科学思维是《义务教育物理课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)明确的物理学科核心素养之一，批判性思维作为一种重要的科学思维，是质疑创新的前提和基础.初中生的思维发展正处于承上启下的关键期[1],他们的心智还不够成熟，很多想法本身具有一定的问题，或扭曲、或片面、或信息不足甚至可以说是偏见.卓越的思维方式要经过系统地培养才能形成，对初中生批判性思维进行针对性地培养有其必要性和紧迫性.

1、什么是批判性思维

1.1 批判性思维的定义

说到“批判性”一词，通常会和“否定”“找茬”联系起来.这是人们头脑中已有的定义.比如，当某人抱怨父母或朋友不公道地批评其某种言行时，通常就会用到该词.但“批判性”也有“参与或运用有技巧性的判断或观察”之意.在后者语义下，批判性思维意味着清晰理性地思考.更准确地说，批判性思维广义上是指有效识别、分析和评估观点和事实，认识和克服个人的成见和偏见，形成和阐述可支撑结论、令人信服的推理，在信念和行动方面作出合理明智的决策，所必需的一系列认知技能和思维素质的总称[2].

换言之，批判性思维就是指按照明确的思维标准而进行的严谨的思维活动.这些思维标准中最重要的是：清晰、精确、准确、切题、前后一致、逻辑正确、完整以及公正.

1.2 批判性思维的内涵

质疑是批判性思维的核心，质疑的方式要依据具体、可信的理由来合理选择.合理质疑，浓缩着开放理性，它是科学精神的核心，其价值无可比拟.

批判性思维的关键在于它的过程，不在于它的结论.一个思考的结论是同意还是反对某个观点并不重要，重要的是它是不是来自一个谨慎反思的过程，甚至没有明确的结论也不等于没有批判性思维.在证据不足时，批判性思维者的判断就是悬置判断[3].

批判性思维的起点要求是谨慎细致的态度，接着是主动、全面的探究.由此可知，批判性思维的主要目的，是作出合理判断——这个观念自身是否应该相信而不是去说服他人，虽然批判性思维可以被用作说服.批判性思维更不是辩论赛中单纯求胜的手段，如果认识到对方观点正确，批判性思维者会承认，重要的是获得真知，而不是在乎谁赢得辩论[4].

批判性思维不等于不听他人意见的“独立”思考.它要求对每个人的话都要倾听，然后综合判断.批判性思维的独立思考，是先突破自我的封闭，倾听各方，然后努力超越自我和他人.

批判性思维不只是“有破才有立”,而且还是“有立才有破”,有构建和创造才有批判.

批判性思维虽以符合逻辑基本规律为基础，但不同于演绎形式逻辑.如杜威指出，人的实际思维的“逻辑性”具有实质、全面、细致及有序等性质.而且用三段论等逻辑规则机械地推导一个结论，就像按照加减法做算术题，本身也并不等于批判性思维.

虽然论证对于批判性思维极为根本，但批判性思维是思维，不只是论证，更不只是符合演绎形式逻辑的论证.批判性思维的反思要涵盖思维的一切角落.如范西昂指出，它要探究证据和背景，对方法、标准及概念进行“元思考”.批判性思维是主动、具体、辩证和发展的思考，而不是被动、形式、单一和静态的思考[5].

批判性思维不能代替学科知识.相反，它必须和知识结合，才能使人在生活和学习中，更好地探究、实证和判断.和误解相反，批判性思维存在是为更好地学习知识和创造知识.

2、批判性思维的价值

2.1 批判性思维的个人价值

每个人都思考，思考乃人之本能.但是人类自身的思维活动很多都有失偏颇，是歪曲的、片面的、无知的，或者从根本带有偏见.而人们生活的质量以及所生产、创造和建立事物的质量恰恰取决于思维的质量.粗劣的思维在金钱以及生活质量上的代价极其高昂.然而，形成卓越的思维必须经过系统地培养.

一位经过良好培养的思辨者可以提出至关重要的问题和难题，并能将其清晰且精确地阐述出来；收集和评估相关信息，并能用抽象的概念对其进行有效地解释；得出合理的结论和解决方案，并能用相关的尺度和标准加以检验；在可选择的思维系统内进行开放性思考，并能对其假设、影响和实际结果进行必要的辨别和评估；与他人进行有效沟通以解决复杂的问题.

