物理教学批判性思维研究

1培养学生的批判性思维是国家的课程目标之一

“批判”一词有多种解释。从教育学角度看，批判是一种思维过程，具有积极思考、自主分析和提出新见的特征，通过求证、反思等手段，培养学生合理质疑和科学批判的能力。批判性思维是创新思维与创造力的必备条件。物理思维中的批判性品质是指：严格估计思维材料和检查思维过程，善于独立思考，不受暗示干扰，善于发现问题并提出质疑，进行争论，不断分析解决问题的依据条件，反复检查已拟定的假设、计划和方案；善于明辩事非曲直，不人云亦云，盲目附和。哈佛名言：教育的真正目的就是让人不断提出问题、思考问题。面对当今知识外储化的现象，学生思考能力的培养倍显重要。要培养批判性思维，可以从态度和技能这两个方面出发，对学生进行形式多样的思考训练，达到让学生自主思考的目的，同时也符合让学生“会学”的课程理念。高中物理教学应注重培养学生的问题意识，有意识地训练学生的质疑和批判能力，以提高学生的科学思维品质，促进其科学素养的提高。这是“必修课”，是国家的课程目标之一。

2忽视批判性思维教育，对学生的科学素养的发展形成障碍

“李约瑟难题”不断困扰着我们：“中国古代对人类科技发展做出很多贡献，但近代科学与工业革命为什么没有发生在中国？”楚渔先生从独特的角度对其进行了剖析：“古代的科技形态以技术创造为特征，技术创造以实践经验为基础，中国人口众多，积累的经验多，自然古代中国的科技发明和发现比西方多。但近现代的发明创造多是以科学理论为主要特征，以抽象思维为主要思维模式的西方科学家，故能在近现代科学理论的许多领域独领风骚。因此，中国的科技进步缓慢，与传统思维模式中轻视实证的习惯有关，而要改正这个毛病，必须彻底改变中国的传统思维模式，重新打造我们的思维模式。”实证是与纯粹的理论分析相对应的一种研究方法，其中的核心是批判与质疑。物理学研究大多使用实证的手段，通过对客观材料的分析，来论证相应的观点。国人对“诺贝尔科学奖”总是翘首以待。清华大学郑也夫教授认为：“诺贝尔科学奖意味着高端的创造力。中国现今教育最大的问题是对学生创造力的摧毁。”他说，无论你是在哪儿学习，哈佛、耶鲁、牛津或剑桥，如果你人生的前12年是在中国学校里度过的，那么你就与诺贝尔科学奖绝缘了。你的独立性、好奇心、想象力与创造力都会被中国的教育体制给抹杀。这个体制将学生与老师捆绑在了一起，老师就如一位严父，是不可被挑战的权威角色。这种要求人们不去质疑长辈的顺从精神，已经成为科研创新的一大阻碍。《2012中国SAT年度报告分析》显示，参加美国高校入学考试的中国高中生中，只有不到7%的人成绩达到1800分“及格线”，而达到美国优质大学普遍要求的2000分以上成绩的更是只占2%。国家基础教育课程教材专家委员会委员夏谷鸣分析了中美两国的高考内容后指出，这是由于中国的教育缺乏对批判性思维的训练。两位专家对基础教育的诟病，不约而同地指向批判性思维教育的缺失，值得深思。当下高中教学在很大程度上偏离了合理的教学价值与目的，将教学演绎成教师简单的灌输、知识的反复强化和能力的不断被训练。这种学习以分数为目的，以训练、测试为手段，漠视教学本身的价值存在，我们称之为“追逐名利的学习”。这致使多数学生形成思维惰性和依赖性，习惯于将书刊的话当成真理，只能分析与解决问题而难以发现与提出问题。缺乏问题意识、质疑习惯和批判精神，批判性思维的发展受到抑制，将对学生的科学素养的发展形成障碍，对人的创造性思维和创造力毁伤严重。基础教育忽视批判性思维教育，将会影响全民科学素养的提高，或许会成为“科学强国梦”的障碍。批判性思维教育的重要性与迫切性显而易见，它关乎“中国梦”的实现。

