【摘 要】批判性思維與物理學科核心素養(yǎng)緊密相關(guān)，從內(nèi)容整合、教學融合與教學評價三要素出發(fā)，探討了批判性思維與物理核心素養(yǎng)的內(nèi)在聯(lián)系，為高中物理課堂教學中批判性思維的培育提供了可資借鑒的實施路徑。

【關(guān)鍵詞】高中物理；批判性思維；核心要素；評價量表

【中圖分類號】G633.7 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2024）43-0007-04

【作者簡介】汪明，江蘇省教育科學研究院（南京，210003）中小學教研室高中物理教研員，正高級教師，江蘇省物理特級教師。

批判性思維與創(chuàng)新能力是物理學科教學的價值追求和培育目標?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標”）中明確提出，培養(yǎng)學生具有批判性思維的意識，能基于證據(jù)大膽質(zhì)疑，從不同角度思考問題。物理學是自然科學中一門基礎(chǔ)學科，它以理性思維與實驗探究為核心，為批判性思維的培養(yǎng)提供了遼闊的實踐場域，對現(xiàn)代科學技術(shù)的應用與發(fā)展起著奠基性作用。

一、物理學科中批判性思維的研究內(nèi)容

批判性思維是為決定信什么或做什么而進行的合理的、反省性的思維。此定義可提煉為四個要素：信什么、做什么、合理性、反思性，這與物理學科核心素養(yǎng)是息息相關(guān)的。其中，“信什么”反映了批判性思維傾向，是情感和價值取向維度，指向觀念建構(gòu)，與物理核心素養(yǎng)中物理觀念、科學態(tài)度與責任相對應。“做什么”反映了批判性思維的技能，是遷移和問題解決維度，指向?qū)嵺`應用。這里的實踐不僅包括外顯的行為，也包括內(nèi)隱的思維，與物理學科核心素養(yǎng)中科學探究、科學思維相關(guān)聯(lián)?！昂侠硇浴笔桥行运季S的基礎(chǔ)，只有合乎學科邏輯、合乎學生認知結(jié)構(gòu)的問題，學生才能進行深入思考?！胺此夹浴笔桥行运季S的核心，只有引導學生對自己學習的過程、思維的方式與策略進行全面的反思內(nèi)化，學生才可能發(fā)展自己的認知圖式、提升思維品質(zhì)，才能創(chuàng)造性解決問題，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

沒有批判的內(nèi)容是盲目的，沒有內(nèi)容的批判是空洞的。現(xiàn)代批判性思維運動之父格拉澤也認為，批判性思維是態(tài)度、知識和技能的綜合體。據(jù)此，筆者認為物理學科中的批判性思維主要包括知識結(jié)構(gòu)、思維技能、情感態(tài)度和元認知四個維度（見圖1）。

1.知識結(jié)構(gòu)

知識是批判性思維的基礎(chǔ)。良好的知識結(jié)構(gòu)能為批判性思維提供可靠的證據(jù)和合理的推理。這里的知識結(jié)構(gòu)包括數(shù)理知識、倫理知識和邏輯知識。數(shù)理知識是物理學科內(nèi)的概念規(guī)律體系及相互聯(lián)結(jié)架構(gòu)關(guān)系，以及運用數(shù)學解決物理問題的必備知識等；倫理知識指運用批判性思維思考時處理人與人、人與社會相互關(guān)系時需要遵循的道理和準則，包括人的情感、意志、人生觀和價值觀等方面的必備知識；邏輯知識是理解客觀事物規(guī)律性的知識，包括因果律、對稱性、簡單性和統(tǒng)一性等。

2.思維技能

思維技能是批判性思維的關(guān)鍵能力。它主要c96b611be90932789f3637e19fce4bb6包括質(zhì)疑假設、模型建構(gòu)、推理論證和評估綜合四個要素。四個要素之間是逐層遞進的關(guān)系：質(zhì)疑假設是在事實現(xiàn)象、體驗感悟的基礎(chǔ)上進行合理質(zhì)疑，并科學假設；模型建構(gòu)是在分析基礎(chǔ)上把握問題的本質(zhì)特征，抓住主要因素、忽略次要因素的過程；推理論證是讓學生經(jīng)歷提出主張、尋求和評價證據(jù)、為主張辯護和反駁等互動交流的過程；評估綜合是對一個問題的多種解決方案進行比較與論證，尋找好的方案，并對多種方案進行綜合創(chuàng)新，做出判斷與決策的過程。