2.2 批判性思维的社会价值

批判性思维的开放理性能够培养独立思考、明辨的人，构建理性和文明的社会.如果批判性的思维习惯在某一社会中普遍存在，这种思维便渗透到该社会所有的道德观念之中，因为它是处理生活问题的一种方式.这样的社会教育出来的人不会被谎言轻易煽动，人们不轻信谎言.人们可以在各个方面尽可能地把控事情，既不完全相信也不自寻烦恼.人们能够等待并权衡证据.不会因为某一方言之凿凿而受到影响.人们能够抵抗偏见的诱惑以及各种劝诱[6].

进入以人工智能为代表的信息时代，批判性思维能力对于人类文明整体可持续发展以及对于每一个个体的生存和发展，更将史无前例地彰显其重要性.

3、批判性思维培养的现状

当今世界各国科技和经济竞争日趋激烈，而这种竞争已转化为国民创造性思维能力的竞争，因为没有批判就不可能有创新，所以批判性思维的培养在国民教育中的重要性日益凸显.早在2005年，欧盟发布的《终身学习核心素养：欧洲参照框架》就已经指出，批判性思维是终身学习者必不可少的几种基本素养之一.批判性思维被欧盟作为“最重要的人们终身学习离不开的基本素养之一”.2016年，我国发布《中国学生发展核心素养》,该文件明确将“批判质疑”作为中学生核心素养的重要组成之一.

初中生正处于青春期，具有强烈的好奇心，热爱提问，喜欢思考，有丰富的想象力，初中阶段正是培养批判性思维能力的极佳时机.遗憾的是，面临时代巨变对人类批判性思维能力提出的新挑战，当前的教育和社会都尚未做好充分准备.《批判性思维与中学物理》作者汪明指出：“在中国，批判性思维教育还处于起步阶段，在基础教育阶段尤其如此[7].”当下，在以知识为中心的教育观念影响下，教师为让学生掌握知识而形成一系列教学方法，从小学到大学，在很大程度上传统的教育依然围绕知识的搬运而开展，学校周而复始的考试不断强化学生对标准答案的追求，而不是对问题复杂性和探索过程的关注，学生通过“刷题”来提高应试能力，已经发展到极其严重的程度，导致学生普遍缺乏好奇心、想象力和批判性思维能力，社会也尚未形成鼓励人们独立思辨与开拓创新的氛围.教育的价值不是记住很多知识，而是训练大脑的思维，在此维度上，当前的教育仍是薄弱的.

4、批判性思维的培养策略与路径

批判性思维品质的提高必须经过系统、科学地训练.如图1所示，批判性思维能力的发展是一个从低阶思维向高阶思维发展的过程，必须运用思辨的标准一以贯之地训练思辨要素，在课程学习中练习思辨，在实际工作中使用思辨，在日常生活中体验思辨，最终使良好的思维习惯成为第二天性.

在物理教学中培养学生的批判性思维，有助于促进学生对科学知识的理解以及知识结构的形成，有助于学生对所学知识主动质疑、提出问题，提高学习效率，也有助于对学生发现问题能力和自学能力的培养，有利于学生主动运用科学思维方法，提高思维能力[8].

4.1 在探究活动过程中培养批判性思维

新课标针对课程理念明确要求“注重科学探究，突出问题导向，强调真实问题情境，引导学生不断探索，提高分析问题、解决问题的实践本领和科学思维能力，发展核心素养”.科学探究不仅是物理课程的核心素养之一，也是物理教学的一种重要学习方式，在教学中普遍存在.教师要善于结合探究活动的各个环节，引导、鼓励学生质疑，并及时解决学生的疑问.

案例1 将正发声的手机装入塑料袋，扎紧袋口后用细线悬在水中，如图2所示，还能听到手机发出的声音吗?如图3所示，将正在发声的手机悬挂在广口瓶内，再抽出瓶内的空气，声音有何变化?

参照教材中提供的上述实验方案，进行相关的探究活动之后，一切似乎顺理成章，可以得到“声音可以在液体中传播，但是不能在真空中传播”的相关结论，但是有学生提出以下问题：“悬挂塑料袋和手机的细线是固体，固体可以传声，上述探究活动得到的结论是否可靠?”教师无须正面回答学生提出的疑问，而是让学生进一步思考，并为上述探究活动设计更加优化的方案，再经过学生的充分讨论得到最佳探究方案.

孔子曰：“不愤不启，不悱不发.”在物理探究活动中，教师要善于观察学生，当学生表现出“愤”和“悱”状况时，便是学生质疑能力培养的最佳时机.此时，教师要及时鼓励学生敢于表达自己的疑惑，并引导学生解决困惑，进而培养学生的批判性思维能力.

