性思维能力，并取得了良好的效果[21]。视频的使用可以用来增加学生对一种现象的认识[22]和[23]。教师可以展示与现象或物理应用相关的视频，然后要求学生用事实、概念、过程和元认知四个知识维度来解释这些现象[24]。上传的视频中的现象会引起学生的好奇心，如果这个现象展示了一个非凡的物理现象(神奇的物理)和一个使用物理现象的诡计(魔术物理)。神奇的物理和魔术物理视频可以在youtube上找到，老师可以免费下载。通过让每个学生对展示的神奇物理或魔术物理视频进行评论、批评、扩展和丰富的讲解，可以训练学生的批判性思维能力来理解物理概念。对学生物理概念的理解，可以从每个学生的解释和评论的资格，依据指标:清晰度、准确性、精确性、相关性、深度、广度、逻辑性、重要性和公平性。如果看到这些指标的学生能做出更多的解释或评论，就能更好地理解学生的物理概念。教师可以使用模型和教学辅助，与惊人的物理或魔术物理视频兼容，显示支持学生的理解。本研究利用物理技巧这一学习中的特殊物理现象来训练学生的批判性思维。

1. 方法

这种类型的研究是实验性的，采用一次性案例研究设计，对一组患者进行治疗并观察结果。治疗是一个操纵变量，结果是因变量[25]。这项研究的操作变量是使用物理技巧学习。因变量是学生的批判性思维能力和学生对学习的反应。研究、步骤是:1)选择一些可以通过把戏传达给学生的物理现象。2)应用物理技巧来学习。3)为学生提供练习物理技巧的机会4)为学生提供批判性思考物理技巧的机会。5)通过分析、评价、应用、产生想法、表达想法等要素来衡量学生的批判性思维能力。6)通过对学生进行问卷调查，了解学生在学习中使用物理技巧的反应。本研究使用的物理主题是弹性，研究对象是SMA Negeri 13 Surabava XI班的50名学生。数据收集技术通过展示实验结果来测试批判性思维表现，并通过问卷调查来获取学生的回答。批判性思维得分和学生回答采用李克特量表(very less = 1, less = 2, good =3, very good = 4)。数据分析使用学生对批判性思维技能和学生回答的得分描述。如果学生批判性思维的每一个元素中有61%的得分被归类为好和非常好，那么使用物理技巧学习是有效的。此外，学生回答的有效百分率为61%。物理技巧如果能有效地训练学生的批判性思维和良好的反应，在高中物理学习中是可以使用的。

1. 结果与讨论

3．1．物理技巧的应用学习物理小把戏

首先要选择可以通过小把戏传达给学生的物理现象。下一步是使用物理技巧，并让学生尝试这些物理技巧。所选的现象有:1)刺穿一个已经用针吹过但没有爆发的气球。2)加热一个已经爆炸但没有喷发的气球。学生尝试物理技巧的活动如图1所示。

图1 学生在尝试物理技巧的活动

图一展示了学生们的活动。学生们看起来很高兴尝试这些物理技巧，并被期望对他们的批判性思维技能有积极的影响，物理技巧用于学习可以提高学生的注意力。通过戏法呈现的物理症状也能激发学生的好奇心和动力。在学习中给予学生的活动也能够鼓励学生思考。

3．2． 学生的批判性思维能力

学生的批判性思维能力是通过分析、评价、应用、产生想法、表达想法等物理元素，在尝试物理技巧后，通过展示来观察的。测量方法包括5个方面:清晰度、广度、深度、系统性和真实性。学生的批判性思维能力测试结果如图2所示。

图2 批判性思维能力的平均分数

图2显示了学生的批判性思维能力，包括分析、评价、应用、产生想法和表达想法，平均得分为3.1，得分范围为3.30-3.43。这些结果表明，在学习中使用物理技巧对培养学生的批判性思维能力是有效的。

