指向批判性思维培养的ＨＰＳ教学模型构建与实施
摘要：批判性思维是发展物理问题解决能力的基础，生成创新能力的前提，ＨＰＳ教育能有效培养批判性思维。为凸显批判性思维质疑性与反思性的特点，以培养批判性思维为目标构建一种ＨＰＳ教学模型，并根据批判性思维的生成过程，设计了批判性思考、分析、推理、总结、评估一系列层层深入的批判性思维活动。在教学实践中，教师需注意鼓励质疑批判，挖掘批判性教学内容，促进交流与合作，有助于学生养成主动质疑批判的习惯，发展其批判性思维。
关键词：ＨＰＳ教育；批判性思维；物理教学
中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1003-6148（2024）9-0005-5
批判性思维是科学思维的重要组成部分，对其培养有助于发展学生的问题解决能力、逻辑推理能力和科学探究精神。《普通高中物理课程标准（２０１７年版２０２０年修订）》提出，要“基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑和批判”，“能从多个视角审视检验结论”［１］。在教学实践中，教师们尝试采用互动式对话教学［２］、决策活动［３］、问题解决［４］、角色扮演［４］等教学方法与模式等来培养学生的批判性思维，并取得了一定的成效。然而，研究亦发现，在批判性思维的培养上，存在跨学科内容融合不足，教学过程忽视质疑与辨析，缺乏可操作化模式等问题［５］。ＨＰＳ教育作为一种科学与人文相结合的教育，通过将历史、哲学和社会学的人文思考融入到复杂的科学推理之中，可以使学生超越对知识本身的理解，学会批判地审视问题。因此，通过精选教学内容，优化教学过程，在物理教学中融入ＨＰＳ教育，是培养批判性思维的有效途径。
１批判性思维与ＨＰＳ教育
批判性是指“基于标准的有辨识能力的判断”［６］。“思维”是人脑对感知经验的分析综合、抽象概括，并进行判断和推理的一种高级认知过程［７］。“批判性思维”将“批判”与“思维”的要素相结合，既强调“批判”需要经历分析、抽象、推理等“思维过程”，也重视“思维”要遵循一定的“判断标准”，即逻辑、科学、知识等方面的规范和原则。可见，批判性思维既要顾及外在的技能层面，又要兼顾内在的思维倾向。因此，批判性思维可以看作是通过有目的的、自我调节的判断，以作出合理解释、分析、评价和推理的一种思维技能与思维倾向。其中，批判性思维技能包括解释、分析、评估、推理、说明、自我调节等子维度。批判性思维倾向包含寻求真理性、思想开放性、分析性、系统性、自信心、求知欲、认知成熟度等子维度。
ＨＰＳ教育是一种以科学史、科学哲学和科学社会学为基础的跨学科科学教育形式，ＨＰＳ教育强调教育应该超越科学本身，把科学视为一种文化现象，探究科学与社会、历史和人类文化之间的互动关系。开展ＨＰＳ教学要重构科学知识体系，从科学史、哲学与社会学角度来重组与整合自然科学的内容［８］，可以以相关教学内容的科学史为背景，帮助学生认识知识发展的历史脉络，拓展思考，在整个教学活动中能够自主构建知识框架。科学哲学内容的渗透往往需要以科学史为依托，在其中提炼出科学家对不同观点的争论，从而梳理出逻辑推理方法，凸显追求真理、不畏权威的科学精神。科学社会学内容可以置于科学史中进行分析，或是结合当下热议的科学社会学问题引发思考与讨论，使学生认识到科学进步与社会发展的相互作用，深化对所学知识的理解，培养其科学精神和人文精神。
批判性思维的培养要经历拓展思考、合理假设、理性推理等过程。因此，ＨＰＳ教育可以通过融入科学史、介绍科学社会学内容以实现学生批判性的拓展思考，即引导学生深究知识由来的“因”、思考知识应用于现实社会的“果”来拓宽学生的思维广度。同时，在追溯知识发展过程中引导学生学习科学哲学内容，激发学生主动质疑以提出合理假设，并通过严密的逻辑推理以验证假设，从而使物理课堂更富有挑战性和思考性，有利于发展学生对科学的批判性思考能力。所以，ＨＰＳ教育融入物理教学有助于学生更加深入、全面地理解科学知识，发展批判性思维和分析能力，使他们成为具备科学素养和批判性思维能力的终身学习者。
２ＨＰＳ教育培养批判性思维的模型构建
批判性思维的生成是一种有目的的自我调节的判断过程，是对观点作出解释、分析、判断、推理的过程。运用ＨＰＳ教育培养学生的批判性思维，需要体现两种特性：一是质疑性，即能够对科学观点和相应理论加以质疑，学会提出问题，发展独立思考和批判性思维的能力；二是反思性，即对科学发展的历史和科学知识的生成过程进行反思，以更好地理解科学知识的构建过程，从中获得科学本质的认识。所以，融入ＨＰＳ教育的物理课堂要对如上两种特性予以回应，即在内容上要指向反思性与质疑性，要善于挖掘引发学生质疑、反思的要素；在教学过程设计上，要注重激发学生质疑观点、提出假设并形成自己的观点，同时要不断引导学生反思历史、反思自身，以领悟科学方法与精神。为此