3.情感態(tài)度

情感態(tài)度是批判性思維的重要內(nèi)容，指向的是批判性思維傾向，包含求真態(tài)度、寬容精神、證據(jù)意識和反思品質(zhì)等四個方面，體現(xiàn)求真、公正、開放、理性和謙虛等思維傾向。學習本身是知、情、意和行的融合發(fā)展過程，情感態(tài)度的投入對于學習的重要性越來越突出。教師要讓學生在學習過程中獲得積極的情感體驗，敢于和善于表達自身觀點，公正和寬容對待不同意見，并能尋求證據(jù)來對相關(guān)觀點進行質(zhì)疑、推理和論證，以實事求是的態(tài)度來認識科學問題的本質(zhì)，培育創(chuàng)新和創(chuàng)造能力。

4.元認知

元認知是批判性思維的核心內(nèi)容，貫穿批判性思維發(fā)展的全過程。元認知包括三個要素：決策力、監(jiān)控力和調(diào)節(jié)力，目的是實現(xiàn)思維監(jiān)控和自我調(diào)節(jié)。思維監(jiān)控是對自己的思維方式與策略不斷地進行反思和評估；自我調(diào)節(jié)是在思維監(jiān)控的基礎(chǔ)上不斷調(diào)整和優(yōu)化自己的思維方式，促進思維不斷進階，從而做出更好的決策。

二、浸潤批判性思維的物理教學評價模型

批判性思維可解釋為基于理解和論證，挖掘隱含條件，檢查證據(jù)的可靠性，確定推理的合理性和論證的科學性，以便進行自我調(diào)節(jié)和做出正確的決策。因此，批判性思維應包含三個維度：一是思考此問題是否存在和判斷此事物真假的態(tài)度；二是具有邏輯推理與實驗探究所需要的方法和知識；三是具有有效論證、抽象概括、歸納演繹和評估信息的技能。結(jié)合物理學科教學實踐，我們構(gòu)建浸潤批判性思維的物理教學框架模型（見下頁圖2），簡稱為“批判性思維教學金字塔”。

我們可用數(shù)字“一三五”來描述該模型。一是指“一頂點”，元認知位于金字塔框架的頂點，是喚醒智力活動的最高自我意識形式。三是指“三維度”和“三基石”，代表金字塔框架中三條側(cè)棱與三條底邊。三個側(cè)棱分別表示批判性思維的三維度：知識結(jié)構(gòu)、思維技能和情感態(tài)度。批判性思維培育是需要環(huán)境的。三條底邊代表物理學科的基石，分別表示求真、向善和臻美，由此漫溯到需要建設適合批判性思維培育的學校環(huán)境和文化脈絡等。五是指“五層級”，即批判性思維在物理教學中主要表現(xiàn)為五個進階的維度，從低到高依次為：體驗與感知、質(zhì)疑與假設、推理與論證、分析與評估、綜合與創(chuàng)造。

模型中“五層級”是批判性思維在課堂教學中的具體表現(xiàn)，呈現(xiàn)一種進階式的生長樣態(tài)，可以借助一些專業(yè)的批判性思維測量量表進行課堂教學實證評價。例如，側(cè)重于批判性思維中的問題解決的康奈爾批判性思維測試（Ennis＆Millman，1985）和OCRAS批判性思維考試（Wells，Burton＆Burton，2006）；側(cè)重思維技能評估的加利福尼亞批判性思維技能測試（Facione等，1992）。筆者嘗試對專業(yè)的測量量表進行學科化改進，來評價浸潤批判性思維的物理教學情況（見表1）。

