李晶晶

海南師范大學(xué)教師教育學(xué)院，?？?571158

習(xí)近平總書(shū)記在2021年12月24日發(fā)布了中華人民共和國(guó)主席令第一〇三號(hào)，宣布《中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步法》自2022年1月1日起施行。進(jìn)步法總則的第九條規(guī)定“學(xué)校及其他教育機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際，注重培養(yǎng)受教育者的獨(dú)立思考能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和批判性思維，以及追求真理、崇尚創(chuàng)新、實(shí)事求是的科學(xué)精神……”。在科學(xué)教育中強(qiáng)調(diào)批判性思維是有跡可循的，早在2016年《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》中就明確地把“理性思維、批判質(zhì)疑”作為科學(xué)精神的基本要點(diǎn)之一。作為一門(mén)基礎(chǔ)的科學(xué)學(xué)科，物理學(xué)科已經(jīng)把“批判質(zhì)疑”納入到學(xué)科核心素養(yǎng)體系中，意在培養(yǎng)在面對(duì)科學(xué)問(wèn)題時(shí)能夠理性思考、作出正確判斷的社會(huì)公民。

已有的文獻(xiàn)表明批判性思維是可以被習(xí)得的，各個(gè)學(xué)科都可以并且應(yīng)該為提升學(xué)生的批判性思維貢獻(xiàn)力量。梅可匹克（McPeck）認(rèn)為：批判性思維在特定學(xué)科領(lǐng)域有其特定的慣例和方法，不同的學(xué)科領(lǐng)域能夠?yàn)榕行运季S提供不同的內(nèi)核。物理學(xué)科的科學(xué)屬性更強(qiáng)調(diào)批判性思維中理性、推理、邏輯的一面，在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、塑造理性公民等方面有著別的學(xué)科不可替代的作用。在物理教育中要充分意識(shí)到批判性思維對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、發(fā)展科學(xué)的價(jià)值觀、幫助學(xué)生成長(zhǎng)為理性公民的作用；并充分利用物理學(xué)科特點(diǎn)、緊扣科學(xué)本質(zhì)、利用科學(xué)探究、設(shè)計(jì)社會(huì)性科學(xué)議題等方法發(fā)展學(xué)生的批判性思維。

1 批判性思維促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展

科學(xué)研究的使命就是不斷地探索未知，科學(xué)家對(duì)科學(xué)理論始終保持著清醒的判斷。杜威曾說(shuō)過(guò)：“沒(méi)有對(duì)科學(xué)假說(shuō)進(jìn)行主動(dòng)、持續(xù)和細(xì)致的理性反思，我們就不能表示接受或者反對(duì)它，而是要延遲判斷?！迸行运季S指向開(kāi)放的思想、公正的評(píng)價(jià)，可以幫助學(xué)生在面對(duì)科學(xué)問(wèn)題時(shí)保持冷靜的頭腦、謹(jǐn)慎的判斷，更重要的是促進(jìn)學(xué)生誠(chéng)實(shí)地面對(duì)自己，認(rèn)識(shí)到自己在解決問(wèn)題過(guò)程中的認(rèn)知偏向，從而提升科學(xué)素養(yǎng)。

1.1 批判性思維是解決科學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ)

物理學(xué)習(xí)的過(guò)程就是學(xué)會(huì)解決科學(xué)問(wèn)題的過(guò)程，而批判性思維是解決科學(xué)問(wèn)題必不可少的工具。2011年，美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)（NRC）頒布的《K-12年級(jí)科學(xué)教育框架：實(shí)踐、跨學(xué)科概念和核心概念》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“框架”）成為科學(xué)教育的新標(biāo)準(zhǔn)，框架把科學(xué)問(wèn)題解決分為3個(gè)維度，分別是調(diào)查研究、評(píng)價(jià)和構(gòu)建科學(xué)解釋?zhuān)▓D1）。

