指向批判性思维的中学物理教学思考

【摘 要】批判性思维是新课程改革的核心内容，包括批判性思维技能和批判性思维倾向两个要素。批判性思维的培养通常采用独立课程和嵌入课程两种模式。指向批判性思维培养的中学物理教学需要采取以下举措：深度挖掘，与学科本质融合；有效嫁接，与教学目标融合；充分渗透，与教学活动融合；反思应用，与教学评价融合。

【关键词】批判性思维；中学物理教学；物理学科核心素养；融合

【中图分类号】G633.7 【文献标志码】C 【文章编号】1005-6009（2024）43-0023-04

【作者简介】彭前程，人民教育出版社（北京，100081）课程教材研究所教授，博士生导师。

在《中国学生发展核心素养》中，“理性思维、批判质疑”是基本要点之一。纵观国内外有关核心素养的框架，大都以批判性思考和创造力为核心。2018年北京师范大学中国教育创新研究院发布了《21世纪核心素养5C模型研究报告》，提出了21世纪核心素养5C模型：文化理解与传承（Culture Competency）、批判性思维（Critical Thinking）、创新（Creativity）、沟通（Communication）、合作（Collaboration）。可见，批判性思维已经成为核心素养和新课程改革的核心内容，但目前存在着对批判性思维内涵有误解、对批判性思维培养的路径不明、与学科融合方式不当等问题。

一、批判性思维的内涵与要素

批判性思维最初的起源可以追溯到苏格拉底著名的“苏格拉底提问法”。杜威曾提出反思性思维，其认为反省性思维是一种解决经验存在问题的方法，是一种使经验不断重组和优化的过程。恩尼斯认为批判性思维是为决定相信什么或做什么而进行合理的、反省性的思维。国内学者任长松认为批判性思维是对他人或自己的判断与推理进行审视与质疑、分析和评估的过程。

批判性思维需要通过一定的标准对他人或自己的思维进行评价，进而改善思维，是理性的、辩证的和建设性的思维过程。批判性思维包括批判性思维技能和批判性思维倾向两个要素。批判性思维技能主要包括：解释、阐释、分析、评价、推理、反思和自我改进等能力；批判性思维倾向主要包括：去自我中心、思想开放和公平公正等精神品质。

二、批判性思维的培养路径

通过对大量文献的研究发现，虽然我国《礼记·中庸》早就提出“博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之”的高深见解，但一直以来没有通过正式的或非正式的课程与教学加以落实，对批判性思维的关注和培养相对较晚。21世纪初我国在高等教育领域掀起了一股批判性思维研究和培养的热潮。基础教育阶段则是在新一轮课程标准发布后，开始批判性思维的培养研究。

经过国内外多年的实践与探索，主要形成了独立课程和嵌入课程两种培养模式。独立课程就是开设专门的批判性思维课，教授批判性思维技能和倾向，这样做有利于将批判性思维从“无意识状态”提升到“有意识状态”，但对师资的要求比较高，需要专业的教师队伍。嵌入课程是将批判性思维与学科教学相融合，这样做的好处是让其扎根具体学科中，培养时间更持久，不足是不同的学科的侧重点不同，可能重复地培养批判性思维的某些方面，而一直涉及不到另一些方面。由于基础教育阶段采用分科教学的形式，学科的分界比较明晰，且教师和学生的学科意识都很强，所以主要采用嵌入法培养批判性思维能力。

三、批判性思维与中学物理教学的有效融合

物理学科与批判性思维有很多关联，是培养批判性思维的良好载体。近十年来，汪明老师带领他的团队开创性地开展了批判性思维与中学物理教学有效融合的实践和研究，重构了批判性思维教学的核心要素，提出了“素养导向的批判性思维教学模型”和“融入批判性思维的深度学习范式”，推动了批判性思维融入物理教学的本土化、学科化和基础教育化，为批判性思维融入物理教学提供了具体可行的范式指导，实现了批判性思维培养和中学物理学的深度融合：与学科本质融合、与教学目标融合、与教学活动融合和与教学评价融合。

1.深度挖掘，与物理学科本质融合

物理学是一门以实验为基础、以理性思维为中心的学科，而理性思维主要包括批判性思维和创造性思维。可见，培养批判性思维是物理学科教学的核心内容、内在需要和本源目标。物理学科教学也为批判性思维的培养提供了实践场域，《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》对物理学科本质的表述中明确指出，“通过科学推理和论证，形成系统的研究方法和理论体系”。这里的科学推理和论证就是批判性思维的内容。

与物理学科本质融合培养批判性思维可以采用HPS教育模式。HPS教育是“科学史 （History of Science）、科学哲学（Philosophy of Science）和科学社会学（Sociology of Science）”的简称。学科教学中引入HPS教育的根本目的是帮助学生理解学科本质，发展高阶思维能力。物理学史的发展过程蕴含着丰富的育人资源，很多史料与资源都充分体现了物理学家的批判性思维和实事求是的思维倾向。例如，开普勒对火星的运动数据进行分析，用圆形轨道这一几千年来的传统观念进行研究时，结果理论与第谷的观测数据有8角分（1°的7.5分之1）的误差。他经过批判性分析后开始摒弃行星运动的圆形轨道这一理论，又花了3年时间，才确定实际轨道应该为椭圆。当他提出这一想法后立刻遭到了很多人的批评，但他并没有屈服，而是坚持自己的观点继续深入地研究，最终发现著名的开普勒三大定律。