三、浸潤批判性思維的物理教學策略與價值

上述金字塔物理教學模型，能將批判性思維與物理教學充分融合?；谖鍌€進階的維度，對應的五個物理教學策略為：創(chuàng)設挑戰(zhàn)情境，誘發(fā)認知沖突；把握問題本質(zhì)，建立物理模型；基于已有認知，進行自主建構(gòu)；尋找有效證據(jù)，實現(xiàn)深度理解；解決實際問題，培養(yǎng)責任意識。

1.創(chuàng)設挑戰(zhàn)情境，誘發(fā)認知沖突，促進體驗與感知

情境是物理教學基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)批判性思維等高階思維的基礎(chǔ)。通過創(chuàng)設開放性、挑戰(zhàn)性的問題情境，一方面能激發(fā)學生的探究熱情，另一方面能有效誘發(fā)學生的認知沖突。認知沖突是新情境與已有認知結(jié)構(gòu)的暫時性矛盾和思維失衡，能促進學生深入思考。

2.把握問題本質(zhì)，建立物理模型，促進質(zhì)疑與假設

物理模型是在研究或解決物理學問題時，舍棄次要因素，抓住主要因素而建立的。建立模型的過程中需要對所研究問題的本質(zhì)有清晰的認識，并對相關(guān)影響因素進行分析。實際教學中，學生不可能一次就對問題本質(zhì)有深刻的理解，需要經(jīng)歷“質(zhì)疑—假設—驗證”螺旋進階的過程。

3.基于已有認知，進行自主建構(gòu)，促進推理與論證

充分利用已經(jīng)學習的知識與方法，對所研究的問題進行自主和合作的推理與論證，讓新知識深深扎根于舊知識，并在已有認知的“土壤”上不斷“生長”，進而理解新知識的合理性，實現(xiàn)自主建構(gòu)，這既是“求真”的過程，也是發(fā)展批判性思維的核心環(huán)節(jié)。

4.尋找有效證據(jù)，實現(xiàn)深度理解，促進分析與評估

批判性思維是基于事實證據(jù)的分析與反思，在教學中一方面可以給學生提供正、反兩方面的證據(jù)，讓學生進行分析和甄選出有效證據(jù)，進行證實或證偽；另一方面也可以讓學生自主或合作尋找證據(jù)來支撐自己的觀點。在對證據(jù)進行分析和反思的基礎(chǔ)上，促進對知識背后蘊含的邏輯美、對稱美的深度理解。

5.解決實際問題，培養(yǎng)責任意識，促進綜合與創(chuàng)造

解決實際問題是批判性思維的重要維度，也是培養(yǎng)批判性思維的重要方式，學生在解決實際問題的過程中需要對紛繁復雜的信息進行辨析，需要經(jīng)歷構(gòu)建物理模型、分析綜合和論證評估等過程。實際問題往往與社會發(fā)展緊密聯(lián)系，有助于增強學生的社會責任感，這也是物理教學“向善”的過程。

具體來說，運用批判性思維浸潤物理教學，其教學價值意義有三。一是從知識學習走向思維策略的建構(gòu)。學生獲得的不僅僅是物理學科知識，更在思維策略上，習得了質(zhì)疑與探究、猜想與假設、分析與論證、辯駁與評估等思維方法。二是從內(nèi)容理解走向認知結(jié)構(gòu)的建構(gòu)。物理學主要研究物質(zhì)和能量、力和運動間的相互作用。學生通過批判性思考，對學科知識內(nèi)容進行認知、理解、質(zhì)疑、尋找證據(jù)和反思評價的過程，在已有知識和新知識間建立密切而深刻的聯(lián)系，實現(xiàn)對物理知識內(nèi)容的主動的系統(tǒng)化建構(gòu)。三是從物理教學走向?qū)W科育人。教學過程通過師生互動、學生自主學習等策略方式，鼓勵多元思維，養(yǎng)成探究意識，培養(yǎng)求真的品質(zhì)和理性精神，形成尊重、包容、理解、開放的現(xiàn)代人格，從而培養(yǎng)理性、開放，具有自主性、創(chuàng)造性的時代新人。

【參考文獻】

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［3］汪明.批判性思維與中學物理［M］.北京：中國人民大學出版社，2021.