圖1 科學(xué)問(wèn)題解決的3個(gè)維度

由圖1可以看出，科學(xué)問(wèn)題解決的3個(gè)維度離不開(kāi)收集數(shù)據(jù)、批判、分析、推理、推測(cè)、提出解決方案等基本技能，而這些都與批判性思維有關(guān)聯(lián)。從問(wèn)題的確定到方法的選擇，從數(shù)據(jù)的處理到結(jié)論的評(píng)價(jià)，可以說(shuō)批判性思維貫穿了科學(xué)問(wèn)題解決的始末。離開(kāi)了批判性思維，科學(xué)問(wèn)題解決甚至無(wú)從談起。中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過(guò)程其實(shí)是科學(xué)家探索物理知識(shí)歷程的濃縮，學(xué)生同樣要經(jīng)歷從調(diào)查研究到評(píng)價(jià)再到構(gòu)建解決方案的全部過(guò)程，自然也需要有批判性思維的加持。

1.2 批判性思維有利于提升學(xué)生作出理性的判斷

基礎(chǔ)教育階段的物理學(xué)科教學(xué)目的不僅僅在于使學(xué)生掌握基礎(chǔ)的物理知識(shí)，更深層次的意義是培養(yǎng)學(xué)生的理性思維。今天，信息社會(huì)的飛速發(fā)展使得人們獲取信息的途徑越來(lái)越多，并越來(lái)越便捷，由此帶來(lái)的突出問(wèn)題是很多人盲目地相信收集到的一切信息，從而造成盲從或偏信。產(chǎn)生這個(gè)問(wèn)題的根源就在于很多人缺乏批判性思維，很少思考內(nèi)容的可信度，無(wú)法對(duì)信息進(jìn)行求證和評(píng)估，并判斷信息真?zhèn)危３Ｊ钦諉稳?，而不?huì)加以選擇。批判性思維可以幫助人們了解數(shù)據(jù)、證據(jù)和結(jié)論之間的關(guān)系，學(xué)會(huì)選擇相關(guān)信息，能分析和整合不同來(lái)源的信息，判斷相關(guān)數(shù)據(jù)的局限性，找到支持或反駁假設(shè)的證據(jù)，學(xué)會(huì)進(jìn)行科學(xué)的推理，最終作出理性的判斷。

需要特別說(shuō)明的是，在物理學(xué)習(xí)中的批判性思考并不意味著質(zhì)疑所有數(shù)據(jù)、證據(jù)和專(zhuān)家，而是要求學(xué)生學(xué)會(huì)根據(jù)一定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)去分析數(shù)據(jù)和證據(jù)，評(píng)估它們的真實(shí)性、可靠性、有效性及它們對(duì)結(jié)論的支持程度，不人云亦云，也不被偏見(jiàn)所左右。即便遇到可能會(huì)涉及到挑戰(zhàn)自己或小集體的利益時(shí)，批判性思考者也往往能夠從大局出發(fā)，克服自我中心價(jià)值觀，作出理性的決定。只有能夠通過(guò)批判性思維作出理性判斷的人才算真正具備了物理核心素養(yǎng)的人。

1.3 批判性思維有助于科學(xué)價(jià)值觀的形成

公民的成長(zhǎng)是從“自然人”到“社會(huì)人”的過(guò)程，21世紀(jì)的中國(guó)公民應(yīng)該既有參與社會(huì)科學(xué)問(wèn)題討論的意愿，又同時(shí)具備進(jìn)行批判性思考的能力；在面對(duì)科學(xué)問(wèn)題時(shí)能夠作出理性的判斷和有價(jià)值的決定，擺脫以自我為中心的態(tài)度，并能夠與他人互動(dòng)。這就需要在物理教育中關(guān)注批判性思維的社會(huì)維度，強(qiáng)調(diào)物理學(xué)科和社會(huì)的融合，使學(xué)生最終成長(zhǎng)為有社會(huì)責(zé)任的理性公民。