4.2 在试题讲评教学中培养批判性思维

试题讲评是物理教学的一种常态，教师在试题讲评过程中也可以适时组织学生开展试题评价活动.评价试题是指学生运用已有知识，对物理概念、物理规律理解的正确性以及对物理学问题推理过程的合理性作出评价.适时组织学生开展试题评价，是一种化被动为主动学习的过程，它要求学生用辩证的观点去评价试题，有助于培养学生的批判性思维.

案例2 如图4所示，小球A用钢管固定在小车的支架上，小车向左做匀速直线运动，不计空气阻力，画出小球A受力的示意图.

在对本试题的讲评过程中，教师先组织学生对该试题进行评价，学生对小球受力情况存在分歧，然后教师再出示如图5所示的参考答案，让学生结合参考答案进一步讨论并发表观点，在学生交流讨论的过程中，学生之间思维碰撞进而促使其重新审视该题所提供的已知条件以及所给参考答案的合理性.经过上述过程，学生最终达成如下共识：题目所给的条件不充分，题目没有明确小球与钢管的连接方式，进而导致无法排除摩擦力的存在，所以，该题所给的参考答案也不够合理.

在试题讲评过程中，教师有意识地组织学生对试题进行评价，有助于实现学生的思维能力从会“解题”到会“讲题”再到会“命题”的进阶发展.

4.3 在物理实验教学中培养批判性思维

实验探究是新课标所规定的课程内容之一，新课标对学生在实验探究方面的学业要求是：“能通过物理实验建构物理概念，深化对物理规律的认识，领悟其内涵及相互联系.”同时，新课标对物理教师的实验教学也提出明确要求：“关注对学生设计实验方案、收集证据能力的培养”“注重对学生交流合作、评估反思能力的培养.组织学生对实验方案、实验探究过程和结果等进行评估与交流，鼓励学生充分发表见解，调动学生在探究活动中的积极性和主动性”.教师在实验教学过程中，要让学生学会理性、客观地对待他人的看法和观点，勇于坚持自己的正确观点并对他人的错误观点进行质疑.实验是义务教育物理课程的基础，实验异常是实验过程中经常出现的一种现象，教师若能结合实验异常现象引导学生进行质疑，将有助于促进学生批判性思维的发展[9].

案例3 实验装置如图6所示，在烧瓶中放入少量固态碘，烧瓶口用玻璃片盖住，对烧瓶微微加热，仔细观察发生的现象；实验装置如图7所示，在大烧杯中放少量碘，烧杯口放一只装有冷水的烧瓶，用酒精灯给烧杯加热.仔细观察碘的状态；如图8所示，密封的锥形玻璃泡内装有少量碘颗粒，将玻璃泡浸入开水中，仔细观察碘的状态变化.

上述案例呈现出三个现行主流版本初中物理教材中“碘的升华”实验方案，不难看出上述教材提供的实验方案都已优化，如果教师按照上述实验方案引导学生进行实验，虽然学生容易观察到碘由固态直接变为气态的实验现象，但是液态碘的“缺席”会让教师错失一次培养学生批判性思维的机会.

笔者建议教师“活”用教材，在课堂上故意使用酒精灯给装有固态碘的容器直接加热，学生依据观察到的大量气态碘进而容易得出“物质可以由固态直接变为气态”的结论.同时，部分学生也会观察到实验过程中出现液态碘的现象，这让上述结论不够可靠，面对“预设”的局面，教师不急于直接告知学生答案，而是让学生查阅资料，了解到碘的熔点以及酒精灯的火焰温度等相关数据，最终由学生设计出类似上述教材中呈现的改进方案.

质疑是学生在物理学习过程中对“未解之惑、未通之理”加以发问的过程.教师在平时教学过程中要教授学生质疑的技巧，如基于实验原理、实验方法、实验装置、实验操作步骤和实验条件等质疑.学生一旦掌握质疑的学习方法，也将极大地促进自身批判性思维的发展.

4.4 在生活化资源开发使用中培养批判性思维

“从生活走向物理，从物理走向社会”是义务教育物理课程的基本理念，物理课程要遵循学生身心发展规律，贴近学生生活，关注学生成长.物理教学中，教师要以具体事实、鲜活案例、生活经验和基本概念等引导学生进行理性思考.

如图9所示，有一则空调广告宣称：一晚只需一度电.教师提供上述广告图片资源，激发学生思考.有学生对广告中的数据信息的科学性提出疑问，认为该空调广告用语明显夸大其词，涉嫌虚假宣传.因为以空调功率1000瓦计算，假设该空调一晚仅仅开机工作5个小时，根据所学电学知识，该空调一晚耗电量也将达到5度

再如，如图10所示，有一款电动自行车广告宣称：“**就是好，没电还能跑!”有学生对该广告中宣传用语的科学性也提出疑问，认为该电动车广告用语明显存在科学性错误，因为电动车的工作原理是将电能转化为动能，没电怎么跑呢?这明显违反能量守恒定律.

