【摘 要】批判性思維不是對(duì)外、不是否定、不是詭辯，而是對(duì)自己解釋的解釋、對(duì)自己認(rèn)識(shí)的認(rèn)識(shí)、對(duì)自己思維的思維。學(xué)科實(shí)踐為批判性思維的培養(yǎng)提供了學(xué)科視角、實(shí)施場(chǎng)域和有效支架。在高中物理教學(xué)中，教師可以通過創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，激發(fā)認(rèn)知沖突；收集事實(shí)證據(jù)，培養(yǎng)批判意識(shí)；注重質(zhì)疑反思，促進(jìn)深度理解；解決真實(shí)問題，增進(jìn)評(píng)價(jià)反饋等策略，在學(xué)科實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。

【關(guān)鍵詞】高中物理；學(xué)科實(shí)踐；批判性思維；高階思維

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1005-6009（2024）43-0011-04

【作者簡(jiǎn)介】任虎虎，江蘇省太倉高級(jí)中學(xué)（江蘇太倉，215411）教師，一級(jí)教師，蘇州市學(xué)科帶頭人。

批判性思維最早可以追溯到蘇格拉底，其提出了著名的“蘇格拉底提問法”，在他的提問模式中，強(qiáng)調(diào)思考的清晰性和邏輯一致性，通過提問揭示對(duì)話者的思維盲點(diǎn)。杜威提出反思性思維，其認(rèn)為反省性思維是一種解決經(jīng)驗(yàn)存在問題的方法，是一種使人積累經(jīng)驗(yàn)的方法，是一種使經(jīng)驗(yàn)不斷重組和改造的方法。［1］

物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也離不開批判性思維：物理觀念的形成需要批判性的自我反思，將事實(shí)、經(jīng)驗(yàn)和問題等抽象內(nèi)化，并向觀念進(jìn)階；批判性思維是高階思維的內(nèi)核，也是科學(xué)思維的內(nèi)核；科學(xué)探究中需要對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行批判性的論證，對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差和實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行批判性的分析；批判性思維過程本身就是培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真和公平公正的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的過程。批判性思維作為一種思維方法可以通過教學(xué)實(shí)踐和生活反思不斷培養(yǎng)提升。那么，如何在教學(xué)實(shí)踐中有效培養(yǎng)批判性思維？如何在具體的學(xué)科教學(xué)中培養(yǎng)批判性思維？

理查德·保羅在《思辨與立場(chǎng)：生活中無處不在的批判性思維工具》中提出批判性思維的八個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)：清晰性、精確度、關(guān)聯(lián)性、準(zhǔn)確性、深度、廣度、邏輯性和公平性。并明確了構(gòu)成批判性思維的八個(gè)要素：目的（目標(biāo)、對(duì)象和功能）、關(guān)鍵問題（難題和議題）、信息（事實(shí)、證據(jù)和經(jīng)驗(yàn)等）、解釋與推理（結(jié)論與解決方案）、重要概念（理論、定義和模式等）、假定（前提、公理和被默認(rèn)的東西）、意涵與結(jié)果（邏輯之后的東西、效果）和觀點(diǎn)（反思的框架、視角和世界觀）。［2］可見，批判性思維的培養(yǎng)需要以清晰的目標(biāo)為指引、以具體的情境為基礎(chǔ)、以有深度的反思為核心和以實(shí)踐的場(chǎng)域?yàn)橹Ъ堋?/p>

一、物理學(xué)科實(shí)踐是培養(yǎng)批判性思維的良好載體

《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》強(qiáng)調(diào)，“以主題、項(xiàng)目或活動(dòng)組織課程內(nèi)容，強(qiáng)化學(xué)科實(shí)踐和跨學(xué)科實(shí)踐，驅(qū)動(dòng)教學(xué)內(nèi)容與方式的深層變革”。［3］學(xué)科育人、實(shí)踐育人已經(jīng)成為新課程改革的關(guān)鍵。