批判性思維是“根據(jù)理智標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)認(rèn)識(shí)和實(shí)踐中的思考、推理和論證進(jìn)行多方面反思的分析、評(píng)價(jià)和判斷的活動(dòng)”。批判性思維激勵(lì)學(xué)生要敢于挑戰(zhàn)權(quán)威，對(duì)任何意見(jiàn)都保持謹(jǐn)慎的態(tài)度，堅(jiān)持分析、判斷和檢驗(yàn)，能夠辨別觀點(diǎn)是否清晰、有能力考查證據(jù)的來(lái)源，能夠判別證據(jù)的準(zhǔn)確性、是否有失偏頗等。在掌握充分證據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理推理，能判斷推理過(guò)程是否合乎邏輯規(guī)范，能科學(xué)地解釋論證過(guò)程，保證結(jié)論的客觀、公正。這就促使學(xué)生必須具有一定的科學(xué)理性，有獨(dú)立思考的能力，不迷信權(quán)威，不盲從大眾，實(shí)事求是，敢于開(kāi)拓和進(jìn)取。同時(shí)，批判性思維幫助學(xué)生理解科學(xué)的社會(huì)屬性，為科學(xué)知識(shí)注入一定的價(jià)值取向，促進(jìn)學(xué)生深層次地理解科學(xué)、社會(huì)、技術(shù)和環(huán)境的關(guān)系，關(guān)注社會(huì)，學(xué)會(huì)反思自我、避免偏見(jiàn)，這正是物理教育希望賦予學(xué)生的科學(xué)價(jià)值觀。

2 物理課堂教學(xué)中提升學(xué)生批判性思維的方法

教會(huì)學(xué)生批判性思維本質(zhì)上是教會(huì)學(xué)生掌握一種非語(yǔ)言的程序性知識(shí)。在物理學(xué)科教學(xué)中，我們可能不需要告訴學(xué)生批判性思維是什么、它的基本技能有哪些、氣質(zhì)傾向包含哪些內(nèi)容。我們需要做的是利用物理學(xué)科知識(shí)的特殊性，尋找方法把批判性思維貫穿到學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程中去。

2.1 物理學(xué)史助力學(xué)生批判性思維的發(fā)展

物理教育領(lǐng)域發(fā)展學(xué)生批判性思維的困惑之一在于很多人認(rèn)為物理學(xué)強(qiáng)調(diào)以實(shí)驗(yàn)和事實(shí)為依據(jù)，大量事實(shí)證明基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的物理知識(shí)是正確的。但科學(xué)本質(zhì)觀首先要向?qū)W生表明的就是“科學(xué)知識(shí)是暫時(shí)的和持久的”。雖然學(xué)生目前在學(xué)校學(xué)習(xí)的知識(shí)已經(jīng)被證明是正確的，但物理學(xué)的發(fā)展史本就是一本生動(dòng)的教材，它以諸多的案例告訴我們科學(xué)知識(shí)具有可證偽性，很多科學(xué)知識(shí)與我們的常識(shí)是違背的，即使科學(xué)家在研究問(wèn)題的過(guò)程中也難免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

