【摘 要】批判性思維與物理學(xué)科核心素養(yǎng)緊密相關(guān)，從內(nèi)容整合、教學(xué)融合與教學(xué)評價(jià)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(xué)中批判性思維的培育提供了可資借鑒的實(shí)施路徑。

【關(guān)鍵詞】高中物理；批判性思維；核心要素；評價(jià)量表

【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)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(xué)研究院（南京，210003）中小學(xué)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(xué)科教學(xué)的價(jià)值追求和培育目標(biāo)?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）中明確提出，培養(yǎng)學(xué)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(xué)是自然科學(xué)中一門基礎(chǔ)學(xué)科，它以理性思維與實(shí)驗(yàn)探究為核心，為批判性思維的培養(yǎng)提供了遼闊的實(shí)踐場域，對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展起著奠基性作用。

一、物理學(xué)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(jìn)行的合理的、反省性的思維。此定義可提煉為四個(gè)要素：信什么、做什么、合理性、反思性，這與物理學(xué)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(jià)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(xué)態(tài)度與責(zé)任相對應(yīng)?！白鍪裁础狈从沉伺行运季S的技能，是遷移和問題解決維度，指向?qū)嵺`應(yīng)用。這里的實(shí)踐不僅包括外顯的行為，也包括內(nèi)隱的思維，與物理學(xué)科核心素養(yǎng)中科學(xué)探究、科學(xué)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(xué)科邏輯、合乎學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的問題，學(xué)生才能進(jìn)行深入思考?！胺此夹浴笔桥行运季S的核心，只有引導(dǎo)學(xué)生對自己學(xué)習(xí)的過程、思維的方式與策略進(jìn)行全面的反思內(nèi)化，學(xué)生才可能發(fā)展自己的認(rèn)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?，F(xiàn)代批判性思維運(yùn)動之父格拉澤也認(rèn)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(rèn)為物理學(xué)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(rèn)知四個(gè)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(xué)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(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問題的必備知識等；倫理知識指運(yùn)用批判性思維思考時(shí)處理人與人、人與社會相互關(guān)系時(shí)需要遵循的道理和準(zhǔn)則，包括人的情感、意志、人生觀和價(jià)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(shè)、模型建構(gòu)、推理論證和評估綜合四個(gè)要素。四個(gè)要素之間是逐層遞進(jìn)的關(guān)系：質(zhì)疑假設(shè)是在事實(shí)現(xiàn)象、體驗(yàn)感悟的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理質(zhì)疑，并科學(xué)假設(shè)；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(xué)生經(jīng)歷提出主張、尋求和評價(jià)證據(jù)、為主張辯護(hù)和反駁等互動交流的過程；評估綜合是對一個(gè)問題的多種解決方案進(jìn)行比較與論證，尋找好的方案，并對多種方案進(jìn)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(gè)方面，體現(xiàn)求真、公正、開放、理性和謙虛等思維傾向。學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)的重要性越來越突出。教師要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲得積極的情感體驗(yàn)，敢于和善于表達(dá)自身觀點(diǎn)，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(diǎn)進(jìn)行質(zhì)疑、推理和論證，以實(shí)事求是的態(tài)度來認(rèn)識科學(xué)問題的本質(zhì)，培育創(chuàng)新和創(chuàng)造能力。

4.元認(rèn)知

元認(rèn)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(rèn)知包括三個(gè)要素：決策力、監(jiān)控力和調(diào)節(jié)力，目的是實(shí)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(jìn)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(jìn)思維不斷進(jìn)階，從而做出更好的決策。