學(xué)科實(shí)踐就是指具有學(xué)科意蘊(yùn)的典型實(shí)踐，即學(xué)科專業(yè)共同體懷著共同的愿景與價(jià)值觀，運(yùn)用該學(xué)科的概念、思想與工具，整合心理過程與操控技能，解決真實(shí)情境中問題的一套典型做法。［4］這里的“學(xué)科意蘊(yùn)”指要讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)，反思學(xué)科的價(jià)值與意義，突出學(xué)科特征，體現(xiàn)學(xué)科本質(zhì)?！皩I(yè)共同體”說明學(xué)科實(shí)踐不是個(gè)別人的學(xué)科探索過程，而是一類人長(zhǎng)時(shí)間的研究過程。學(xué)科實(shí)踐需要基于教材的學(xué)科邏輯和學(xué)生的認(rèn)知邏輯，才能形成良好的教學(xué)邏輯?！罢闲睦磉^程與操控技能”的過程就是批判性反思形成結(jié)構(gòu)化、網(wǎng)絡(luò)化認(rèn)知的過程。解決真實(shí)問題要求學(xué)科實(shí)踐回歸學(xué)生生活背景，能綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)與方法。［5］因此，物理學(xué)科實(shí)踐是培養(yǎng)批判性思維的良好載體，能夠?yàn)槠涮峁W(xué)科視角、實(shí)施場(chǎng)域和有效支架。

物理學(xué)科實(shí)踐為批判性思維的培養(yǎng)提供學(xué)科視角。物理學(xué)科是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以思維為中心的學(xué)科?！拔铩贝砦矬w、現(xiàn)象和事實(shí)等客觀存在，是外在可感知、可觸摸的部分；“理”代表概念、思維和情感等理性思維，是對(duì)外在事物解釋的解釋、認(rèn)識(shí)的認(rèn)識(shí)和思維的思維，這與批判性思維的內(nèi)涵特征一致，也就是說培養(yǎng)批判性思維是物理學(xué)科的內(nèi)在需要和本源目標(biāo)（見圖1）。

物理學(xué)科實(shí)踐為批判性思維的培養(yǎng)提供實(shí)施場(chǎng)域。列寧說過，“要學(xué)會(huì)游泳必須下水”，學(xué)生解決問題的能力就應(yīng)該在解決問題的過程中培養(yǎng)，批判性思維能力就應(yīng)該在具體的反思過程中培養(yǎng)，對(duì)物理學(xué)科實(shí)踐的對(duì)象、過程和結(jié)果進(jìn)行審辨論證有助于為批判性思維的培養(yǎng)提供實(shí)施場(chǎng)域。

物理學(xué)科實(shí)踐為批判性思維的培養(yǎng)提供有效支架。學(xué)科實(shí)踐指向做中學(xué)、用中學(xué)和創(chuàng)中學(xué)。學(xué)科實(shí)踐本身和對(duì)象都是有層次的，其外部表征是各個(gè)感官的充分參與，內(nèi)部表征是科學(xué)、合理的思維活動(dòng)，從外部到內(nèi)部的進(jìn)階過程有助于為批判性思維的培養(yǎng)提供支架。

二、基于學(xué)科實(shí)踐培養(yǎng)批判性思維的高中物理教學(xué)策略

基于上述分析，筆者構(gòu)建了基于學(xué)科實(shí)踐培養(yǎng)批判性思維的高中物理教學(xué)策略。

1.創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，激發(fā)認(rèn)知沖突

創(chuàng)設(shè)可見、可感知的實(shí)驗(yàn)情境，是激發(fā)認(rèn)知沖突的有效策略。認(rèn)知沖突是已有知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)與新知識(shí)或現(xiàn)象之間臨時(shí)性的矛盾和暫時(shí)性失衡，能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，在尋找新平衡的過程中還能促使學(xué)生進(jìn)行批判性的思考，促進(jìn)學(xué)生對(duì)新舊知識(shí)進(jìn)行關(guān)聯(lián)整合。

在人教版高中物理必修三“閉合電路的歐姆定律”教學(xué)中，教師將四個(gè)相同的小燈泡并聯(lián)，并各自串聯(lián)一個(gè)單刀單擲開關(guān)，把它們接在3V的電源兩端，先閉合與第一個(gè)小燈泡串聯(lián)的開關(guān)，小燈泡發(fā)光（見圖2）。接下來讓學(xué)生思考：接下來依次閉合后面三個(gè)開關(guān)時(shí)，每個(gè)小燈泡的亮度將如何變化？