科學(xué)知識(shí)暫時(shí)的準(zhǔn)確性和確定的暫時(shí)性特點(diǎn)為批判性思維的發(fā)展提供肥沃的土壤。在學(xué)習(xí)物理學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生會(huì)逐漸了解到物理學(xué)科的大廈是在不斷的質(zhì)疑中發(fā)展起來(lái)的。如果沒(méi)有伽利略對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題解釋的質(zhì)疑，也許物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程會(huì)變得緩慢；如果沒(méi)有哥白尼對(duì)地心說(shuō)的質(zhì)疑，也許人們很難撕開(kāi)天體運(yùn)動(dòng)的神秘面紗；如果沒(méi)有盧瑟福對(duì)經(jīng)典原子模型的質(zhì)疑，人們對(duì)原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)也許要晚幾年；如果沒(méi)有愛(ài)因斯坦對(duì)傳統(tǒng)時(shí)空觀的質(zhì)疑，相對(duì)論不知何時(shí)才能問(wèn)世……這些中學(xué)物理學(xué)習(xí)內(nèi)容都告訴學(xué)生：科學(xué)知識(shí)不是恒定不變的、無(wú)可爭(zhēng)議的，即使現(xiàn)在被認(rèn)為是正確的科學(xué)知識(shí)，也許隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將來(lái)有一天可能都會(huì)被推翻或修正，對(duì)現(xiàn)有知識(shí)的質(zhì)疑是科學(xué)發(fā)展的推動(dòng)劑。即便是科學(xué)家的觀點(diǎn)也會(huì)受到所處環(huán)境的制約，因此不迷信權(quán)威，學(xué)會(huì)自省和反思是非常重要的。學(xué)校物理教育可以物理學(xué)史為突破口，梳理科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系，讓學(xué)生了解物理學(xué)的演進(jìn)過(guò)程，激發(fā)批判性思維的動(dòng)機(jī)；同時(shí)啟發(fā)學(xué)生開(kāi)闊心胸，能理性地看待自己或他人的錯(cuò)誤。此外，物理學(xué)家在解釋自然界的過(guò)程中需要用到分析、推理、比較、評(píng)價(jià)等科學(xué)的研究方法和思維，這些都為在科學(xué)教學(xué)中進(jìn)行批判性思維的培養(yǎng)創(chuàng)造了良好的條件。

2.2 科學(xué)探究是發(fā)展批判性思維的路徑之一

雖然“科學(xué)探究”的原意是指科學(xué)家在解決科學(xué)問(wèn)題時(shí)用到的科學(xué)方法和途徑，但它早已滲透到了我國(guó)的基礎(chǔ)教育領(lǐng)域?？茖W(xué)探究作為解決科學(xué)問(wèn)題的方法之一，其在自然科學(xué)教育領(lǐng)域受到了廣泛的重視，并在物理課程標(biāo)準(zhǔn)中被作為推薦的教學(xué)方法之一，要求在物理教學(xué)中進(jìn)行滲透?！读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》要求學(xué)生“有判斷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否合理、有效的意識(shí)”“具有收集數(shù)據(jù)的能力、分析和處理數(shù)據(jù)的能力、解釋數(shù)據(jù)的能力、表達(dá)和交流的能力”“能對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思，提出改進(jìn)意見(jiàn)”“對(duì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程和結(jié)果等進(jìn)行評(píng)估和交流”等，仔細(xì)分析會(huì)發(fā)現(xiàn)這些都蘊(yùn)含著對(duì)批判性思維技能的要求。事實(shí)上，科學(xué)探究因涉及到分析、推理、決策、反思和評(píng)估而與批判性思維有著不可分割的聯(lián)系。科學(xué)探究要求學(xué)習(xí)者具有辨別或提出問(wèn)題的能力；有從可靠的信息源中搜索并篩選信息的能力；具備在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)用到的推理能力、分析能力以及書(shū)面或口頭報(bào)告時(shí)需要的策略與戰(zhàn)術(shù)，交流時(shí)需要具備的反思和評(píng)估能力等。這些與Ennis在批判性思維分類(lèi)中提到的批判性思維技能基本完全對(duì)應(yīng)（澄清——對(duì)應(yīng)科學(xué)探究中的提出問(wèn)題、明確問(wèn)題；推論——對(duì)應(yīng)科學(xué)探究中的科學(xué)推理；做出行動(dòng)——對(duì)應(yīng)科學(xué)探究中的實(shí)踐和交流討論等）。由此看來(lái)，批判性思維是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的強(qiáng)大助力，在探究的過(guò)程中瞄準(zhǔn)批判性思維的培養(yǎng)會(huì)有一舉兩得的功效。

