本书探讨了物理教育中批判性思维的培养，强调在掌握知识的同时保持质疑和分析能力，理解科学知识的适用范围。书中系统分析了如何在理解物理概念与保持批判性思维之间取得平衡，揭示批判性思维的形成机制与影响因素，并提供教学策略和实践建议，助力教师引导学生在理解与批判中交替推进，深化物理认知、提升科学素养。

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教育部“长江学者”特聘教授；国家杰出青年基金获得者；2004年获国务院政府特殊津贴

目录
第1章 为什么要批判？为什么是物理学？ 1
1.1 发展批判性思维：传统性和紧迫性 1
1.2 为什么关注一个特定的知识领域？ 3
1.3 为什么关注物理学领域？ 4
1.4 培养教师的批判性分析能力 4
1.5 本书的结构 6
参考文献 7
第2章 质疑文本的主要原因 10
2.1 内部矛盾 10
2.2 与定律的直接矛盾 11
2.3 与定律的间接矛盾 12
2.4 解释的逻辑不完备性 15
2.5 实验证明了什么：过度概括？ 16
2.6 当推理过程和思想实验的结果不相容时 17
2.7 什么时候应该进行实验 18
2.8 多重诊断是否有用令人质疑 20
参考文献 22
第3章 风险因素 23
3.1 两种干扰因素 23
3.1.1 结论的“精确性” 23
3.1.2 回声解释 25
3.2 简单化 26
3.2.1 实体的指定：并非总是符合人们所认可的物理学 26
3.2.2 全有或全无 27
3.2.3 “小”被等同为“零” 28
3.2.4 找到了一个原因：是唯一的原因吗？ 29
3.2.5 单一位置 31
3.3 故事式解释或“线性因果” 33
3.3.1 显性的故事式解释 33
3.3.2 隐性的故事式解释 36
3.3.3 故事式解释：什么时候风险是真实的 39
3.4 视觉信息或类比：展示或强烈暗示的风险 40
3.4.1 实验的证据 40
3.4.2 基于图像或图表的解释 41
3.4.3 通过类比或隐喻的“证明” 46
3.5 多种风险：指导批判性分析的关键点 47
参考文献 48
第4章 分类的优点和局限 50
实施批判性分析：第一种方式 50
一份关于渗透的材料：一个缺陷较为明显的例子 51
毛细上升：并不是那么简单 54
分类之外 56
参考文献 56
第5章 概念掌握与批判性态度：复杂的联系 58
5.1 未来教师对放射性碳测年解释的作答 58
5.1.1 主题访谈并不像听起来那么简单 59
5.1.2 访谈分析：大纲 59
5.1.3 一些惊人的事实 61
5.1.4 延迟批判：激活阈值 62
5.1.5 专业麻木 62
5.2 延迟批判或者专业麻木：不可避免？ 63
参考文献 64
第6章 及时激活批判 66
6.1 批判的潜力 66
6.2 早期批判的例子 66
6.2.1 救生毯 66
6.2.2 渗透作用 67
6.2.3 毛细上升 68
6.3 早期激活批判的条件 69
6.3.1 “拼凑”可用的信息片段 69
6.3.2 文本中提到的实体的含义 70
6.3.3 心理认知因素 70
6.3.4 教师与教育者：去中心化和批判明确性的需求 71
参考文献 71
第7章 批判性分析的教育 73
7.1 最大限度地发挥文本的作用 73
7.1.1 解释中涉及的术语的含义 73
7.1.2 隐含信息导致的不完备 74
7.1.3 泛化：不一定错 75
7.1.4 从数值到函数关系：朝向更好理解的一大步 75
7.2 批判性分析：一种富有成效的活动 75
7.2.1 学校或者大学环境与经典文本 75
7.2.2 学校环境和中等程度的文本 77
7.3 对于未来教师的教育：意识与不情愿 79
7.4 迈向课堂实施？ 80
7.4.1 困难的感觉 80
7.4.2 示范应有的样子 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 批判性态度和教育：从未来教师的视角 82
参考文献 82
第8章 批判：深刻理解的前奏 84
参考文献 87
附录 88
附录A：认识论的立场 88
附录B：一堂关于热传导的课程 91
附录C：大气成分和放射性碳测年 92
附录D：面向非专家的马格纳斯效应 94
附录E：被刺穿的瓶子和水流的射程 97
附录F：电池、电解槽和电流的方向 99
附录G：毛细上升和“提升”液体的力 103
附录H：应该盖救生毯的哪一面？ 109
附录I：水压和渗透作用 112
附录J：可被用在批判性教育中的文本库 116