3．3. 物理把戏的有效性取决于批判性思维能力

基于学生批判性思维能力的物理技巧在学习中的有效性百分比如图3所示。

图3 学生批判性思维能力的百分比

图 3显示，在分析、评价、应用、产生想法、表达想法等批判性思维要素中，“好”和“非常好”的比例均为61%。这些实验结果表明，物理技巧在学习中的运用是有效的。

3．4． 学生对物理的反应是学习的诀窍

图4显示了基于学生从技术方面和学习方面的反应的物理技巧在学习中的有效性。

图4 物理技巧在学习中的有效性是基于学生的反应

图4显示学生回答的百分比非常好(大于等于61%)。学生对技术方面和学习方面的反应也很好。学生对批判性思维的反应也与他们的表现测试结果相符。这些结果表明，在物理学习中运用技巧是有效的。

3.5讨论

从概念上讲，在物理学习中使用技巧可以吸引注意力，鼓励好奇心，并为学生提供动力。使用这些技巧的学习活动可以用来锻炼学生的批判性思维技能。的使用技巧在学习物理可以让学生有机会表达意见和探索的想法,这样他们就可以构建和分享知识通过论坛[22]。学习物理的技巧可以用来克服实习设备的可用性在school-schools通常是非常有限的。在学习物理的过程中使用一些技巧有望消除这样一种印象，即物理是一门困难而令人不快的学科，因为有太多的数学公式。提交他们的思考结果可以让学生一起互动，建立和分享知识。通过展示学生对这些技巧所呈现的物理现象的想法，从而形成互动，可以创造一个有效的学习环境[26]。物理技巧是在现实生活中每天都能发现的物理现象。但这种现象经常与物理课分离，因为我们经常忽略它。另一方面，物理技巧可能非常有趣，因为一些物理现象非常壮观。同时，学校的实习设备非常有限，将物理现象应用到日常生活中成为一种非常积极的选择。这就是为什么在学习物理时使用技巧变得非常必要的原因。

学习物理的技巧可以锻炼学生的批判性思维能力，因为所有学生都被要求去思考那些看似奇怪却真实存在的物理现象。通过允许每个学生评论、批评朋友，扩大和丰富其他同学的解释性描述，学生的批判性思维技能得到了训练。学生不仅要演示物理现象的技巧，还要解释和说明为什么物理现象会发生。学生不仅要观察物理现象，还必须解释所展示的现象中观察到的存在的物理概念。因此，这种学习对练习批判性思维技能是有效的，因为学生被训练分析、评估、应用、产生想法和表达想法，这些都反映在学生的解释和评论中。学生的批判性思维能力在清晰度方面的得分。广度、深度、系统性和学生解释和评论的真实性。研究结果证明，物理技巧无效学习可以培养学生的批判性思维能力。研究数据显示，批判性思考的能力包括:分析、评估、应用、产生想法和表达想法，这些能力的平均得分为3.1，或者属于良好类别。

使用物理的有效性百分比在批判性思维技能方面都是如此。所有学生的回答都得到了61分或被归类为好。学生的反应非常好，使用物理技巧可以吸引注意力，增加动力，鼓励好奇心，鼓励学生思考。

1. 结论

物理技巧在学习中的有效性可以从技术和学习两个方面得到满足。学习物理的技巧可以训练批判性思维(分析、评估、执行、产生想法，表达想法)有好的结果。批判性思维能力的评估是基于清晰度、广度、深度、系统性和真实性。学习技巧在学生中得到了很好的反响，因为它吸引了兴趣，鼓励学生批判性地思考。可见，使用物理技巧学习可以有效地训练高中生的批判性思维。

致谢

我们要感谢泗水13公立高中校长对这项研究的支持。也感谢帮助完成这项研究的同事和学生，没有他们，这个项目就不可能完成。

参考文献

1. Sheeba M N 2013 Educ. Confab.2 108
2. Willingham D T 2008 Arts Educ.Policy Rev.109 21
3. Rozakis L 1998 81 Fresh amp; Fum Critical-Thinking Activities (USA: Scholastic Professional Books)
4. Paul R and Elder L and F for C T 2012 The miniature guide to criical thinking: Concepts and tools https://www.criticalthinking.org/files/Concepts_Tools.pdf
5. Valentino C 2000 Developing Science Skills (USA: Houghton Mifflin Co)
6. Abd-EI-Khalick F, Boujaoude S, DuschiR, Lederman NG,Hofstein A, Mamlok-Naama R, NiazM,Treagust D and Tuan H 200

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