同時(shí)，科學(xué)探究還強(qiáng)調(diào)不迷信權(quán)威，要學(xué)會(huì)基于證據(jù)的質(zhì)疑，這是批判性思維最重要的特質(zhì)。中學(xué)物理課堂的質(zhì)疑不同于科學(xué)家對(duì)科學(xué)問(wèn)題的質(zhì)疑，它更多地表現(xiàn)在問(wèn)題解決的過(guò)程中學(xué)生能夠基于事實(shí)證據(jù)進(jìn)行科學(xué)推理，能在交流過(guò)程中對(duì)不同的觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑，結(jié)合論據(jù)進(jìn)行科學(xué)論證、批判、檢驗(yàn)和修正結(jié)論，強(qiáng)調(diào)不盲目接受，也不盲目否定。這里不僅僅是針對(duì)別人的觀點(diǎn)，在交流的過(guò)程中，對(duì)自我的審視和反思也同等重要。在科學(xué)探究的過(guò)程中需要學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)思考，并以冷靜客觀的態(tài)度對(duì)外在信息加以厘清、辨別、假設(shè)及驗(yàn)證，正視自己及其他人的問(wèn)題，這種理性、虛心的態(tài)度與心靈特質(zhì)，正符合批判性思維強(qiáng)調(diào)的心胸開(kāi)闊的特質(zhì)。物理課堂教學(xué)中鼓勵(lì)讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程，這也是對(duì)學(xué)生批判性思維能力的強(qiáng)化。

2.3 社會(huì)性科學(xué)議題為批判性思維的發(fā)展提供情境

物理教育需要和真實(shí)的社會(huì)發(fā)生關(guān)聯(lián)，物理課堂上教師不僅僅要講明物理知識(shí)在社會(huì)上的用途，更應(yīng)該直面社會(huì)需求，社會(huì)性科學(xué)議題就是在這個(gè)理念下被提出的。所謂社會(huì)性科學(xué)議題，是指由于科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境之間錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系所引發(fā)的一些具有爭(zhēng)議性的科學(xué)話題。

社會(huì)性科學(xué)議題往往不同于一般的科學(xué)問(wèn)題，社會(huì)性科學(xué)議題具有更加多元的社會(huì)情境，在作出決策時(shí)除了要關(guān)注科學(xué)的數(shù)據(jù)、證據(jù)和推理之外，還必須要考慮其他維度的影響。關(guān)注社會(huì)問(wèn)題可以在物理課堂中引入與物理有關(guān)的科學(xué)性社會(huì)問(wèn)題。例如關(guān)于核能利用的問(wèn)題，可以讓學(xué)生以科學(xué)辯論的形式討論“開(kāi)發(fā)核能的利與弊”，關(guān)注這個(gè)問(wèn)題不僅僅是對(duì)知識(shí)和技術(shù)的討論，更多地會(huì)涉及到倫理、安全等社會(huì)性問(wèn)題。社會(huì)性科學(xué)議題綜合體現(xiàn)了“科學(xué)并不能解決所有問(wèn)題，科學(xué)證據(jù)對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的解釋并不充分”“態(tài)度和價(jià)值觀制約著科學(xué)家的決策”“每種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)，要根據(jù)解決問(wèn)題的實(shí)際需要進(jìn)行選擇”等科學(xué)本質(zhì)的基本觀點(diǎn)，為學(xué)生批判性思維的發(fā)展提供了絕佳的社會(huì)化情境。對(duì)社會(huì)性科學(xué)議題進(jìn)行論證時(shí)，學(xué)生需要多角度地舉證、分析、作出判斷，這不僅可以讓學(xué)生更加靈活地掌握批判性思維技能，發(fā)展批判性思維傾向，更重要的是可以在論證的過(guò)程中對(duì)自己的決策進(jìn)行自省，進(jìn)而反思自己的價(jià)值觀，認(rèn)識(shí)到自己的偏見(jiàn)，避免個(gè)人中心主義。