學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)，認(rèn)為當(dāng)閉合后面的開關(guān)時(shí)前面的燈泡亮度不變化，并且所有燈泡亮度都應(yīng)該一樣。但當(dāng)教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)卻發(fā)現(xiàn)：依次閉合后面每個(gè)開關(guān)時(shí)，前面的燈泡依次變暗；如果倒過來，依次斷開開關(guān)，剩下的燈泡依次變亮。這與學(xué)生已有的知識(shí)形成了認(rèn)知沖突。

這就引起學(xué)生沉浸式思考：依次閉合開關(guān)時(shí)燈泡逐漸變暗，說明燈泡兩端的電壓依次減小，即電源的路端電壓在依次減小，由此可以推斷電源并不是“路端電壓不變、內(nèi)阻為0”的。這個(gè)過程建立在學(xué)生已有認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，關(guān)聯(lián)到新知識(shí)的學(xué)習(xí)，同時(shí)也是學(xué)生“求真”的過程，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)現(xiàn)象是事實(shí)，而透過現(xiàn)象把握背后的本質(zhì)則是發(fā)展批判性思維的基礎(chǔ)。

2.收集事實(shí)證據(jù)，培養(yǎng)批判意識(shí)

基于事實(shí)證據(jù)進(jìn)行綜合、科學(xué)的推理是培養(yǎng)批判性思維的一條主要路徑，物理教學(xué)要幫助學(xué)生透過觀察到的現(xiàn)象認(rèn)識(shí)隱藏的本質(zhì)，就需要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)收集到的事實(shí)、數(shù)據(jù)和證據(jù)等信息進(jìn)行綜合、審慎的分析，以喚醒和培養(yǎng)主體的批判性意識(shí)。

在人教版高中物理選擇性必修二“帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”教學(xué)中，教師提出問題：帶電粒子將在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做什么運(yùn)動(dòng)？很多學(xué)生認(rèn)為帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力與速度方向垂直，只改變速度的方向，從而讓它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。這一推理看似合理，實(shí)際上是不科學(xué)的，因?yàn)闆]有考慮帶電粒子的重力，如果考慮重力，洛倫茲力就不是它的合外力。

這里可以通過具體的數(shù)據(jù)計(jì)算為學(xué)生的推理提供依據(jù)。采用人教版高中物理教材選擇性必修第二冊(cè)第15頁例題的數(shù)據(jù)：若已知一個(gè)質(zhì)量為1.67×10-27 kg、電荷量為1.6×10-19 C的帶電粒子，以5×105 m/s的速度沿著與磁場(chǎng)垂直的方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求粒子所受重力G和洛倫茲力F的大小之比。通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)兩者之比（G/F）約為10-12，因此忽略帶電粒子的重力是合理的。

隨后，教師可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考：是不是所有的帶電體以一定的初速度垂直進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，重力都可以忽略不計(jì)？從而增強(qiáng)學(xué)生綜合分析和批判性思維的意識(shí)。批判性思維的培養(yǎng)不是“告知”學(xué)生事實(shí)，而是“傾聽”學(xué)生想法，了解其學(xué)習(xí)的困難點(diǎn)，然后在深度對(duì)話與互動(dòng)中培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度。

3.注重質(zhì)疑反思，促進(jìn)深度理解

學(xué)科實(shí)踐應(yīng)不斷培養(yǎng)學(xué)生的思維，尤其要培養(yǎng)批判性思維等高階思維能力。這就要求教師要不斷地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己所見、所為和所思進(jìn)行質(zhì)疑反思，促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的深度理解。

在人教版高中物理選擇性必修二“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力”教學(xué)中，在小組合作、實(shí)驗(yàn)探究安培力的方向時(shí)，很多學(xué)生想當(dāng)然地認(rèn)為安培力的方向就是導(dǎo)體棒水平運(yùn)動(dòng)的方向。教師此時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其進(jìn)行質(zhì)疑：這個(gè)想法有沒有不嚴(yán)謹(jǐn)或不科學(xué)的地方？學(xué)生反思交流后發(fā)現(xiàn)：如果安培力方向斜向上或斜向下，也可以使導(dǎo)體棒水平向右運(yùn)動(dòng)。

如何解決這個(gè)疑問？筆者發(fā)現(xiàn)用銀絲纖維自制實(shí)驗(yàn)裝置，可以很好地突破這個(gè)難點(diǎn)。將一根銀絲纖維的兩端固定在“［”形的木板上下，并處于松弛狀態(tài)，在給它通電后，用一個(gè)U形磁鐵水平靠近它，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象。

