本書探討了物理教育中批判性思維的培養，強調在掌握知識的同時保持質疑和分析能力，理解科學知識的適用范圍。書中系統分析了如何在理解物理概念與保持批判性思維之間取得平衡，揭示批判性思維的形成機制與影響因素，并提供教學策略和實踐建議，助力教師引導學生在理解與批判中交替推進，深化物理認知、提升科學素養。
教育部“長江學者”特聘教授；國家杰出青年基金獲得者；2004年獲國務院政府特殊津貼
目錄
第1章 為什么要批判？為什么是物理學？ 1
1.1 發展批判性思維：傳統性和緊迫性 1
1.2 為什么關注一個特定的知識領域？ 3
1.3 為什么關注物理學領域？ 4
1.4 培養教師的批判性分析能力 4
1.5 本書的結構 6
參考文獻 7
第2章 質疑文本的主要原因 10
2.1 內部矛盾 10
2.2 與定律的直接矛盾 11
2.3 與定律的間接矛盾 12
2.4 解釋的邏輯不完備性 15
2.5 實驗證明了什么：過度概括？ 16
2.6 當推理過程和思想實驗的結果不相容時 17
2.7 什么時候應該進行實驗 18
2.8 多重診斷是否有用令人質疑 20
參考文獻 22
第3章 風險因素 23
3.1 兩種干擾因素 23
3.1.1 結論的“精確性” 23
3.1.2 回聲解釋 25
3.2 簡單化 26
3.2.1 實體的指定：并非總是符合人們所認可的物理學 26
3.2.2 全有或全無 27
3.2.3 “小”被等同為“零” 28
3.2.4 找到了一個原因：是唯一的原因嗎？ 29
3.2.5 單一位置 31
3.3 故事式解釋或“線性因果” 33
3.3.1 顯性的故事式解釋 33
3.3.2 隱性的故事式解釋 36
3.3.3 故事式解釋：什么時候風險是真實的 39
3.4 視覺信息或類比：展示或強烈暗示的風險 40
3.4.1 實驗的證據 40
3.4.2 基于圖像或圖表的解釋 41
3.4.3 通過類比或隱喻的“證明” 46
3.5 多種風險：指導批判性分析的關鍵點 47
參考文獻 48
第4章 分類的優點和局限 50
實施批判性分析：第一種方式 50
一份關于滲透的材料：一個缺陷較為明顯的例子 51
毛細上升：并不是那么簡單 54
分類之外 56
參考文獻 56
第5章 概念掌握與批判性態度：復雜的聯系 58
5.1 未來教師對放射性碳測年解釋的作答 58
5.1.1 主題訪談并不像聽起來那么簡單 59
5.1.2 訪談分析：大綱 59
5.1.3 一些驚人的事實 61
5.1.4 延遲批判：激活閾值 62
5.1.5 專業麻木 62
5.2 延遲批判或者專業麻木：不可避免？ 63
參考文獻 64
第6章 及時激活批判 66
6.1 批判的潛力 66
6.2 早期批判的例子 66
6.2.1 救生毯 66
6.2.2 滲透作用 67
6.2.3 毛細上升 68
6.3 早期激活批判的條件 69
6.3.1 “拼湊”可用的信息片段 69
6.3.2 文本中提到的實體的含義 70
6.3.3 心理認知因素 70
6.3.4 教師與教育者：去中心化和批判明確性的需求 71
參考文獻 71
第7章 批判性分析的教育 73
7.1 最大限度地發揮文本的作用 73
7.1.1 解釋中涉及的術語的含義 73
7.1.2 隱含信息導致的不完備 74
7.1.3 泛化：不一定錯 75
7.1.4 從數值到函數關系：朝向更好理解的一大步 75
7.2 批判性分析：一種富有成效的活動 75
7.2.1 學校或者大學環境與經典文本 75
7.2.2 學校環境和中等程度的文本 77
7.3 對于未來教師的教育：意識與不情愿 79
7.4 邁向課堂實施？ 80
7.4.1 困難的感覺 80
7.4.2 示范應有的樣子 80
7.4.3 它有效，所以一切都很好 81
7.4.4 教室管理 81
7.4.5 批判性態度和教育：從未來教師的視角 82
參考文獻 82
第8章 批判：深刻理解的前奏 84
參考文獻 87
附錄 88
附錄A：認識論的立場 88
附錄B：一堂關于熱傳導的課程 91
附錄C：大氣成分和放射性碳測年 92
附錄D：面向非專家的馬格納斯效應 94
附錄E：被刺穿的瓶子和水流的射程 97
附錄F：電池、電解槽和電流的方向 99
附錄G：毛細上升和“提升”液體的力 103
附錄H：應該蓋救生毯的哪一面？ 109
附錄I：水壓和滲透作用 112
附錄J：可被用在批判性教育中的文本庫 116
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