二、浸潤批判性思維的物理教學(xué)評價(jià)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(xué)性，以便進(jìn)行自我調(diào)節(jié)和做出正確的決策。因此，批判性思維應(yīng)包含三個(gè)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(shí)驗(yàn)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(xué)科教學(xué)實(shí)踐，我們構(gòu)建浸潤批判性思維的物理教學(xué)框架模型（見下頁圖2），簡稱為“批判性思維教學(xué)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(diǎn)”，元認(rèn)知位于金字塔框架的頂點(diǎn)，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(gè)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(xué)科的基石，分別表示求真、向善和臻美，由此漫溯到需要建設(shè)適合批判性思維培育的學(xué)校環(huán)境和文化脈絡(luò)等。五是指“五層級”，即批判性思維在物理教學(xué)中主要表現(xiàn)為五個(gè)進(jìn)階的維度，從低到高依次為：體驗(yàn)與感知、質(zhì)疑與假設(shè)、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(xué)中的具體表現(xiàn)，呈現(xiàn)一種進(jìn)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(jìn)行課堂教學(xué)實(shí)證評價(jià)。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(jìn)行學(xué)科化改進(jìn)，來評價(jià)浸潤批判性思維的物理教學(xué)情況（見表1）。

三、浸潤批判性思維的物理教學(xué)策略與價(jià)值

上述金字塔物理教學(xué)模型，能將批判性思維與物理教學(xué)充分融合。基于五個(gè)進(jìn)階的維度，對應(yīng)的五個(gè)物理教學(xué)策略為：創(chuàng)設(shè)挑戰(zhàn)情境，誘發(fā)認(rèn)知沖突；把握問題本質(zhì)，建立物理模型；基于已有認(rèn)知，進(jìn)行自主建構(gòu)；尋找有效證據(jù)，實(shí)現(xiàn)深度理解；解決實(shí)際問題，培養(yǎng)責(zé)任意識。

1.創(chuàng)設(shè)挑戰(zhàn)情境，誘發(fā)認(rèn)知沖突，促進(jìn)體驗(yàn)與感知

情境是物理教學(xué)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(shè)開放性、挑戰(zhàn)性的問題情境，一方面能激發(fā)學(xué)生的探究熱情，另一方面能有效誘發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突。認(rèn)知沖突是新情境與已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的暫時(shí)性矛盾和思維失衡，能促進(jìn)學(xué)生深入思考。

2.把握問題本質(zhì)，建立物理模型，促進(jìn)質(zhì)疑與假設(shè)

物理模型是在研究或解決物理學(xué)問題時(shí)，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(rèn)識，并對相關(guān)影響因素進(jìn)行分析。實(shí)際教學(xué)中，學(xué)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(shè)—驗(yàn)證”螺旋進(jìn)階的過程。

3.基于已有認(rèn)知，進(jìn)行自主建構(gòu)，促進(jìn)推理與論證

充分利用已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識與方法，對所研究的問題進(jìn)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(rèn)知的“土壤”上不斷“生長”，進(jìn)而理解新知識的合理性，實(shí)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(shí)現(xiàn)深度理解，促進(jìn)分析與評估

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

5.解決實(shí)際問題，培養(yǎng)責(zé)任意識，促進(jìn)綜合與創(chuàng)造

解決實(shí)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(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中需要對紛繁復(fù)雜的信息進(jìn)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(shí)際問題往往與社會發(fā)展緊密聯(lián)系，有助于增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感，這也是物理教學(xué)“向善”的過程。

具體來說，運(yùn)用批判性思維浸潤物理教學(xué)，其教學(xué)價(jià)值意義有三。一是從知識學(xué)習(xí)走向思維策略的建構(gòu)。學(xué)生獲得的不僅僅是物理學(xué)科知識，更在思維策略上，習(xí)得了質(zhì)疑與探究、猜想與假設(shè)、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(rèn)知結(jié)構(gòu)的建構(gòu)。物理學(xué)主要研究物質(zhì)和能量、力和運(yùn)動間的相互作用。學(xué)生通過批判性思考，對學(xué)科知識內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)知、理解、質(zhì)疑、尋找證據(jù)和反思評價(jià)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(shí)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(xué)走向?qū)W科育人。教學(xué)過程通過師生互動、學(xué)生自主學(xué)習(xí)等策略方式，鼓勵(lì)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(shí)代新人。

【參考文獻(xiàn)】

［1］中華人民共和國教育部.義務(wù)教育課程方案（2022年版）［S］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

［2］庫恩.科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)［M］.4版.金吾倫，胡新和，譯.北京：北京大學(xué)出版社，2012.

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