提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要，批判性思維的培養(yǎng)需要喚醒學(xué)生的問題意識(shí)、反思意識(shí)和質(zhì)疑意識(shí)。

4.解決真實(shí)問題，增進(jìn)評(píng)價(jià)反饋

真實(shí)性問題解決是培養(yǎng)批判性思維的有效方式，實(shí)際問題往往是結(jié)構(gòu)不良的，需要學(xué)生自己調(diào)查、查閱資料和交流討論，并對(duì)獲得的信息進(jìn)行分析和批判性甄別。［6］教師對(duì)真實(shí)性問題解決的過程和結(jié)果可以應(yīng)用SOLO分類的5個(gè)層級(jí)進(jìn)行表現(xiàn)性評(píng)價(jià)，及時(shí)反饋，促進(jìn)學(xué)生不斷優(yōu)化自己的思維，從而螺旋化、持續(xù)化地培養(yǎng)批判性思維。

在人教版高中物理選擇性必修一“動(dòng)量定理”的教學(xué)中，教師可以創(chuàng)設(shè)待解決的實(shí)際問題情境：曾經(jīng)有一則新聞報(bào)道，一名3歲兒童從4層高的樓房掉下來，被一名見義勇為的青年接住。請(qǐng)你估算一下，兒童受到的合力的沖量是多大？設(shè)兒童與青年之間的相互作用時(shí)間為0.1s，則這名青年對(duì)兒童的平均值作用力有多大？

這個(gè)實(shí)際問題的解決需要學(xué)生構(gòu)建物理模型，結(jié)合實(shí)際情況分析運(yùn)動(dòng)過程。學(xué)生需要查閱資料估算4層居民住房的高度和3歲兒童的質(zhì)量，應(yīng)用動(dòng)量定理進(jìn)行解決。教師可以用SOLO分類理論對(duì)學(xué)生的解決過程進(jìn)行評(píng)價(jià)反饋。

前結(jié)構(gòu)：學(xué)生無法識(shí)別問題，無法對(duì)運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行建模；單點(diǎn)結(jié)構(gòu)：能對(duì)運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行建模，能估測(cè)下落高度和兒童的質(zhì)量，但不能正確解決問題；多點(diǎn)結(jié)構(gòu)：能對(duì)運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行建模，并估測(cè)下落高度和兒童的質(zhì)量，利用動(dòng)量定理進(jìn)行正確計(jì)算；關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)：能熟練應(yīng)用多種方法正確解決這一真實(shí)問題；拓展抽象結(jié)構(gòu)：能熟練應(yīng)用多種方法正確解決問題，還能論證青年對(duì)兒童的平均值作用力對(duì)兒童有沒有損傷，并提出科學(xué)、合理的接兒童方案。學(xué)生的批判性思維是有層次的，通過問題解決可以促進(jìn)其不斷螺旋進(jìn)階發(fā)展。在討論該問題過程中，有助于培養(yǎng)學(xué)生的見義勇為精神和自我保護(hù)意識(shí)。

批判性思維是在學(xué)生親身參與實(shí)踐的過程中逐漸培養(yǎng)的。學(xué)科實(shí)踐為批判性思維的培養(yǎng)提供了良好的場(chǎng)域，學(xué)生在與同學(xué)、與教師、與環(huán)境的交互中沉浸式投入學(xué)習(xí)，在自我反思中不斷監(jiān)控、評(píng)估自己的思維方式和思維發(fā)展情況，提升元認(rèn)知能力。

【參考文獻(xiàn)】

［1］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，2021：21-26.

［2］保羅，埃爾德.思辨與立場(chǎng)：生活中無處不在的批判性思維工具［M］.李小平，譯.北京：中國人民大學(xué)出版社，2016：15-29.

［3］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，2022：5-11.

［4］崔允漷，張紫紅，郭洪瑞.溯源與解讀：學(xué)科實(shí)踐即學(xué)習(xí)方式變革的新方向［J］.教育研究，2021（12）：55-62.

［5］董毓.批判性思維三大誤解辨析［J］.高等教育研究，2012，33（11）：64-70.

［6］任虎虎.基于學(xué)科大概念的中學(xué)物理教學(xué)研究［M］.合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2022：83-88.