科学的每一点进步，都闪耀着批判性思维的光芒。汪明老师和他的团队从物理学史中搜集大量案例来进行论证分析，研究批判性思维在中学物理学习中的具体体现和教育功能，为一线教学提供了具体的、可操作的教学策略。

2.有效嫁接，与物理教学目标融合

将批判性思维融入单元教学目标或课时教学目标是实现与学科融合的有效路径，批判性思维一方面是物理学科教学目标的重要内容，另外一方面也是落实教学目标的重要手段。例如，“自由落体运动”的教学目标之一是“通过观察、实验和归纳等过程，学会批判性地审视、质疑和推理；重演伽利略研究自由落体运动的过程，培养学生追求真理、严谨认真的科学精神”。前者是批判性思维的技能目标，后者是批判性思维的倾向目标。自由落体运动模型的建立过程也离不开分析、评价、推理和反思等批判性思维能力。

物理学科核心素养是物理课程目标的集中体现，其培养的过程也离不开批判性思维。物理观念的形成需要批判性的反思，将事实、经验等证据进行整合从而建构物理观念；批判性思维是科学思维的内核，科学思维包含的分析综合、推理论证、基于证据和质疑批判等要素其实就是批判性思维的内容；科学探究中需要对实验方案、误差和结论进行批判性的论证分析；批判性思维倾向本身内蕴着严谨认真和追求真理的科学态度与责任。

汪明老师及其团队在这方面也做了深入的理论分析和实践探索，提出了核心素养导向的批判性思维教学模型，以课堂为批判性思维培养的载体，创生观念、发展思维，培养诠释、分析、评估和推论等批判性思维技能，用思辨过程贯穿教学过程和学习过程，实现批判性思维和学生核心素养的有效融合。

3.充分渗透，与物理教学活动融合

教学活动是教学实施的重要形式，将批判性思维充分渗透到活动中的方法是引导学生对学习活动的内容、过程和结果进行深入的反思，确定哪些证据是真实的、哪些推理过程是合乎逻辑的，这也是决定自己信什么和做什么的前提。培养批判性思维的教学活动需要营造和谐平等、公正无私的课堂氛围，建立良好的师生关系，让学生敢于批判质疑。在学生提出质疑时，教师要给予积极的反馈和正向鼓励。

指向批判性思维的教学活动可以基于“U型”过程设计。杜威认为知识不能直接进行传授，知识的理解需要经历一个复杂的过程，即还原与下沉、体验与探究、反思与上浮的过程，这一学习过程恰似“U型”。首先需要创设开发性、挑战性的问题情境将物理知识还原与稀释；其次，U型的底部是学生对学习内容进行体验、探究和审视质疑的过程；最后是反思内化，超越符号知识的表层意义，实现公共知识的个人意义达成。该过程对应着培养批判性思维的“准备—建构—内化”三个阶段。

教学的目标，最终要在学生的学习过程中得以落实。汪老师和他的团队构建了“融入批判性思维的深度学习范式”，有效融合运用批判性思维解决问题的过程与学生深度学习建构知识的过程，从而达成批判性思维的培养目标。

4.反思应用，与物理教学评价融合

教学评价是判断目标达成度的过程，基于威金斯提出的逆向教学设计原理，应将评价嵌入教学过程中，以评促学。批判性思维与物理教学评价的融合，一方面将批判性思维作为评价的工具，通过分析、论证和反思等过程判断教学实施的效果；另一方面将批判性思维作为评价的对象，主要采用表现性评价判断批判性思维的发展情况。首先，通过习题教学。习题具有重要的评价功能，应创新习题的情境和呈现形式，通过变式训练、拓展延伸和反思归类等过程发展批判性思维。其次，通过真实问题解决。学生在解决实际问题的过程中需要对纷繁复杂的信息进行辨析，需要构建物理模型、分析综合和反思评估等。最后，通过社会性议题。创设社会性科学议题引发争议性的、辩证性的质疑与交流，例如关于核能开发利用的利与弊问题。

基于著名课程专家施瓦布的观点：教师、学生、知识和环境是课程开发的四个基本要素，批判性思维的培养需要构建合适的场域环境。指向批判性思维的中学物理教学可以从“点、线、面、体”四个维度着力，“点”的维度是将批判性思维与具体物理知识学习过程相结合；“线”的维度是将批判性思维与物理单元整体教学内容相结合；“面”的维度是在整个中学物理学习过程中深入渗透批判性思维，“体”的维度是从课堂走向课外，从学校走向社会，实现学校、家庭和社会三位一体培养批判性思维。

汪明老师团队的这组文章只是阶段性的部分研究成果，期望他们能继续引领批判性思维与物理学科教学的深度融合研究，为进一步促进物理教学从知识传授走向学科育人，呼应新一轮课程改革，作出更大的贡献。

【参考文献】

［1］中华人民共和国教育部.义务教育课程方案和课程标准（2022年版）［S］.北京：北京师范大学出版社，2022.

［2］库恩.科学革命的结构［M］.4版.金吾伦，胡新和，译.北京：北京大学出版社，2012.

［3］袁维新.HPS 教育：一种新的科学教育范式［J］.教育科学研究，2010（7）：48-54.

［4］袁维新.科学的本质与科学本质教育［J］.课程·教材·教法，2004（7）：68-73.

［5］汪明.批判性思维与中学物理［M］.北京：中国人民大学出版社，2021.