如图11所示，市面上有多款油烟机自称是“大吸力”油烟机，家电卖场内的售货员为向顾客证明自己的油烟机确实具有强大“吸力”,现场演示：先在油烟机下方堵上一块厚重的塑料板，然后接通电源，松手之后塑料板没有脱落，售货员以此现象证明自己所售卖的油烟机能够产生强大的吸引力.在物理教学过程中，教师可以给学生列举该广告事例，组织学生围绕该广告内容的科学性展开讨论，通过讨论激发学生思维，在思辨中培养学生的批判性思维能力.

教师应鼓励学生关注生活中的物理现象，积极主动地运用物理学科知识分析、解决问题，在问题的解决过程中培养学生的批判性思维能力.

4.5 在物理学史教育中培养批判性思维

先哲有言，科学给人知识，科学史给人聪慧.科学史中的物理学史是源头悠远、分支众多、气势磅礴的一条大河，它以知识进展彰显人类思维不断提升的过程.物理学发展史是一部充满批判的历史，物理学发展历程中的无数史实说明，陈旧的思想观念与缺乏批判性思维的精神会使科学发展停滞不前，阻碍科学发展的历史进程.

在物理教学中，培养学生的批判性思维能力，仅仅是从知识内容的衔接上提出问题远远不够，教师必须依据物理学科真实发展的历史进程，全面客观地展示物理学家探索过程中具体问题背景的演化，阐明重大物理学问题产生的历史条件及其所产生的深远影响.物理学发展史上的大量事例表明，不囿于传统理论和观念，不迷信权威和书本，是科学创造的思想前提.例如，亚里士多德认为力维持物体的运动，伽利略则质疑上述观点，并认为物体的运动不需要力来维持，指出物体在没有受到外力情况下，可保持匀速直线运动状态，笛卡尔则认为力改变运动.在前人研究的基础上，英国著名物理学家牛顿对大量的实验事实进行深入研究，总结出牛顿第一定律.又如，在伟大的物理学家爱因斯坦之前，洛伦兹和彭加勒由于未能摆脱绝对时空观的束缚，最终没能迈入相对论的门坎.正是由于爱因斯坦抛开绝对时空观的束缚，秉持无所畏惧的批判精神，最终创立狭义相对论，开启人类时空观的巨大变革.以上史实都是应用卓越批判性思维的具体体现.

5、结语

在物理教学中教师要高度重视用多途径去培养学生的批判性思维能力，就批判性思维而言，教育行动才是最重要的．因为它的价值在于它的目标实现，那就是使我们民族和社会具备开放理性，从而能创新、能理智、能文明．批判性思维不是“高精尖”的核物理学，而是在点滴之处的言传身教[10]．它的原理不难理解（虽然依然有很多人并没有去理解），它的实践却需要社会的长期努力．只有这样，才能在某一代实现上述伟大目标．那时的孩子们既思想开放又兢兢业业，具备世界上最先进的认知思考力，那时中华民族必将登上世界之巅．

参考文献:

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

[2]刘权.批判性思维培养的实践路径分析[J].物理教师,2020,41(02):37-40.

[3]吴英.通过物理学史启迪学生创新意识的三种教学模式[J].遵义师范学院学报,2009,11(04):110-113.

[4]杨效华.基于建构主义的物理思维培养策略研究[D].济南:山东师范大学,2009.

[5]蔡志凌.物理学史与情感态度､价值观的培养[J].教育实践与研究,2004(06):48-49.

[6]蔡志凌.物理学史的教育功能探讨[J].中小学教材教学,2004(12):37-39.

[7]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.

[8]蒋炜波,张芳.物理学科科学思维评价研究的综述与启示[J].中学物理,2023,41(07):8-13.

[9]陈懋.基于科学思维培养的初中科学“思考与讨论”[J].中学物理,2023,41(06):26-28.

[10]申亚琴.初中生的物理科学思维能力现状调查[J].中学物理,2023,41(06):23-25.

基金资助:江苏省教育科学“十四五”规划2021年度课题“指向高阶思维能力培养的初中物理实验教学实践研究”(项目编号:D/2021/02/568);“指向物理观念形成和发展的初中物理中观教学设计的实践研究”(项目编号:C-b/2021/02/69);

文章来源:孙龙周.批判性思维的内涵､价值及创新培养路径——以初中物理教学为例[J].中学物理,2023,41(22):17-21.