3高中物理教学是渗透批判性思维培养的最佳途径

恩格斯说过，“怀疑———批判”的头脑是科学家的“另一个重要仪器”。“柏拉图的苹果”堪称挑战权威的典范。亚里士多德“是一位善于批判的学生”。亚里士多德有句名言：“吾爱吾师，吾更爱真理。”笛卡儿认为，一切皆可怀疑，唯有“怀疑”本身不容怀疑。爱因斯坦不仅喜欢独立思考，更崇尚批判性思考，他自称是“一个离经叛道的人”。费恩曼写过这样的小诗：“我想知道这是为什么？/我想知道为什么我想知道这是为什么？/我想知道究竟为什么我非要知道我为什么想知道这是为什么！”费恩曼认为：“在科学中，怀疑和批判是举足轻重的”。正是科学家这种强烈的怀疑和批判精神推动了科学的发展。怀疑和批判是科学进步的原动力，一切观念都要接受经验的考验和批判的理性思维的挑战，这是科学发展的最基本的准则。从伽利略无摩擦摆球的理想实验到笛卡儿的进一步补充和完善，牛顿第一定律的建立过程蕴含着丰富的科学信念、科学思维和科学方法，更重要的还有怀疑和批判的科学精神。汤姆逊、卢瑟福、波尔和海森堡这四代师生在研究原子结构时，都是在质疑和挑战老师观点的过程中，取得了创新性的成果，有力地推动了二十世纪的物理学革命。综观物理学以及科学发展史，那些重大的发明和发现大多是建立在批判性思维的基础上的，诸多案例可使学生认识到批判性思维是推动物理学乃至社会前进的主要动力。物理思维在符合一般规则的前提下，有自己的特色和倾向，在科学思想史上与不同的哲学思想、理性和非理性的思想方式纠葛在一起，具有独特的魅力。只有领会科学思想史才能更深刻地把握科学思维的方法。要通过有意识地引入科学思想史，使学生历史地把握物理学科学方法的来龙去脉以及物理方法的特色和倾向。科学概念和规律被创造和发现的过程，不仅体现出科学家的人生观、价值观，也能反映出科学精神和科学方法，尤其是批判性思维的运用。在高中物理教学中，通过科学思想史教育让学生认识和感受批判性思维，是渗透与培养批判性思维的最佳途径。

4批判性思维在构建物理概念中的重要作用

“两小儿辩日”（《列子•汤问篇》）的故事，说明知觉是由知识和理论决定的，人在感知时并非一块“白板”，在生活中已获取的感性认识会构成“前科学理论”，并形成对当下的“导向”和“透镜”作用。“导向”暗示观察者向什么方向去观察，而“透镜”则在很大程度上决定着观察到的是什么。学习概念之前，学生头脑并非空白，他们已从生活中体验并积累了许多与该概念有关的感性认识，并由此形成了一幅被前科学概念和自身经验所主导的物理图景，其中一些观念和前科学概念是片面甚至是错误的，会对正确构建物理概念形成干扰。例如，“重的物体比轻的物体下落得快”、“摩擦力一定是阻碍物体运动的”等。再如，直接将数学经验迁移为理判断：既然有I=UR圯R=UI，就应有“电阻与电压成正比而与电流成反比”等。还有相似前概念的干扰，导致对新概念的理解困难，如“路程与位移”、“速度与加速度”等。构建物理概念过程中的主要思维障碍有：感性认识不足、思维方法不当、思维定势影响和相关概念干扰。相关概念干扰就是“前概念”（或称为“前理论”）对构建新概念的干扰。要排除干扰，就需要对信息再次进行辨别、筛选和组织，需要经历困惑、失败、评估、调整与反复的曲折思维过程，批判性思维是这个过程的核心。常见有学生能熟记概念的定义，却不理解概念的本质。例如，对“惯性”进行理解时，受前概念干扰，学生易认为“惯性是一种力”，不能真正理解“动者恒动（刹车后还滑动）、静者恒静（重型机械有很重的底座）”的意义，原因是缺乏对前概念的质疑与批判，没有完全排除前概念的干扰。批判性思维在排除前概念的干扰、帮助学生认识物理本质方面起到重要作用。这是在物理教学中渗透批判性思维教育的实践意义。在高中物理教学中，应鼓励学生进行批判性思考，鼓励学生在充分思考的基础上，敢于大胆质疑，不迷信，不轻信，不盲从。要培养学生具有怀疑牛顿、爱因斯坦的勇气，使学生敢于向权威挑战，向教材挑战，向老师挑战。只要坚持做下去，就能让学生在潜移默化中养成批判性思维，为提高学生的科学素养奠定基础。（本文来自于《物理教学探讨》杂志。《物理教学探讨》杂志简介详见.）

作者：蒋鸣工作单位：南京航空航天大学附属高级中学